单片机课程设计：彩灯控制器的设计

单片机课程设计报告书课题名称 彩灯控制器设计 姓 名陈立华学 号 20087190 院、系、部 电气系 专 业 自动化指导教师2011年 6 月30日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※2008级单片机课程设计彩灯控制器设计20087190 陈立华一、设计目的通过课程设计的教学实践，将课本所学应用于实际中，缩小理论与实际的差距，进一步学习、掌握单片机应用系统的有关知识，加深了解单片机的工作原理。

初步掌握简单单片机应用系统的设计、制作、调试的方法。

使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。

二、设计要求本课题以单片机为核心，利用其中断器和8个LED，设计一个彩灯控制器。

要求有以下功能：1.花型种类不少于四种，花型自拟；2.可用键控制彩灯按预设的花型进行变换；3.可用键控制分别用快/慢两种节拍实现花型变换。

三、硬件电路设计1、单片机总体设计原理LED彩灯系统包括5大部分，即闪烁系统、脉冲震荡系统、核心控件（89C52主控模块）、复位电路。

主控模块，具有控制功能，闪烁系统是受控模块，上面焊有八个白色LED灯及八个大小为1k的电阻。

脉冲震荡系统是由一个12MHz的晶振及两个12pf的电容组成。

核心控件主要由89C52芯片组成，是整个彩灯循环系统的核心是控制彩灯循环闪烁等等一切功能的部件。

复位开关连接控制器的RST端，实现复位控制。

基于89C52单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。

本方案以89C52单片机作为主控核心，与驱动等模块组成核心主控制模块。

在主控模块上设有晶振电路和8个LED显示二极管，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其两个外部中断实现花型的切换及快慢的切换，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，硬件主电路图如图1所示。

图1 硬件主电路图2、闪烁系统发光二极管显示器简称LED。

这种灯具有线路简单、耗电少、成本低、寿命长等优点，本系统输出结果选用8个LED。

目录第一章总体设计 (5)1.1设计目的 (5)1.2设计任务与要求 (5)1.3基本工作原理 (5)1.4设计方案 (5)第二章单片机简介 (6)2.1单片机结构 (6)2.2单片机的封装形式、引脚定义及功能 (7)2.3单片机的工作原理 (8)2.4 CPU的工作原理 (8)2.5存储器结构 (9)2.6 CPU时序及时钟电路 (10)2.7复位操作 (12)第三章硬件设计 (14)3.1整体硬件接结构 (14)3.2功能模块电路 (14)3.3系统硬件原理电路图 (16)第四章软件设计 (17)4.1软件总体结构设计 (17)4.2各功能模块设计 (18)总结与心得 (25)参考文献： (26)第一章总体设计1.1设计目的1)了解单片机的基本原理及相关的简单应用。

