51单片机彩灯控制器的设计

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。

51单片机彩灯控制器的设计一、设计目的单片机彩灯控制器是一种能够通过控制程序实现RGBLED灯光颜色和亮度变化的设备。

其设计目的是实现LED的多彩灯光效果，丰富室内环境，提高生活品质。

二、硬件设计1.单片机选择在设计彩灯控制器时，我们选择了常用的8051单片机作为控制芯片。

8051单片机拥有丰富的外设资源，易于编程控制，并且具有较高的稳定性和可靠性。

2.RGBLEDRGBLED是一种由红、绿和蓝三个LED灯组成的组合灯，可以通过控制不同颜色的LED来实现丰富多彩的灯光效果。

在设计中，我们选用了高亮度的RGBLED，以确保灯光效果的良好。

3.驱动电路为了驱动RGBLED，我们设计了一套驱动电路，其中包括三个恒流驱动电路和三个PWM调光电路。

恒流驱动电路可以确保LED的电流稳定，而PWM调光电路可以实现LED的亮度调节。

4.控制电路控制电路主要由单片机、按键、显示屏等组成。

通过单片机控制按键输入，并根据用户需求调整LED的颜色和亮度。

同时，显示屏可以实时显示LED的参数信息，方便用户操作。

5.电源彩灯控制器的电源一般采用直流5V供电，可以通过USB接口或者外部电源适配器来供电，以满足不同环境下的使用需求。

三、软件设计1.系统架构我们将彩灯控制器的软件设计分为三个模块：按键输入模块、LED控制模块和显示模块。

按键输入模块负责接收用户的按键输入，LED控制模块根据用户输入控制LED的颜色和亮度，显示模块实时显示LED的参数信息。

2.按键输入模块按键输入模块主要负责检测用户按键的状态，并根据按键的状态进行相应的处理。

例如，当用户按下“颜色+/颜色-”按键时，按键输入模块会向LED控制模块发送指令，控制LED颜色的变化。

3.LED控制模块LED控制模块负责控制RGBLED的颜色和亮度。

当接收到按键输入模块发送的指令时，LED控制模块会根据指令调节LED的PWM值，实现LED 颜色的变化和亮度的调节。

4.显示模块显示模块通过显示屏实时显示LED的参数信息，包括LED的颜色、亮度等参数。

51单片机彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的基本原理，掌握其内部结构及功能；2. 学习并掌握C语言编程基础，能编写简单的程序控制51单片机；3. 掌握51单片机I/O口的应用，理解彩灯电路的原理及程序设计方法；4. 了解电子元器件的选择原则，能正确选用元器件并进行电路搭建。

技能目标：1. 能够运用C语言编写51单片机控制彩灯的程序；2. 学会使用相关开发工具和调试设备，具备独立搭建和调试彩灯电路的能力；3. 提高动手实践能力，培养解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨、细致、勇于创新的科学态度，增强自信心。

本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的编程能力、动手实践能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够独立完成51单片机彩灯的设计与制作，为后续深入学习电子技术打下坚实基础。

二、教学内容1. 51单片机原理及结构：介绍51单片机的内部结构、工作原理及特点，使学生了解单片机的基本组成和功能。

教材章节：《单片机原理与应用》第一章。

2. C语言编程基础：学习C语言的基本语法、数据类型、运算符、控制语句等，为编写单片机程序打下基础。

教材章节：《C语言程序设计》第一章至第四章。

3. 51单片机I/O口应用：讲解51单片机I/O口的使用方法，分析彩灯电路原理，使学生掌握I/O口编程及电路设计。

教材章节：《单片机原理与应用》第三章。

4. 彩灯程序设计：学习彩灯控制程序编写方法，包括流水灯、闪烁灯等效果的设计与实现。

教材章节：《单片机原理与应用》第四章。

5. 电子元器件选择与电路搭建：介绍常用电子元器件，学习元器件的选择原则，掌握电路搭建方法。

教材章节：《电子技术基础》第一章。

6. 开发工具与调试：学习使用51单片机开发工具（如Keil、Proteus等），掌握程序下载、调试及排错方法。

基于51单片机的楼体彩灯控制系统摘要随着社会的进步，人们的审美眼光不断提升，城市的景观建设也备受人们重视。

房地产的崛起让城市的楼层越来越高，单调的混凝土让城市的夜晚变得单调。

然而，伴随着城市越来越多的工程亮化工作的增多，越来越多的城市面积扩大，集中性的维护以及管理城市以及景观的亮化工作也变得越来越迫切，常常有不少城市的楼体亮化或景区的亮化在平常时不愿意开启，只有周末或者在国家法定节假日开启，这样一来更加造成了维护人员的困难。

