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最新单片机课程设计--键控彩灯

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单片机课程设计--键控彩灯成员:45，31，10，03，43类别:09机电(4)类别描述(1)设计目的1.熟悉51系列单片机。

2.熟悉汇编语言编程。

3.掌握单片机应用系统的设计方法、过程和实现。

(2)设计任务描述、要求键控灯笼系统:1.键盘控制其操作和停止。

2.键盘控制其流程和流向。

3.键盘控制其照明模式。

A.全开全关B.交叉照明成员之间的分工:袁德:04组长。

在总体设计中，任务描述、框图、功能模块图和相关描述被分发给成员，以协助程序编辑和错误处理，并找到数据和经验。

唐越:担任软件设计师，根据功能模块图细分流程图，编辑相应的程序和功能相关指令，搜索数据。

曾于震:作为一名硬件设计师，他根据总框图在DXP软件中画出原理图、印刷电路板，寻找数据。

邱根:排版WORD，协助唐越进行软件设计和数据搜索。

曹琪:在仿真软件上对编辑好的程序进行仿真培训和错误处理。

目录第1章硬件设计1 1.1总体框图11.2原理图和印刷电路板图21.380C51描述:4第2章软件设计6 2.1功能框图62.2主控制流程图72.3键盘检测流程图92.4功能键处理流程图132 .5显示灯流程图152 .6代码实现19第三章模拟和调试28 3.1调试步骤283.2错误处理303.3模拟结果31第四章设计经验32参考34第1章硬件设计1.1总体框图键盘控制80C51芯片发光二极管彩色灯显示振荡器电路复位电路电源电路功能描述:电源:80C51单片机采用5V电源，正极接40引脚，负极接20引脚。

振荡电路:在80C51单片机中集成一个高增益定向放大器，用于构成放大器。

只有晶体振荡器和电容器被连接起来形成一个完整的振荡电器。

晶体振荡器跨接在引脚18 (XTAL2输出)和19( XTAL1输入)之间，引脚18和19通过两个小电容并联接地。

晶体振荡器可以使用一个12兆赫兹的小型水平晶体振荡器，电容值可以在18到47 pF之间。

通常，可以使用27pF的小磁片电容器。

复位电路:微控制器上的9引脚(RST)为复位引脚，采用手动复位，电容为10uF，连接在RST和地之间的电阻为10kω/Vpp引脚:31引脚为/Vpp，此引脚接地。

键盘电路:单片机P3.2~P3.5引脚作为输入，在软件中设置381.当按键未按下时，单片机引脚处于高电平；按键时，引脚接地，单片机引脚处于低电平。

通过编程软件(使用连续查询的方法)，你可以知道一个键是否被按下以及哪个键被按下。

灯笼展示:发光二极管的阴极连接到单片机的引脚P1.0~P1.7，阳极连接到+5V电源。

当P1端口引脚连接到高电平时，发光二极管灯不点亮；当P1端口引脚连接到低电平时，发光二极管灯点亮。

1.2原理图和印刷电路板图功能描述:8个发光二极管连接到8*470电阻，连接到P0端口，复位电路连接到RST端子。

复位电路使用手动复位。

电路的电阻值为1K，电容为C=10uF.P3.2~P3.5连接到四个弹性键，四个上拉电阻(4*1K)连接到键的前面。

单片机采用的晶振频率为6HZ本电路中使用的两个电容C=(5~30pF)EA在片外只读存储器模式下接地。

PCB板图功能描述:用DXP软件绘制图2和图3。

通过这些，可以在电路板上实现硬件电路的安装和制造。

待调试部件清单:序列号、名称、型号/规格、附件数量、图纸编号1单片机芯片AT89C51 1 2碳膜电阻4708 R1 ~ R83碳膜电阻10K 1 R94碳膜电阻1K 4 R10~R13 5触摸开关LSH 4S 1 ~ S4 6无极性电容27pF 2 C1~C2 7无极性电容10uF 1 C3 8水平晶振12HZ 1 CY 1 .380C51的相关说明:80C51引脚描述:、主电源引脚Vcc和GNDVcc(40引脚):主电源连接到+5VVSS (20引脚):接地2、时钟电路引脚XTAL1xtal 2 XL 2(引脚18):连接到外部晶体振荡器的一端。

片内是振荡电路反相放大器的输出。

XTAL1(19(引脚19):连接到外部晶体振荡器的另一端。

片内是振荡电路的反相放大器的输入。

3、控制信号RST/Vpd、ALE/(/PROG)、/PSEN和(/ea)/vppst/vpd(引脚9):复位端子。

高电平有效，宽度大于24个时钟周期，从而复位单片机。

该引脚具有复用功能。

Vpd是备用电源的输入，用于防止主电源断电。

ALE/(/PROG)(30英尺):数据锁存信号端子。

当访问片外存储器时，ALE充当低8位地址的锁存控制信号。

当平时不访问片外存储器时，输出脉冲固定在时钟振荡频率的六分之一。

ALE侧负载驱动能力为8个LSTTL门。

该引脚具有多路复用功能，用作编程脉冲输入，用于对片内程序存储器进行编程(固化)。

/PSEN(引脚29):读取片外程序存储器的选通信号端子。

承载能力为8LSTTL门。

当读取外部只读存储器以实现外部只读存储器单元的读取操作时，PSEN为低电平有效。

1、读取内部只读存储器时，PSEN不工作；2、当外部只读存储器读取时，它将在每个机器周期运行两次；从外部随机存取存储器读取时，3、两个PSEN脉冲将不会输出跳过的；4、当连接外部只读存储器时，它连接到只读存储器的运行经验引脚。