2)掌握用单片机设计系统的一般步骤。

3)了解LED数码管的基本知识和驱动方法。

4)掌握单片机系统各个组成部分的作用以及分布位置。

5)学会运用单片机的硬件资源。

1.2设计任务与要求8个彩灯的控制电路的任务为：用AT89S51单片机设计设计一个8个彩灯控制电路。

要求：完成以下花形变化：1) 从左到右依次点亮，8个灯全亮；从右到左依次熄灭，8个灯全灭。

时间节拍为1秒。

2)从两边向中间依次点亮，8个灯全亮；从中间向两边依次熄灭，8个灯全灭。

时间节拍为1秒。

3)循环往复，用LED管模拟彩灯。

4)用汇编语言编程，用proteus仿真。

1.3基本工作原理此次使设计一个能控制八路彩灯的控制器，其中彩灯用发光二极管模拟。

由P1.6和P1.7口控制电路启动与停止，根据彩灯的亮灭要求，利用数据指针查表，将查到的内容送给P2口进行显示，然后调用1s延时程。

若查到的内容为跳出代码就重新开始循环。

1.4设计方案软件方面：通过汇编语言编程实现不同要求的状态，由延时程序实现1秒的延时时间。

硬件方面：彩灯启动与停止由P1.6和P1.7口进行控制，彩灯的显示状态由AT89C51的P2口输出显示。

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。

2009级电子信息工程单片机课程设计报告设计题目单片机彩灯控制器的设计姓名及学号学院专业班级指导教师2018年5月6日计算机类课程设计任务书院(系>物电学院专业班级通信103班学生姓名邰康园一、计算机课程设计题目多路彩灯控制器的设计二、计算机课程设计工作自 2018 年 10月 27日起至 2018 年11月22日止三、计算机课程设计进行地点:物理与电信工程学院实验室四、计算机课程设计的内容要求：1、彩灯控制器能产生六中不同的花型。

2、花型刻自动变化，循环往复。

3、彩灯变化得快慢可以选择。

4、课设报告要格式正确，文字流畅，概念准确，逻辑严密；软件设计要有完整的源程序。

指导教师陈正涛系(教研室>通信工程系接受论文 (设计>任务开始执行日期2018年10月23日学生签名目录1前言62彩灯控制器系统方案的选择73 硬件电路设计93.1 总体方案93.2 单元电路设计103.2.1 直流稳压电源103.2.2 单片机最小系统103.2.3 按键控制电路113.2.4 LED显示电路124 软件设计145系统调试166 设计总结17参考文献 (18)附录19附录一原理图19附件二 PCB20附录三程序21附录四元件清单25附录五实验成果图 (26)多路彩灯控制器的设计邰康园<陕西理工学院物理与电信工程学院通信103班，陕西汉中 723003）指导教师：陈正涛【摘要】近年来，彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要作用。

因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大，对于彩灯的技术和花样也越来越高。

目前市场上各式各样的LED灯多半是采用全硬件电路实现，存在电路结构复杂，功能单一等局限性，因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。

本文介绍了一种简易彩灯控制系统的软硬件设计过程，以AT-89S52单片机为控制中心与辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED灯的控制。

本系统具有电路结构简单，操作容易，硬件少，成本低等特点。

电气信息学院单片机技术课程设计报告课题名称彩灯控制器的设计2012年6月12日至6月19日摘要本文介绍了一种简易LED彩灯控制系统的软硬件设计过程，本方案以AT89C51单片机作为主控核心，按键控制电路、彩灯显示电路以及单片机最小系统等模块组成的核心主控制电路。

利用软件编程烧录程序到单片机来实现对LED 彩灯进行控制，本系统亮灯模式多，用户根据操作提示可以随意变换想要的闪烁方式和控制彩灯的闪烁频率，还可以全自动运行。

系统利用汇编语言开发，并在软硬件设计中分别使用了Proteus 、keilC51开发平台。

本系统具有电路结构简单、易操作、硬件少、体积小、成本低、低能耗等优点，具有一定的实用和参考价值。

关键词：单片机；LED彩灯；汇编语言；Proteus；keilC51；I目录第1章设计任务 (1)第2章设计方案 (2)2.1 设计方案 (2)2.2 方案选择 (3)第3章硬件设计 (4)3.1 直流稳压电源电路 (4)3.2 单片机最小系统 (4)3.3 LED彩灯显示电路 (5)3.4 按键控制电路 (6)第4章软件设计 (8)4.1 主程序设计 (8)4.2 自动模式程序设计 (9)4.3 延时程序设计 (10)4.3 中断子程序设计 (10)第5章仿真与性能分析 (11)5.1 系统仿真过程 (11)5.2 仿真结果与分析 (11)第6章设计小结 (15)参考文献 (16)附录1 LED彩灯控制系统仿真电路图 (17)附录2 LED彩灯彩灯控制程序代码 (18)第1章设计任务当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。

随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。

单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。

辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：彩灯控制器设计院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：摘要近年来，彩灯在美化城市中起着不可忽视的主要作用。