基于51单片机的楼体彩灯控制系统，其总体架构是由一个51主控板采用80C51和多个51单片机控制节点所组成，主控板通过无线发射模块发射信号给子节点，子节点收到信号后通过MCU的I/O口来控制继电器来实现远程控制楼体彩灯开关，与此同时，子节点单片机将此节点彩灯的开关信号发送给主控板。

其中主控板用来处理复杂的子节点信号，通过内部算法进行实时有效的控制整栋楼甚至是多栋楼的亮灯效果。

伴随着科技的进步计算机在社会各个方面开始大规模应用，单片机随着集成电路的发展越来越便捷，操作更加简单，体积越来越小，功能越来越多，在生活上的应用随处可见。

更是随着智能家居的口号越来越响，单片机和A/D芯片应用更是与日俱增。

如何让楼体彩灯控制智能化，引发了我们的思考。

本文阐述了以MCS-51单片机为核心控制的楼体亮化系统的设计方案。

该设计方案能够智能化控制楼体彩灯，极大的节省了人力成本，并且能很好的实现楼体美化以及很好的广告效果。

关键词：MCS-51单片机楼体彩灯控制系统无线发射模块THE CONTROL CYSTERMOF FLOOR LANTERN BASED ON 51 MCUABSTRACTAs society progresses, people's aesthetic vision of continuous improvement, construction of urban landscape has attracted much attention. Rising real estate make the city more and more high floor, monotonous concrete to make the city at night becomes monotonous. However, with the increasing number of urban lighting engineering work increased, more and more cities expand the area of concentration of maintenance and management of urban and landscape lighting has also become more and more urgent, and often there is not House of the city's less scenic lighting lighting or unwilling to open during normal, open only on weekends or during a national holiday, so to create a more difficult maintenance personnel.51 microcontroller-based floor Lottery light control system, the overall architecture is composed of a 51 MPUs 80C51 MCU control node and a plurality of 51 composed of the main control board transmit signals through the wireless transmitter module to a child node, the child node receives a signal after the adoption of the MCU I / O port to control relay to remote control building Lottery light switch, at the same time, the child nodes of this node lights switch MCU signal to the control board. Wherein the main control board for processing complex signals child nodes, through effective internal algorithms for real-time control of the whole building and even more building's lighting effects.With the advancement of computer technology began large-scale applications in all aspects of society, with the development of single-chip integrated circuits more and more convenient, easier operation, smaller and smaller, more and more functions, used in daily life can be seen everywhere .With the smart home is getting louder and louder slogan, microcontroller and A / D chip applications is increasing. How to make floor lamps Lottery intelligent control, led us to thinking. In this paper, with MCS-51 microcontroller as the core control of the House of lighting system design.This design can be intelligently controlled House Lottery lights, greatly save labor costs, and can achieve a good building body beautification and good advertising effect.KEY WORDS：MCS-51 microcontroller House Lottery light control system Wireless transmitter module目录前言................................................................................................第1章绪论 ................................................. 错误！未定义书签。

任务书以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器控制24个LED灯：P1.2—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。

P1.3—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。

P1.4—上，按此键则灯由上向下流动。

P1.5—下，按此键则灯由下向上流动。

目录1．引言2．工艺过程3．系统控制要求4．方案论证5．系统电路设计6.系统软件设计7.系统程序设计8.连接调试9.心得10.致谢11.参考文献附录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。

特别是每当节日的到来，节日彩灯更是到处都看的到。

节日彩灯已成为生活中不可缺少的装饰物。

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。

本文以AT89C51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，键一可以使彩灯依次循环点亮，健二可以使彩灯从左到又从右到左循环点亮，三号键使两端灭，中间亮，再对半交替亮，然后再奇偶亮。

