基于单片机控制的节日彩灯控制课程设计心得【模版】
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课程设计题目基于51单片机的节日彩灯设计学院物流工程学院专业物流工程班级姓名同组者指导教师月日附件2:课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:物流工程 __题目: 单片机节日彩灯控制器初始条件:1.Protues 7 professional的ISIS 7 professional和ARES 7 professional软件2.Keil uvision4软件3.单片机的相关资料指导书要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)设计一个节日彩灯控制器,实现不同的闪烁方式,要求:(1)P3.3: 开始,按此键则灯开始流动(由上而下);(2)P3.2: 停止,按此键则停止流动,所有灯为暗;(3)P3.1: 上,按此键则灯由上向下流动;(4)P3.0: 下,按此键则灯由下向上流动。
时间安排:十八周到十九周设计,十九周答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日附件3:武汉理工大学课程设计教学检查记录表课程设计名称设计周数检查日期课程设计指导教师进行方式:集中□分散□.地点检查人附件6:本科生课程设计成绩评定表指导教师签字:年月日摘要 (1)1 设计任务 (2)2 总体方案设计与论证 (3)2.1 方案比较 (3)2.2 方案论证 (4)2.3 方案选择 (4)3 系统硬件设计 (5)3.2 单片机最小系统设计 (5)3.3 LED彩灯显示电路设计 (6)3.4 按键控制电路设计 (6)4 系统的软件设计 (8)4.1 按键扫描子程序设计 (8)4.2 主程序设计 (8)参考文献 (11)彩灯是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。
新中国成立后,彩灯艺术得到了更大的发展,特别是随着我国科学技术的发展,彩灯艺术更是花样翻新,奇招频出。
而随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多节日的气氛里可以看到彩色霓虹灯,这种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。
基于单片机控制的节日彩灯控制课程设计 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】课程设计题目基于51单片机的节日彩灯设计学院物流工程学院专业物流工程班级姓名同组者指导教师月日课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:物流工程 __题目: 单片机节日彩灯控制器初始条件:1.Protues 7 professional的ISIS 7 professional和ARES 7 professional软件2.Keil uvision4软件3.单片机的相关资料指导书要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)设计一个节日彩灯控制器,实现不同的闪烁方式,要求:(1): 开始,按此键则灯开始流动(由上而下);(2): 停止,按此键则停止流动,所有灯为暗;(3): 上,按此键则灯由上向下流动;(4): 下,按此键则灯由下向上流动。
时间安排:十八周到十九周设计,十九周答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日武汉理工大学课程设计教学检查记录表课程设计名称设计周数检查日期课程设计指导教师进行方式:集中□分散□.地点检查人附件6:本科生课程设计成绩评定表指导教师签字:年月日彩灯是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。
新中国成立后,彩灯艺术得到了更大的发展,特别是随着我国科学技术的发展,彩灯艺术更是花样翻新,奇招频出。
而随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多节日的气氛里可以看到彩色霓虹灯,这种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。