因此作为城市、家庭装饰品的彩灯的需求越来越大，当然对于彩灯的技术和彩灯显示的花样等也越来越高。

但是目前市场上各式各样的LED灯多半是采用全硬件电路实现，这样的设计电路复杂、功能单一和成本高等局限性。

所以本设计采用AT89C51单片机作为核心部件，与按键、开关等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对24个LED彩灯进行控制，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式。

本设计具有体积小、硬件少、电路结构简单、适用场合广、易操作、成本低、节约资源。

关键词：单片机AT89C51；彩灯控制；；关键词4目录第1章绪论 01.1彩灯发展来源 01.2国内外发展现状 01.3存在问题和解决方案 (1)第2章课程设计方案 02.1概述 02.2系统任务分析 02.3方案确定 02.4主要器件选择 (1)2.4.1 单片机的选择 (1)2.4.2 数据存储的选择 (1)第3章硬件设计 (3)3.1单片机最小系统设计 (3)3.2按键电路 (4)3.3显示电路 (5)3.4数据存储电路 (5)3.5电源转换电路 (6)第4章软件设计 (8)4.1系统总体图 (8)4.2彩灯四级闪烁控制程序 (9)4.3彩灯十级递增递减闪烁控制程序 (10)4.4彩灯显示方式 (10)第5章系统模拟调试结果及说明 (12)第6章误差分析 (14)第7章课程设计总结 (15)参考文献 (16)附录Ⅰ：硬件总电路图 (17)附录Ⅱ：系统程序 (18)第1章绪论1.1彩灯发展来源彩灯，又名花灯，是中国普遍流行，具有极高艺术价值的汉族传统工艺品。

彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。

中国彩灯，饮誉古今；自贡灯会，久负盛名。

随着社会生产力的发展，人类开始用动植物和矿物的油蜡来作采光的灯。

HUBEI NORMAL UNIVERSITY单片机课程设计节日彩灯控制器的设计1.设计要求与思路1.1设计要求（1）P1.2—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）；（2）P1.3—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗；（3）P1.4—上，按此键则灯由上向下流动。

（4）P1.5—下，按此键则灯由下向上流动。

1.2设计思路由按键控制功能的流水灯，LED工作的方式通过键盘的扫描实现。

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。

1.3电路设计（Proteus仿真通过）本节日彩灯控制器电路原理图，如下图所示，各按键功能与实验设计要求相同：2.代码设计:代码使用keil uvision4软件编辑，并编译为HEX文件。

ORG 0000HAJMP STARTORG 0030HSTART: MOV P0,#0FFHMOV A,#0FEHJNB P1.2,LOOPJNB P1.3,LOOP1JNB P1.4,LOOP2JNB P1.5,LOOP3AJMP STARTLOOP: MOV P0,ALCALL DELJNB P1.3,LOOP1RL AAJMP LOOPLOOP1: MOV P0,#0FFHJNB P1.4,LOOP2JNB P1.5,LOOP3AJMP LOOP1LOOP2: JNB P1.2,LOOPJNB P1.3,LOOP1JNB P1.5,LOOP3MOV P0,ALCALL DELRL AAJMP LOOP2 LOOP3: JNB P1.2,LOOPJNB P1.3,LOOP1JNB P1.4,LOOP2MOV P0,ALCALL DELRR AAJMP LOOP3 DEL: MOV R5,#02H DEL1: MOV R6,#0F0H DEL2: MOV R7,#0F0H DEL3: DJNZ R7, DEL3DJNZ R6, DEL2DJNZ R5, DEL1RETEND3. Proteus仿真加载目标代码文件打开元器件单片机属性窗口，在“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件“keil-1.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率为12MHz。

辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计<论文〕题目：彩灯控制器设计院<系〕：电气工程学院专业班级：电气09？学号： 090303xxx学生：指导教师：<签字〕起止时间：课程设计<论文〕报告的内容及其文本格式1、课程设计<论文〕报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册2、页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；3、字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；4、行距：20磅行距；5、页码：底部居中，五号、黑体；课程设计<论文〕任务及评语院<系〕：电气工程学院教研室：注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要也称内容提要，概括研究题目的主要内容、特点，文字要精练。