通过按键能方便使用者选择不同样的亮法。

节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品,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。

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。

彩灯控制器主要是通过电路产生有规律变化的脉冲信号来实现彩灯的各种变化,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。

本文以AT89C51单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，运用LED彩灯、按键等组成电路，实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。

按P1.2键使灯开始流动；按P1.3键则停止流动；按P1.4键则灯由上向下流动；按P1.5键则灯由下向上流动。

单片机课程设计报告题目：彩灯控制器的设计专业：电气工程及其自动化班级：电气081学号：3080421034学生姓名：廖诗宇指导老师：王水鱼2010年秋季学期起止时间：2011年1月10日至2011年1月14日平时（10%）任务完成（30%）答辩（30%）课设报告（30%）总评成绩彩灯控制器设计一．系统功能及要求分析1）用8盏LED灯实现至四种以上的彩灯灯光效果。

2）通过输入按钮实现彩灯灯光效果的切换。

3）通过输入按钮实现暂停彩灯效果。

在暂停期间小灯全亮。

4）使用定时器实现通过89C51芯片控制LED。

使其显示出四种彩灯效果：自动先从上到下再从下到上。

自动分为从上到下和从上到下。

闪烁，先亮一.三.五.七，再亮二.四.六.八。

交替亮.，暂停时，小灯全亮。

二．方案设计及其说明以AT-89C51单片机作为主要控制器，与按键.显示器等硬件相结合.利用软件实现对LED彩灯进行控制.该系统特点有极小，硬件少，电路结构简单及容易操作等优点。

我们在实验中采用了一种基于AT-89C51单片机的彩灯控制方案。

本方案以AT-89C51单片机作为控制核心，与显示.驱动等模块组成主要控制模块，在主控模块上没有五个按键和8位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TD实现一个基本时间的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同的时刻输出灯亮或者灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或者灯灭，整个系统龚做由软件控制运行，根据需要，用户可以在LED彩灯工作时通过主控模块上的按键来设定亮灯的时间和亮灯闪动的频率。

同时通过按键，可以实现工作模式切换的功能。

三．原理线路设计1.）原理线路（见打印图）2）工作原理说明通电后，接通开关1，系统经过初始化，会直接自动进入自动模式，即LED彩灯会自动顺序亮灯，而在自动模式下，用户根据自己需要选择其他手动模式，并且可以改变每种模式下的时间和频率的参数，本实验设定的默认延迟200MS，当开关2接通后会进入手动模式，手动模式下，有两种工作模式，当开关3断开断开时，LED灯会按照从上往下的顺序亮灯，最下方的灯亮后又会回到最上方的灯亮，当开关3接通时，LED灯则会按照从下到上的顺序亮灯。