其将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作,把形、色、光、声、动相结合,思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一。
在当今的社会里,彩灯已经成为我们生活的一部分,能给我们带来视觉上的享受还能美化我们的生活。
单片机控制的循环彩灯控制系统的设计实习报告第一篇:单片机控制的循环彩灯控制系统的设计实习报告一、实习目的《单片机原理与接口技术》课程实习安排在该课程理论教学结束后进行。
其目的是通过实习,使学生进一步弄懂所学到的课本知识,巩固和深化对单片机的结构、指令系统、中断系统、键盘/显示系统、接口技术、系统扩展、定时/计数控制、程序设计、应用开发等基本理论知识的理解,提高单片机应用技术的实践操作技能,掌握单片机应用系统设计、研制方面的一般方法,培养利用单片机进行科技革新、开发和创新的基本能力、为毕业后从事和单片机相关的工作打下一定的基础。
二、实习内容利用TDN86/51二合一微机实验教学系统设计一个用8051单片机控制的循环彩灯控制系统。
三、设计过程:1、能输出4种花型,并能由人工进行花型的切换。
(按键)*利用单片机8031的P1.7做总开关,P1.0、P1.1做花型控制开关,P1.5、P1.6做调速开关。
实习花型:(1)使彩灯从右到左逐一循环点亮。
(2)使彩灯交替闪烁。
(3)使彩灯从右到左逐一点亮,当全部点亮后同时闪烁一次。
(4)使彩灯从中间到两边顺序点亮,直至全部点亮;再将彩灯从两边到中间熄灭,直至全部熄灭。
2、循环彩灯的循环速度可调。
*P1.5做加速控制开关,P1.6做减速控制开关。
3、按键要求:(1)启动/暂停。
按动一次启动,再按一次暂停。
是一个双态转换键*“1”---启动,“0”---停止。
(2)花型变化。
按一次,立即停止当前花型的显示,转换为下一种花型。
4种花型可以循环切换。
表1.1 拨动开关与对应的花型 P1.0 P1.1 花型 0 0 花型1 1 0 花型2花型3 1 1 花型4(3)速度+。
按键一次,速度略加快一点。
速度-。
按键一次,速度略减慢一点。
表1.2 拨动开关功能表P1.5 P1.6 P1.7 功能功能功能 0 0 0 无加速无减速停止 1 1 1 加速减速启动 4在LED显示器上显示相应的花型号。
单片机节日彩灯实习报告一、实习目的与意义本次实习旨在加深我对单片机原理与应用的理解,提高我的动手实践能力,培养我解决实际问题的能力。
通过设计基于单片机的节日彩灯,我将理论知识与实际操作相结合,掌握了单片机的编程、电路设计与调试技巧。
这对于我今后的学习和工作具有重要的意义。
二、实习内容与过程1. 需求分析在进行彩灯设计之前,我首先分析了用户需求。
用户希望彩灯具有多种闪烁模式,如循环、交替闪烁等,并且可以通过按键进行控制。
根据需求,我确定了彩灯设计的总体方案。
2. 硬件设计硬件设计主要包括单片机、LED灯、按键、电阻等元件的选择与连接。
我选择了AT89C51单片机作为主控芯片,LED灯用于显示,按键用于控制闪烁模式,电阻用于限流。
通过合理布局,我完成了硬件电路的搭建。
3. 软件设计软件设计是本次实习的核心部分。
我使用了C语言进行编程,实现了多种闪烁模式的控制。
通过编写程序,我实现了对LED灯的亮灭控制,以及通过按键切换闪烁模式的功能。
4. 电路调试与仿真为了确保电路与程序的正确性,我使用了Proteus软件进行电路调试与仿真。
在仿真过程中,我不断调整程序与电路,直到满足用户需求。
通过仿真,我发现并解决了部分问题,如按键去抖动、LED灯亮度调节等。
5. 实物制作与测试在电路调试与仿真满意后,我进行了实物制作。
我仔细焊接了各元件,连接了电路,完成了基于单片机的节日彩灯的制作。
最后,我对彩灯进行了功能测试,验证了设计的正确性。
三、实习心得与收获通过本次实习,我不仅掌握了单片机的原理与应用,还提高了我的动手实践能力。
在实习过程中,我学会了如何分析用户需求、设计电路、编程实现功能、调试与仿真。
同时,我也学会了如何解决实际问题,如去抖动、亮度调节等。
此外,本次实习还培养了我团队合作的精神。
在设计过程中,我与同学进行了交流与合作,共同解决问题,取得了良好的效果。
四、改进与展望虽然本次实习取得了较好的成果,但仍有改进与提升的空间。