中文摘要一般不少于200字，外文摘要的内容应与中文摘要相对应。

关键词1；关键词2；关键词3；关键词4注意：关键词不少于2个目录第1章绪论11.1 XXX简况11.2本文研究内容1第2章 CPU最小系统设计22.1XXX总体设计方案22.2CPU的选择22.3数据存储器扩展32.4复位电路设计32.5时钟电路设计32.6CPU最小系统图3第3章 XXX输入输出接口电路设计43.1 XXX传感器的选择43.2XXX检测接口电路设计43.2.1 A/D转换器选择43.2.2 模拟量检测接口电路图43.3XXX输出接口电路设计43.4人机对话接口电路设计4第4章 XXX软件设计54.1软件实现功能综述54.2流程图设计54.2.1 主程序流程图设计54.2.2 模拟量检测流程图设计54.2.3 xxx流程图设计54.3程序清单5第5章系统设计与分析65.1系统原理图65.2系统原理综述65.3硬件仿真图65.4软件调试结果6第6章课程设计总结7参考文献8第1章绪论1.1xxx简况结合设计题目概述所设计装置的用途功能以及现状等等。

邯郸学院课程设计报告课程名称单片机题目节日彩灯控制器的设计学生学生学生学生指导教师年级专业二级学院邯郸学院日 5 月 1 年2015．邯郸学院《单片机》课程设计任务书摘要节日彩灯是生活中常常的装饰物品，是我国普遍流行的传统的民间的综合工艺品。

彩灯艺术也是灯的综合性的装饰艺术。

在当今社会里，彩灯已经成为我们生活当中的一部分，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产生有规律变化的脉冲信号来实现彩灯的各种变化，他集中的应用了单片机、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，实现才在开启时满足不一样的闪亮方法及方式。

按K1—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。

K2—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。

K3—上，按此键则灯由上向下流动。

K4—下，按此键则灯由下向上流动。

按K5—从亮到暗到亮循环。

通过按键能方便使用者选择不一样的亮法。

并用仿真软件进行仿真按不同的方式点亮LED。

还有就是这节日彩灯的制作成本低、精确度高、装调容易，为节日增添气氛，具一定的市场价值，因此制作了此节日彩灯。

关键词：节日彩灯；单片机；LED；设计；仿真目录摘要 (3)一、概述 (5)二、任务要求 (5)三、硬件电路设计与分析 (5)1.AT89C51单片机 (5)............................................................................................................. 5 1.1 AT89C51结构.................................................................................................. 6 引脚描述1．2 AT89S512.键盘设计. (8)3.定时器与复位模块 (8)..................................................................................................................... 8 3.1时钟电路9 ............................................................. 3.2复位电路四、软件设计与论证 (10)五、功能仿真实现 (11)七、心得体会 (14)八、参考文献 (15)附录 (15)一、概述19世纪兴起的单片机以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。

课题：单片机动态控制64个彩灯任务书设计内容：用8051控制64个彩灯，使其先从左到右动态点亮3次，后从右到左动态点亮3次，再从上到下动态点亮3次，最后从上到下动态点亮3次。

如此循环设计要求：1）确定系统设计方案；2）进行系统的硬件设计；3）完成必要的参数计算与元器件选择；4）完成应用程序设计；5）应用程序的调试。

目录一、课题名称 (3)二、设计目的 (3)三、系统原理图 (3)四、方案论证 (4)五、单独电路设计5.1单片机最小系统 (6)5.2点阵模块电路 (7)5.3 8051引脚图 (8)5.4系统调试 (8)六、源程序 (9)七、总结 (11)八、参考文献 (11)九、致谢 (12)一、课题名称单片机动态控制64个彩灯二、设计目的1、进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。

2、掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。

3、通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解表关电路参数的计算方法。

4、通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

5、通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发一单片机应用系统的全过程。

三、系统原理图1、彩灯控制系统的硬件电路原理图如下图1 电路原理图四、方案论证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。