基于单片机的彩灯控制器设计一、引言彩灯是一种可以调节颜色和亮度的灯光装置，被广泛应用于舞台灯光效果、建筑物装饰、商业广告、节日庆典等场合。

传统的彩灯控制器往往依赖于传感器和模拟电路实现，无法快速调节灯光效果，操作不方便。

为了实现更加灵活、方便的彩灯控制，本文将设计一款基于单片机的彩灯控制器。

二、系统设计本彩灯控制器系统设计基于单片机，通过单片机控制器实现对灯光的调节和控制。

系统硬件主要由单片机、彩灯模块、按键开关、显示模块和电源构成，软件主要由单片机程序编写实现。

1.单片机选择单片机是整个系统的核心控制器，选择合适的单片机至关重要。

根据给定的设计要求，选取具有较强处理能力和丰富外设接口的单片机。

一般来说，常用的51系列单片机和STM32系列单片机具备较好的性能和扩展能力。

2.彩灯模块设计彩灯模块是实现灯光调节的核心部分，可以使用RGBLED灯珠或者是WS2812灯带等灯光模块。

通过控制彩灯模块的亮度和色彩来实现不同的灯光效果。

3.按键开关设计通过按键开关来切换不同的灯光模式，实现系统的开关和功能选择。

可以设计多个按键开关，分别对应不同的灯光模式，通过按下不同的按键实现灯光模式的切换。

4.显示模块设计为了方便用户了解灯光的当前状态和模式选择，可以使用OLED显示模块或者数码管显示模块来实现数据的显示。

5.电源设计由于彩灯模块通常需要较高的驱动电流，所以需要提供稳定的电源。

可以采用电池供电或者是AC-DC转换器等方式，确保系统稳定运行。

三、系统实现1.程序设计通过单片机编程实现对彩灯的控制和灯光模式的切换。

根据不同的按键输入，设置对应的灯光参数和模式，通过单片机的I/O接口控制彩灯模块的亮度和色彩。

2.硬件连接按照设计要求，将单片机、彩灯模块、按键开关、显示模块和电源连接起来。

通过对应的引脚和接口进行连接，确保系统正常运行。

四、总结本文设计了一款基于单片机的彩灯控制器，通过单片机编程实现对彩灯的控制和灯光模式的切换。

节日彩灯控制器一、设计目的1、了解节日彩灯控制器的工作原理2、掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3、掌握电路板的实物焊接二、设计内容1、设计4个按键S17、S18、S19、S20,S17—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。

S18—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。

S19—上，按此键则灯由上向下流动。

S20—下，按此键则灯由下向上流动。

2、由按键控制功能的流水灯,其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED 的Ｉ/Ｏ口送出低电平，可实现题目要求的功能。

3、要求做出实物。

三、电路及连线设计图1电路图1、所需元器件1)电阻：10KΩ(1个）、200Ω（8个）、500Ω（2个）2)电容:10μF(1个)、30pF（2个）3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振(12MHZ)四、使用说明1、使用5V电源供电2、按启动键S17,开始从右到左依次循环点亮3、按第一个转换键S19,灯变为从左到右依次循环点亮4、按第二个转换键S20, 灯变为从右到左依次循环点亮5、按停止按键S18,灯停止循环,全部熄灭五、流程图设计图2程序流程图六、程序设计如下org 00hljmp startorg 30hstart: mov p3,#0ffhjnb p3.3,kaishisjmp startstop: mov p1,#0ffhsjmp startkaishi: mov p1,#0fehlcall delayloop: mov a,p1rl amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下jnb p3.0,fansjmp loopfan: mov p1,#07fhlcall delaylop: mov a,p1rr amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下sjmp lopdelay: mov r6,#200 ;（4*250+3）*200+2=0.2sloop2: mov r7,#250loop1: nopnopdjnz r7,loop1djnz r6,loop2retend七、设计总结：感谢学校安排这次单片机小学期，让我们有了将理论与实践同步的机会。

彩灯控制器设计报告摘要：本系统主要由89S51单片机模块、数码管显示模块、按键控制模块、蜂鸣音乐模块等部分组成。

完成的主要功能有：LED数码管自动显示数字，并且每个数字的显示时间可调；能产生一段简单的音乐。

设计要求本题要求用单片机实现一个带音乐发生功能的彩灯控制器。

具体要求如下：一、由LED数码管自动显示数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列、音乐符号数列……，如此周而复始，不断打包循环。

二、打开电源时控制可自动清零，从接通电源时刻起，数码管最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化。

三、每个数字的一次显示时间（从数码管显示出它之时起到它消失之时止）基本相等，这个时间在0.5S到2SX围内连续可调。

四、设计并制作该控制器所需要的直流稳压电源。

电源电压5V。

五、扩展功能：设计一个音乐产生电路，自动产生一段音乐。

设计方案按照本设计题目的要求，硬件可采用AT89S51单片机作为核心部件，由1个LED数码管完成数字显示功能；由一个扬声器完成音乐播放功能；采用三键控制，其中两个键控制LED数码管每个数字的一次显示时间，另一个键控制音乐的播放；通过软件设计实现全部功能。

工作原理单片机在循环显示数字列的同时，采用查询方式控制数字的显示时间和音乐播放的开关。

音乐低频信号由定时器采用中断方式产生。

软件流程设计原理（1．LED循环数字显示；（2．音乐产生的方法；一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。