《节日彩灯控制器设计》课程设计说明书专业班级:12级电子信息科学与技术3班姓名学号:张娟*********陈晶晶080212118程文文080212130王鹏飞080212094指导教师:***设计时间: 2014.6.6物理与电气工程学院2014 年6 月6 日摘要伴随社会发展的需求,无论是生活娱乐,还是工业控制,彩灯是必不可少的元素,节日中闪烁的彩灯,不仅使人们身心愉悦,还能带来视觉享受。
我们希望节日彩灯能够启动、停止;能够通过开关进行功能选择;能够体现循环、组合和色彩变化的控制功能和效果。
本次设计利用单片机程序以及利用集成电路芯片、LED灯和按键来设计彩灯,将软、硬件有机地结合在一起,实现设计的目的。
通过按键的选择可以控制彩灯及数码管显示,另外还设置一中断按键在突发场景下给人以提醒。
电路结构简单,变换效果多样,在实际生活中操作简单、易于实现。
关键词LED灯;键盘;STC89C52;集成电路芯片;数码管目录1 概述 (1)2 彩灯设计内容简要 (1)2.1 彩灯设计内容 (1)2.2 彩灯设计要求 (1)2.3 彩灯设计原理 (1)2.4 彩灯总体控制框图 (2)3 硬件电路设计 (2)3.1 STC89C52单片机介绍 (2)3.2 系统的硬件构成及功能描述 (4)4 系统软件设计 (6)4.1 程序流程图 (6)4.2 软件程序 (7)5 仿真结果与结论 (10)6 设计体会 (13)7 参考文献 (13)1 概述节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品。
它集中地运用了单片机、LED、,自动控制等技术,是典型的基于单片机的电子产品。
本设计以STC89C52单片机为控制核心,采用模块化的设计方案,运用LED 彩灯、按键、数码管等组成电路,实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
按键可以在彩灯使用的时候选择不同的亮法,使彩灯变化多样,七段数码管可以清楚显示彩灯样式编号,易于选取操作。
随着计算机、微电子、信息技术的快速进步,智能化技术的开发速度越来越快 ,智能度越来越高 ,应用范围也得到了极大的扩展。
一、实训背景随着科技的不断发展,单片机技术在各个领域得到了广泛应用。
为了提高自己的实践能力,我参加了单片机点亮彩灯的实训项目。
通过本次实训,我深入了解了单片机的原理、编程方法以及在实际应用中的操作技巧。
二、实训目的1. 熟悉单片机的基本原理和组成;2. 掌握51单片机的编程方法;3. 熟悉LED彩灯的工作原理;4. 学会使用单片机控制LED彩灯的点亮和熄灭。
三、实训内容1. 单片机简介单片机是一种将计算机的基本功能部件全部集成在一块芯片上的微型计算机。
它具有体积小、功耗低、成本低、可靠性高等优点。
单片机主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口等组成。
2. LED彩灯简介LED彩灯是一种发光二极管(LED)制成的彩色装饰灯。
它具有发光亮度高、寿命长、节能等优点。
LED彩灯可以通过改变电流的方向和大小来控制其颜色和亮度。
3. 实训步骤(1)搭建电路首先,我们需要搭建一个基于51单片机的LED彩灯电路。
电路主要包括单片机、LED彩灯、电阻、晶振、复位电路等。
(2)编写程序编写单片机程序,实现LED彩灯的点亮和熄灭。
程序主要包括以下部分:① 初始化:设置单片机的IO口、晶振频率等参数;② 主循环:通过改变IO口的状态来控制LED彩灯的点亮和熄灭;③ 延时函数:实现LED彩灯的闪烁效果。
(3)调试程序将编写好的程序烧录到单片机中,通过仿真软件进行调试。
观察LED彩灯的点亮和熄灭效果,确保程序正常运行。
4. 实训成果通过本次实训,我成功实现了基于51单片机的LED彩灯控制。
LED彩灯能够按照设定的程序进行点亮和熄灭,实现了预期的效果。
四、实训总结1. 学到了单片机的基本原理和组成,了解了51单片机的编程方法;2. 掌握了LED彩灯的工作原理,学会了如何使用单片机控制LED彩灯;3. 提高了动手实践能力,培养了团队协作精神;4. 了解了单片机在实际应用中的操作技巧,为今后的学习和工作打下了基础。
五、实训心得1. 要做好实训,首先要明确实训目的,掌握实训内容;2. 在实训过程中,要注重理论与实践相结合,多动手、多思考;3. 遇到问题要勇于请教,与同学、老师共同探讨,共同进步;4. 保持良好的学习态度,不断提高自己的综合素质。
