基于AT89C51单片机的彩灯控制方案设计(含源文件)

基于单片机AT89C51控制的键控流水灯课程设计报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：宁波技师学院课程设计报告论文题目键控流水灯专业班级 ___学生姓名指导教师 _____宁波技师学院电气技术系二零一三9年21月摘要：单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术,把具有数据处理能力的微处理器、随机存取数据存储器、只读程序存储器、输入输出电路、可能还包括定时计数器、串口通信口、显示驱动电路，脉宽调制电路、模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块芯片上,构成一个最小而完善的计算机系统.这些电路在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务.键控流水灯设计通过编写代码实现16个LED灯5种流水灯显示方式。

在设计中主要采用AT89C51这款芯片作为控制主体，用按钮来切换流水灯的发光方式来显示流水灯的发光模式。

系统通过P1口外接16个发光二极管，P3口接2个按键，一个按键进行方式选择，数码管显示方式编号;用一个键来控制流水灯流动的速度。

数码管接在AT89C51的P0和P2口上，而流水灯的发光二极管经过电阻接在P1口上。

设计中辅以简单的设备和必要的电路,设计了一款流水灯，最终达到预期的目的。

目录概述 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。

1引言 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。

2课题综述 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。

目录第1节引言 (1)1.1LED彩灯概述 (1)1.2 系统主要功能 (1)第2节新型 LED 彩灯硬件设计 (3)2.1 系统的硬件构成及功能 (3)2.1.1 主控模块电路设计 (3)2.1.2 管内 LED 板模块设计 (3)2.2 AT89C2051单片机及其引脚说明 (4)2.3LED显示数码管 (4)第3节系统的软件设计 (6)3.1 软件设计 (6)第4节结语 (8)参考文献 (9)附录 (10)第1节引言随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。

LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。

但目前市场上各式样的 LED 彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。

这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。

此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。

因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。

1.1LED彩灯概述该LED彩灯控制器是一种基于 AT89C51 单片机的彩灯控制器，实现对 LED 彩灯的控制。

本方案以 AT89C51 单片机作为主控核心，与键盘、显示、驱动等模块组成核心主控制模块。

在主控模块上设有 8 个按键和 5 位七段码 LED 显示器，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器 T0 实现一个基本单位时间为 5 ms 的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。

该新型 LED 彩灯与普通 LED 彩灯相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。

1.2 系统主要功能新型 LED 彩灯分为 2 部分，即彩灯控制器（主控模块）和管内 LED 板模块（受控模块）。

8只LED从左到右闪烁
实验原理
AT89C51 单片机是一种低功耗且电压性能高的8位单片机，内部除CPU外，还包括128字节RAM，4个8位并行I/O口，6个中断源，2个中断优先权2个16位可编程定时器/计数器，片内集成4K字节可改变程序的FLASH 内存，具有低功耗、速度快、程序擦写方便等优点，完全满足本系统设计的需要。

实现发光二极管（LED）闪烁实际上就是让LED亮一下灭一下，即让LED导通一会儿关断一会即可。

因此，只需要将LED发光二极管的一个极接到电源上，另一个极接到单片机32个I/O口的任何一个即可。

本实验采用流水灯形式，8只LED灯从左到右闪烁，可应用与霓虹灯，夜间彩灯等。

1.C文件程序
/* 名称：8只LED从左到右闪烁*/
#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//延时
void DelayMS(uint x)
{
uchar i;
while(x--)
{
for(i=0;i<120;i++);
}
}
//主程序
void main()
{
P0=0xfe;
while(1)
{
P0=_crol_(P0,1); //P0的值向左循环移动
DelayMS(150);
}
}
2.硬件仿真
烧入kell生成的.hex文本
运行：
结果：8只LED灯从左到右闪烁。

运用AT89C51使LED 灯闪烁1. 概述本文档将介绍如何使用AT89C51微控制器来控制LED灯的闪烁。

AT89C51是一种高性能、低功耗的8位单片机，具备丰富的GPIO（通用输入输出）引脚，适合用于各种嵌入式应用中。

2. 硬件准备在开始编程之前，我们需要准备以下硬件设备：•AT89C51单片机开发板•LED灯•220欧姆电阻（用于限流）3. 连接电路在连接电路之前，确保开发板和所需的元件处于关机状态。