单片机课程设计题目:院(系):专业:学号:姓名:指导教师:摘要彩灯控制器在我们的日常生活中有着重要的运用,如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次报告中设计的花样彩灯控制器是其中较简单的,但这是进行复杂设计的基础。
查阅相关资料,用简单的输入输出端口等硬件,结合实际彩灯的亮灭控制过程进行设计。
利用键盘上的灯实现灯的各种形式的变换,使彩灯变换的样式更多,克服了节日彩灯变换样式单调的缺点,使节日彩灯朝着变换多种多样的方式发展。
关键词:可编程节日彩灯;循环;控制高低电平;实现对彩灯的控制目录目录引言 (4)1、设计目的与要求 (5)2、设计总体方案 (5)3、模块电路的设计 (7)4、独立设计部分 (10)5、焊接制作与调试结果及其分析 (12)6、设计过程中的问题及其解决方案 (13)7、心得体会 (13)8、改进工作展望 (14)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (17)附录三 (19)1 设计目的与要求1.1引言在现代生活中,彩灯作为一种景观,安装在建筑物的适当地方。
一是作为装饰增添节日气氛,二是有一种广告宣传的作用:用在舞台上增强晚会灯光效果。
彩灯控制器在我们的日常生活中有着重要的运用,如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次报告中设计的花样彩灯控制器是其中较简单的,但这是进行复杂设计的基础。
数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。
通过对其不同的管脚输入相对的电流,会使其发亮,从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。
由于它的价格便宜、使用简单,在电器特别是家电领域应用极为广泛,空调、热水器、冰箱等等。
绝大多数热水器用的都是数码管,其他家电也用液晶屏与荧光屏。
可编程节日彩灯打破常规彩灯闪烁固定变化的现状,可根据人们不同的意愿进行编程设计出想要的变换的色彩效果。
查阅相关资料,用简单的输入输出端口等硬件,结合实际彩灯的亮灭控制过程进行设计。
1 任务及要求1.1 设计任务1. 设计一个基于单片机的节日彩灯控制器。
2. 设计出硬件电路;3. 设计出软件编程方法,并写出源代码;4. 用PROTEUS进行仿真;1.2 设计要求1.用C语言或汇编语言编实现程序设计。
2.利用查表,中断等方式实现目的。
3.系统的各各功能模块要清楚,有序。
4.程序运行时有友好的用户界面2 设计思想2.1 硬件设计思想节日彩灯控制器是利用将单片机的CPU、RAM、ROM、定时器/计数器及输入/输出(I/O)接口电路集成在一块集成电路芯片上的特点。
通过其与发光二极管及驱动电路的连接,从而构成一个完整的硬件电路。
然后通过对单片机的ROM进行编程,实现对彩灯闪烁的控制。
2.2 软件设计思想通过编程改变P1口的状态,从而改变彩灯的闪烁。
本程序主要可分为主程序模块,比较模块LOOP0、LOOP1、LOOP2、LOOP3、LOOP4、LOOP5和状态显示程序模块k1_light、k2_light、k3_light、k4_light延时程序模块del10ms 等模块。
其中延时时间t1 = T×20×248;t1 = T×C3H×FFH;T为单片机的机器周期3 电路原理与电路图3.1 电路原理以AT-89C52单片机作为主控核心,与按键、电阻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,材料有单片机AT89C52、多色发光二极管LED、电阻RES。
3.2 电路原理图4 流程图与算法描述4.1 流程图图4-1 主程序流程图4.2 算法描述本程序主要可分为主程序模块,比较模块,状态显示程序模块和延时程序模块。
比较模块LOOP0、LOOP1、LOOP2、LOOP3、LOOP4、LOOP5。
状态显示程序模块k1_light、k2_light、k3_light、k4_light延时程序模块del10ms等模块。
5程序清单org 0000hljmp startorg 0003hljmp ext1org 0020hstart: mov r0, #0ffh ; 对r0赋值,r0为所设标志位 setb ea ; 开中断setb ex0 ; 允许外部中断0申请中断setb it0 ; 外部中断0为跳变方式触发 mov sp, #70h ; 设置中断loop0: cjne r0, #0ffh, loop1 ; r0不为ff, 转到loop1ajmp main_light ; 否则执行左右流水灯loop1: cjne r0, #01h, loop2 ; r0不为01, 转到loop2ajmp k1_light ; 否则执行左向流水灯loop2: cjne r0, #02h, loop3 ; r0不为02, 转到loop3ajmp K2_light ; 否则执行右向流水灯loop3: cjne r0, #03h, loop4 ; r0不为03, 转到loop4ajmp k3_light ; 否则执行双亮点向中间移动loop4: cjne r0, #04h, loop5 ; r0不为04, 转到loop5ajmp k4_light ; 否则执行双亮点向两边移动loop5: ajmp loop0 ; 返回重新查询ext1: clr ea ; 关中断push accpush pswmov a, p1 ; 读入键值anl a, #0fh ; 屏蔽高四位mov 30h, a ; 键状态存入30hlcall del10msmov a, p1 ; 再次读入键值anl a, #0fhcjne a, 30h, pass ; 两次键值不同,是抖动,退出中断ajmp k1_check ; 如果相等,进行键识别k1_check: cjne a, #0eh, k2_check ; 不是k1, 判断是不是k2mov r0, #01h ; 是k1, 置标志为01ajmp passk2_check: cjne a, #0dh, k3_check ; 不是k2, 判断是不是k3mov r0, #02h ; 是k2, 置标志为02ajmp passk3_check: cjne a, #0bh, k4_check ; 不是k3, 判断是不是k4mov r0, #03h ; 是k3, 置标志为03ajmp passk4_check: cjne a, #07h, pass ; 不是k4, 退出中断mov r0, #04h ; 是k4, 置标志为04ajmp passpass: pop psw ; 现场恢复pop accsetb ea ; 开中断reti ; 中断返回main_light: mov r7, #08h ; 左右流水灯程序mov r6, #06hmov a, #0fehl_loop: mov r1, a ; r1保存现在亮点位置,做样式变换时从该处开始mov p0, alcall del100msrl adjnz r7, l_loopmov a, #0bfhr_loop: mov r1, amov p0, alcall del100msrr adjnz r6, r_loopajmp loop0k1_light: mov r1, a ; 左向流水灯mov p0, alcall del100msrl amov r1, aajmp loop0k2_light: mov r1, a ; 右向流水灯mov p0, alcall del100msrr amov r1, aajmp loop0k3_light: mov p0, #07eh ; 双亮点向中间移 lcall del100msmov p0, #0bdhlcall del100msmov p0, #0dbhlcall del100msmov p0, #0e7hlcall del100msajmp loop0k4_light: mov p0, #0e7h ; 双亮点向两边移lcall del100msmov p0, #0dbhlcall del100msmov p0, #0bdhlcall del100msmov p0, #07ehlcall del100msajmp loop0del10ms: ; 10ms延时子程序(12M) mov r5, #20temp1: mov r4, #248djnz r4, $djnz r5, temp1retdel100ms: mov r3, #0c3h ;100.036mstemp2: mov r2, #0ffh ;511usdjnz r2, $djnz r3, temp2retend6仿真结果图 6.1 从上到下闪烁图 6.2 从下到上闪烁图 6.3 上下同时闪烁7 设计总结7.1 设计体会通过这次的设计使我认识到我对单片机方面的知识太重要了,对于书本上的很多知识还不够熟悉,有很多我们需要掌握的知识还没掌握,我会在以后的学习生活中弥补我所缺少的知识。