按照以下步骤连接电路：1.连接LED灯的长脚（阳极）到AT89C51的P1.0引脚。

2.连接LED灯的短脚（阴极）通过220欧姆电阻接地。

确保连接正确后，即可准备开始编程。

4. 编程以下是使用AT89C51使LED灯闪烁的示例程序：#include <REG51.h>#define LED P1_0 // 定义LED控制引脚为P1.0void delay(int milliseconds){int i, j;for (i = 0; i < milliseconds; i++)for (j = 0; j < 120; j++);}void main(){while (1){LED = 1; // 将LED引脚置高，点亮LEDdelay(1000); // 延时1秒LED = 0; // 将LED引脚置低，熄灭LEDdelay(1000); // 延时1秒}}在上面的示例代码中，我们使用P1.0引脚来控制LED灯的开关。

程序使用了一个简单的延时函数delay来实现LED灯的闪烁效果。

当LED引脚置高时，LED 灯亮起；当LED引脚置低时，LED灯熄灭。

通过在LED灯亮起和熄灭之间加入适当的延时，我们可以实现LED灯的闪烁效果。

5. 下载程序在编程完成后，我们需要将程序下载到AT89C51单片机中。

以下是下载程序的步骤：1.将AT89C51单片机开发板连接到电脑的USB口或串口上。

毕业设计（论文）说明书题目基于AT89C51广场霓虹灯控制系统设计日基于单片机AT89C51的广场霓虹灯控制设计摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入。

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术的计算机系统，具有灵活、强大的控制功能，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，以便实时监控系统的输入量、控制系统的输出量，实现自动控制。

霓虹灯是城市的美容师，每当夜幕降临时，华灯初上，五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。

霓虹灯的亮、美、动特点，是任何电光源所不能替代的，在各类新型光源不断涌现和竞争中独领风骚。

因此如何设计出变换更为多样的霓虹灯这一课题就具有了时代意义。

本设计中的广场霓虹灯是基于89C51单片机设计的，具有显示、红外通信、音乐这三大功能。

针对广场霓虹灯变换的多样性这一特点，设计了五种变换方案，通过编写软件程序来实现。

本设计针对广场霓虹灯的设计具有结构简单、可扩展性强的特点，具备电气可行性和经济可行性。

关键词：霓虹灯；89C51单片机；自动控制Design of square neon lights control based on 89C51AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, SCM applications are constantly deepening. Single chip is an integrated circuit chip, is a computer system with very large scale integrated circuit technology, has the control function of flexible, powerful, in the MCU application of real-time detection and automatic control system, microcontroller as a core component to use, output to input, and real-time monitoring system, to achieve automatic control.The neon lights are the city's beautician, when night fell, lights, neon lights be riotous w ith colour of dress took exceptionally beautiful city. Neon light of bright, beautiful, dynamic characteristics, is any electric light source is not a substitute for, to play the leading role in a ll kinds of new light source are emerging and competition. Therefore, how to design a transf ormation for the subject to neon variety has the significance of the times.Square neon lamp in this design is based on 89C51 single-chip design, display, infrared communication, the voice of the three functions. According to the characteristics of diversity square neon lights transform, designed five kinds of transformation, achieved by writing software. The design for the design of square of neon lamp has the advantages of simple structure, strong scalability, electrical and economic feasibility.Keyword：neon light；89C51；automatic control目录摘要 ................................................................................................................................. I Abstract............................................................................................................................... I I 1 绪论 .. (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 霓虹灯研究情况概述 (2)1.3 论文主要研究内容 (4)2 系统方案设计 (6)2.1 系统总体设计方案 (6)2.2 通信模块的确定 (7)2.3 显示模块与音乐模块的确定 (7)2.4 电源模块的确定 (8)2.5 单片机控制部分的确定 (8)3 AT89C51单片机概述 (9)3.1 AT89C51特性 (9)3.2 单片机最小应用系统 (9)3.2.1 时钟电路 (9)3.2.2 复位电路 (10)3.3 I/O接口的扩展 (11)3.4 掉电保护设计和硬件―看门狗‖ (12)3.4.1 微处理器监控器MAX690A简介 (12)3.4.2 电路工作原理 (13)4 硬件部分的设计 (14)4.1 红外通信模块的设计 (14)4.1.1 实现目标 (14)4.1.2 元器件选型 (14)4.1.3 电路设计 (116)4.2 显示模块的设计 (16)4.2.1 LED数码管的显示原理 (16)4.2.2 显示方案及接线 (18)4.3 音乐模块的设计 (19)4.3.1 模块组成 (19)4.3.2 音乐模块接线图 (20)4.4 电源模块的设计 (20)5 软件部分设计 (22)5.1 软件说明 (22)5.2 系统总流程介绍 (23)5.3 显示与音乐模块流程介绍 (24)5.4 红外通信流程介绍 (25)6 结论 (26)参考文献 (28)谢辞 (29)附录 (30)1 绪论1.1 课题研究的目的和意义霓虹灯是一种低气压冷阳极辉光放电发光的光源。