节日彩灯控制器课程设计报告c语言节日彩灯控制器课程设计报告一、引言随着科技的不断进步,现代人们的生活越来越依赖于电子产品。
而在各种电子产品中,微控制器是其中非常重要的一种。
本次课程设计是基于C语言,利用单片机实现节日彩灯控制器。
二、设计目标本次课程设计的主要目标是通过C语言编写程序,利用单片机实现对彩灯进行控制。
具体地说,需要实现以下功能:1. 彩灯颜色切换:通过按键进行彩灯颜色的切换;2. 彩灯亮度调节:通过按键进行彩灯亮度的调节;3. 彩灯闪烁效果:通过按键实现彩灯闪烁效果。
三、硬件设计本次课程设计所使用的硬件如下:1. 单片机:STC89C52;2. LED彩灯模块;3. 5V直流电源;4. 按键模块。
四、软件设计1. 程序框架本次课程设计采用模块化编程思想,将整个程序分为三个模块:LED 控制模块、按键扫描模块和主函数模块。
其中,LED控制模块主要实现对彩灯的控制;按键扫描模块用于检测按键是否被按下,并将按键状态传递给主函数模块;主函数模块则是整个程序的核心,用于调用其他两个模块的函数,并根据按键状态进行相应的处理。
2. 程序流程(1)LED控制模块LED控制模块主要实现对彩灯颜色、亮度以及闪烁效果的控制。
具体流程如下:a. 初始化:设置P1口为输出口;b. 颜色切换:通过改变P1口输出电平来实现彩灯颜色的切换;c. 亮度调节:通过PWM技术来实现彩灯亮度的调节;d. 闪烁效果:通过定时器中断来实现彩灯闪烁效果。
(2)按键扫描模块按键扫描模块主要用于检测按键是否被按下,并将按键状态传递给主函数模块。
具体流程如下:a. 初始化:设置P3口为输入口;b. 扫描按键状态:循环检测P3口输入电平,如果检测到输入电平为低电平,则说明相应的按键被按下,将按键状态传递给主函数模块。
(3)主函数模块主函数模块是整个程序的核心,用于调用其他两个模块的函数,并根据按键状态进行相应的处理。
具体流程如下:a. 初始化:调用LED控制模块和按键扫描模块的初始化函数;b. 循环执行:循环检测按键状态,根据不同的按键状态调用LED控制模块中相应的函数实现彩灯控制。
课程设计题目基于51单片机的节日彩灯设计学院物流工程学院专业物流工程班级姓名同组者指导教师月日课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:物流工程 __题目: 单片机节日彩灯控制器初始条件:1.Protues 7 professional的ISIS 7 professional和ARES 7 professional软件2.Keil uvision4软件3.单片机的相关资料指导书要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)设计一个节日彩灯控制器,实现不同的闪烁方式,要求:(1)P3.3: 开始,按此键则灯开始流动(由上而下);(2)P3.2: 停止,按此键则停止流动,所有灯为暗;(3)P3.1: 上,按此键则灯由上向下流动;(4)P3.0: 下,按此键则灯由下向上流动。
时间安排:十八周到十九周设计,十九周答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日武汉理工大学课程设计教学检查记录表课程设计名称设计周数检查日期课程设计指导教师进行方式:集中□分散□.地点检查人附件6:本科生课程设计成绩评定表指导教师签字:年月日摘要 01 设计任务 (1)2 总体方案设计与论证 (2)2.1 方案比较 (2)2.2 方案论证 (3)2.3 方案选择 (3)3 系统硬件设计 (4)3.2 单片机最小系统设计 (4)3.3 LED彩灯显示电路设计 (5)3.4 按键控制电路设计 (5)4 系统的软件设计 (7)4.1 按键扫描子程序设计 (7)4.2 主程序设计 (7)参考文献 (10)彩灯是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。
新中国成立后,彩灯艺术得到了更大的发展,特别是随着我国科学技术的发展,彩灯艺术更是花样翻新,奇招频出。
而随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多节日的气氛里可以看到彩色霓虹灯,这种LE D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。