单位代码学号1201050052分类号密级单片机应用技术课程设计院（系）名称专业名称学生姓名指导教师2015 年10 月27 日摘要随着人民生活水平的提高和对身边产品要求多样话的增强，简单的单一彩灯已经不能满足人民的需要。

新型LED彩灯控制器讲会解决LED下等单一的情况。

而这需要借助于我们市场上的单片机，单片机即微型计算机，是集CPU、 RAM、ROM、定时器、计数器、和多种借口于一体的微控制器。

LED彩灯控制器将会用到，起定时计数的功能，在单片几中我们常见的就是51系列的单片机，它是单片机中最为典型和最有代表性的一种，广泛应用于各个领域。

本课题设计用单片机8951结合LED制作了一种新型的LED彩灯控制系统的设计方法，以AT-89C51单片机作为主控核心，与按键、显示器等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制。

本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。

关键字：LED彩灯；AT89C51单片机；彩灯控制器；模块设计目录1、绪论 (1)1.1 课题简介 (1)1.2 设计目的............................. (2)2、总体设计.................... . (3)2.1 设计思路.............. (3)2.2 原件清单 (4)3、硬件设计 (4)3.1 AT89C51 (4)3.2 控制原理 (7)3.3 程序框图 (8)4、设计步骤 (8)4.1 硬件设计 (8)4.2 单片机时钟电路 (8)4.3 复位电路 (9)4.4 控制电路 (9)4.5 工作电路 (9)5、软件设计 (11)5.1 设计要求 (11)5.2 软件的流程图 (11)5.3 程序设计 (12)6、软件调试 (18)结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (17)1．绪论1.1 课题简介单片机全称叫单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）,是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

摘要：随着电子技术的迅速发展，单片机得到了越来越多的应用。

本设计用单片机8951结合LED制作了一种新型的LED彩灯控制系统的设计方法，以AT-89C51单片机作为主控核心，与按键、显示器等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制。

本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。

关键字：LED彩灯；AT89C51单片机；彩灯控制器；模块设计目录引言................................................................. 摘要…………………………………………………………………………………………….. 第一章设计要求及任务目的..........................................1.1设计要求.........................................................1.2.任务目的：...................................................第二章.设计内容及总体方案论证........................................2.1主控电路方案论证与选择……………………………………………………………..2.2 电源电路方案论证与选择……………………………………………………………..2.3 显示电路方案论证与选择……………………………………………………………..2.4AT89c51单片机.................................................2.4.1：芯片介绍...............................................2.4.2．主要特性：.............................................2.4.3．管脚说明...............................................第三章.硬件设计......................................................3.1AT89C51单片机原理说明.........................................3.2模块设计......................................................3.2.1主控模块电路设计........................................3.2.2管内LED板模块设计......................................第四章软件设计.......................................................4.1设计程序流程图................................................4.2主程序代码及注释..............................................第五章上机调试运行结果及分析.........................................5.1.硬件调试.....................................................5.2.软件调试..................................................... 总结………………………………………………………………………………………………参考文献.............................................................引言随着人们生活水平的提高，环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到很多彩色的霓虹灯。

基于AT89C51单片机的LED彩灯控制器设计作者：郭水保高艳霞王道洪来源：本站原创点击数：1004 更新时间：2007-7-25您可以添加到网摘让更多人关注此文章：摘要：介绍了一种新型的LED彩灯控制系统的设计方法，以AT-89C51单片机作为主控核心，与按键、显示器等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制。

本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。

关键词：LED彩灯；A T89C51单片机；彩灯控制器；模块设计1引言随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。

LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。

但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。

这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。

此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。

因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。

本文提出了一种基于AT89C51单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。

本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与键盘、显示、驱动等模块组成核心主控制模块。

在主控模块上设有8个按键和5位七段码LED显示器，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器T0实现一个基本单位时间为5 ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。

该新型LED彩灯及其控制器是上海某公司委托开发产品，产品实际应用效果较好，亮灯模式多，用户可以根据不同场合和时间来调节亮灯频率和亮灯时间。

与普通LED彩灯相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。