其将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作,把形、色、光、声、动相结合,思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一。
在当今的社会里,彩灯已经成为我们生活的一部分,能给我们带来视觉上的享受还能美化我们的生活。
新型LED彩灯系统包括两大部分,即LED彩灯控制器(89C51主控模块)和LED彩灯管(管内LED板模块)。
彩灯控制器是主控模块,具有按键、显示等功能,并利用89C51的P口输出控制信号;彩灯管是受控模块,上面焊有三色LED彩灯和信号驱动芯片,模块置于LED的透明管内。
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。
其以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。
如果稍微改动控制电路,就可以改变电路的不同工作状态,控制彩灯变幻出不同的闪烁效果。
1 设计任务1.1设计目的1、通过单片机课程设计,熟练掌握汇编语言的编程方法,将理论联系到实践中去,提高我们的动脑和动手的能力。
2、通过节日彩灯控制系统的设计,掌握简单程序的编写以及硬件选择的能力,最终提高我们的逻辑抽象能力。
1.2设计内容和要求内容:设计一个彩灯控制器要求:(1)P3.3: 开始,按此键则灯开始流动(由上而下);(2)P3.2: 停止,按此键则停止流动,所有灯为暗;(3)P3.1: 上,按此键则灯由上向下流动;(4)P3.0: 下,按此键则灯由下向上流动。
1.3 设计思路1.先熟悉单片机控制原理,明确选题要求。
2.给出多种方案,并选择一个最优方案来完成彩灯的点亮。
3.绘制电路原理图,编写程序,并进行仿真,实现节日彩灯的功能。
2 总体方案设计与论证通过查阅大量相关技术资料,并结合自己的实际知识,我主要提出了两种技术方案来实现系统功能。
下面我将首先对这两种方案的组成框图和实现原理分别进行说明,并分析比较它们的特点,然后阐述我最终选择方案的原因。
2.1 方案比较彩灯控制器大致可分为两种方案实现。
一种是利用电子电路装置控制,另一种是采用单片机控制。
2.1.1 方案一根据设计任务要求介绍的彩灯控制电路的基本组成,可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、移位位寄存器和彩灯显示五部分组成。
其框图如图2-1所示。
2.1.2来达到本设计的要求。
其硬件构成框图如图2-2所示,以单片机为核心控制,由单片机最小系统(时钟电路、复位电路、电源)、按键控制电路、LED发光二极管组成。
图2-2 方案二的原理框图方案二:此设计方案中单片机的P3口接4路按键控制电路,实现彩灯花型的切换功能;单片机上的P1口接8路LED发光二极管组成彩灯电路,显示彩灯循环情况。
2.2 方案论证如果采用方案一,利用电子电路装置控制,其电路不是很复杂,制作相对较容易点,成本也相对较低,但可调性差,亮灯模式少而且样式单调,达不到设计任务要求或实现困难。
而采用方案二,以单片机控制其优点是电路集成度高,工作原理简单,清晰明了,自定义编程,控制的图案花样多,移植性好等。
2.3 方案选择综上,显然方案二各方面优越于方案一,以及为了体现专业优势,本次设计采用第二种方案。
3 系统硬件设计为使该LED节日彩灯控制系统具有更加好的方便性和灵活性,我们对系统的硬件做了精心设计。
硬件电路包括直流稳压电源电路、单片机最小系统、LED彩灯显示电路、按键控制电路以及串口电路五大模块。
3.2 单片机最小系统设计要使单片机工作起来,最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成。
单片机最小系统如图3-1所示。
时钟电路:本系统采用单片机内部方式产生时钟信号,用于外接一个12MHz石英晶体振荡器和2个30pF微调电容,构成稳定的的自激振荡器,其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。
复位电路:确定单片机工作的起始状态,完成单片机的启动过程。
单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。
本设计采用手动按键复位,该复位方式同样具有上电自动复位功能。
电路如图3-1所示。
图3-1单片机最小系统3.3 LED彩灯显示电路设计LED彩灯显示电路实际上是由8个发光二极管和8个电阻构成的电路。
发光二极管与电阻对应串联,然后接在与之相对应的P1口上。
通过软件编程对P2口输出高低电平来实现不同的闪烁花型。
由于发光二极管的导通电压一般为1.7V以上,另外,他的工作电流根据型号不同一般为1mA到30mA,电阻选择范围100欧姆~3千欧姆在此我们这里选用1k 欧姆的电阻。
如图3-2所示。
图3-2 LED彩灯显示电路3.4 按键控制电路设计按键控制电路是由6个按键开关构成的。
他们分别接在单片机AT89C51的P1接口和P3.0口,Key1—Key5接在P1.0—P1.4,Key6接在P3.7上。
为了一对一的控制LED灯的闪烁方式。
当按下开关Key1时, LED彩灯系统闪烁第一种彩灯花型。
当按下开关Key2时, LED 灯系统闪烁第二种闪烁方式,以此类推。
当闭合Key6时,彩灯闪烁节拍变慢。
如图3-3所示。
总体设计电路如图3-4所示。
图3-3按键电路图3-4 总体设计电路4 系统的软件设计单片机的应用系统由硬件和软件组成,上述硬件原理图搭建完成上电之后,我们还不能看到多控制、多闪烁方式的LED彩灯系统循环点亮的现象,我们还需要告诉单片机怎么样进行控制,即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化,来实现发光二极管的明灭。
软件编程是多控制、多闪烁方式的LED彩灯系统中的一个重要的组成部分,是本设计的重点和难点。
下面,我将阐述多控制、多闪烁方式的LED彩灯系统是如何实现8个LED彩灯的循环点亮,来介绍实现流水彩灯控制的软件编程方法。
4.1 按键扫描子程序设计本设计是以单片机AT89C51为核心控制8个发光二极管4种闪烁方式的变换。
程序启动时跳转到键盘判断模块程序中,循环检测直到有按键按下的时候,程序转去相对应按键的彩灯显示的花型模块。
4.2 主程序设计程序启动时跳转到键盘判断模块程序中,此程序里面包含4个按键的情况判断,循环检测直到有按键按下的时候,程序转去相对应按键的彩灯显示的花型模块。
org 00hjmp startstart: mov p3,#0ffhjnb p3.3,button4sjmp startbutton3: mov p1,#0ffhsjmp startbutton4 : mov p1,#0fehlcall delayloop: mov a,p1rl amov p1,alcall delayjnb p3.2,button3 jnb p3.1,button4 jnb p3.0,button1 sjmp loopbutton1: mov p1,#7fhlcall delay lop: mov a,p1rr amov p1,alcall delayjnb p3.2,button3 jnb p3.1,button4 sjmp lop delay: mov r6,#200loop2: mov r7,#250loop1: nopnopdjnz r7,loop1djnz r6,loop2retend5 课程设计总结在不断学习中,终于完成了课程设计任务。
通过本设计锻炼了我们的实践能力,也是对以后我们实际工作能力的训练和考察过程。
现在是一个高科技的时代,单片机的应用无处不在,这更坚定了我要学好单片机的决心。
本设计本身就比较简单,整个设计的过程中每一步都是自己亲自做过的,在经过遇到问题,思索问题到解决问题的过程中,就连向别人请教的过程也是一种收获,收获是最多的。
以往没有注意到的问题,都在这一次的课程设计中得以体现,这培养了我的细心,耐心和专心。
我觉得能够在这次的课程设计中学到很多的东西,以往不注意的细节,在这一次中是必须让自己去注意的。
也是我这所学到知识的一个体现。
我深深知道,每一次的学习实践环节都是那么的来之不易,都是通过老师的深思熟虑后,才给我们定下目标。
然后让我们在知识的海洋里翱翔,让我们随着年龄的增长不断的扩充自己的知识领域,也逐渐成熟,逐渐长大,老师同时也教导我们逐渐成为一个能够为身边的人,为家庭,为国家做出点点贡献的人,教导我们学会感恩。
所以,我在这次的课程设计中,认真对待每一个过程,希望自己的认真,自己最后的课程设计的成果能够回报老师教导。
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