(/EA)/VPP(引脚31):/ea终止于高电平，中央处理器指令自动从片内程序存储器扩展到片外程序存储器。

当/EA端子为低电平时，中央处理器仅从片外程序存储器中获取指令。

该引脚具有多路复用功能，Vpp是对片内程序存储器编程时的编程电压。

4、输入/输出引脚P1、和P3端口P1 .0 ~ P1 .7(英尺1 ~ 8):8位双向输入/输出端口。

负载容量为3个LSTTL门。

P1端口仅用作输入/输出端口:内部有上拉电阻。

P3 .0 ~ P3 .7(英尺10 ~ 17): 8级双向输入/输出端口。

负载容量为3个LSTTL门。

还有一个特殊的第二功能。

端口2的第二个功能、P3:P3.0(10英尺):RXD(串行端口输入)P3.1(11英尺):TXD(串行端口输出)P3.2(12英尺):/INT0(外部中断0输入)P3.3(13英尺):/INT1(外部中断1输入)P3.4(14英尺):T0(定时器/计数器0外部输入)P3.5(15英尺):T1(定时器/计数器1外部输入)P3.6(16英尺):/WR(片外数据存储器的写选通信号输出)P3.7(17英尺):/RD(片外数据存储器的读选通信号输出第2章软件设计2.1功能框图主程序键盘检测模块功能键处理模块彩色光流显示模块去抖延迟模块延迟模块功能描述:键盘扫描模块:检测一个键是否被按下，扫描两次以确保一个键被按下，然后检查一个键是否由于抖动而被释放。

延时去抖模块:由于存在按键抖动，键盘抖动时间一般为5~10ms，抖动现象会导致中央处理器多次处理一个键盘操作，可能导致错误。

因此，通过软件来消除抖动的影响。

主程序模块图:连接和初始化模块。

灯笼显示模块；自来水灯模块采用8个发光二极管，通过编写代码实现四中自来水彩灯。

本设计采用普通的阳极连接方式，通过给单片机不同的初始值，可以看到彩灯的变化。

延时模块:延时是为了让我们看到彩灯变化的效果，这样我们就可以看到彩灯的流动。

2.2主控制流程图开始堆栈初始化初始化P1初始化复位程序中的所有标志位UPDOWN 、STARTED 、YUAN 、QUAN 、左毅、调用键盘检测程序F0到流光复初始值是1？调用键盘处理程序调用显示程序Y N图1主程序流程图功能描述:图1主程序流程图，编写汇编主程序，开始初始化堆栈，复位P1会使色灯一开始处于关闭状态，复位所有标志位，否则很容易在下一个操作中出错。

给流代码一个复杂的初始值，然后调用键盘程序查看是否有一个键被按下，并跳回显示程序，如果F0是，调用功能键处理程序，然后在调用显示程序时返回循环。

2.3键盘检测流程图有按键吗？扫描键盘键盘扫描有按键吗？是否有按键来获得键值n并延迟去抖？你的钥匙释放了吗？设置键按下标记Y N清除键按下标记退出图2键盘检测流程图功能描述:根据图2，写键盘扫描程序，首先清除F0键，因为下面要读取P3端口，首先ORL写1到P3，然后给P3一个到其他四个位置1，如果反向一个，那么没有键按跳回来。

如果是1，则按键。

因为按下的键有抖动，去抖动延迟程序被调用来扫描在稳定期间是否有键被按下。

如果有一个键被按下，去抖键的值被设置为B。

F0键标志被设置为1。

在K_RET中，P3端口设置为读P3端口，ORL为A。

如果为0，则释放的密钥返回主程序。

如果是1，则没有释放的键跳回到K_RET周期，以检测是否有键被按下。

延迟去抖流程图从R7复合D1: R6复合R6J减1至0开始？R7减1至0？回到图5延迟去抖流程图延迟:；去抖延迟程序MOV R7，# 100；R7的初始值是D1:MOV·R6，# 100；将R6返回到其初始值DJZ R6，美元；当R6循环100次跳到自己的线路DJNZ R7时，D1；R7循环跳转到D1 10次，以重新循环RET功能描述:根据图5编辑20毫秒去抖延迟程序，首先给出R7和R6复数值，然后首先从内部循环R6中减去1，直到它减少到0，例如R6，即从外部循环R7中减去1，如果它没有达到0，则跳转回D1，并且当R7=0时返回。

公式=1us*2*100*100=20ms 2.4功能键处理流程图获取键值是00100000吗？是00010000吗？是00001000吗？是00000100吗？N N N N n返回起始端为1？y重置开始结束n设置开始结束为1左毅为1？将左毅设置为复位Y，将左毅设置为1 N，将YUN设置为1，将QUAN设置为1，将UpDown设置为复位YUN设置为复位YUN 设置为复位YUN图3功能键处理流程图功能描述:根据图3编写功能键流程图，当ACC.2为1时，跳过第一个键处理:查看开始标志是否为1？如果不是1，将其设置为1开始。

如果是1，跳转D40重置开始标志。

其他标志被重置然后返回，ACC.2按0的顺序执行。

当ACC.3为1时，跳过第二个按键处理:查看左移标志是否为1，如果为1，跳到D30将左循环流量标志复位，将上升下降设置为1，将其他标志复位返回。

如果它是0，它向左移动1，这意味着它向左移动。

YUAN reset将右循环标志设置为1以返回。

ACC.3 = 0按顺序执行。

ACC.4是1，跳到第三个按键处理:将全亮全关标志和十字灯设置为1，并将向上向下复位返回。

如果ACC.4为0，则按顺序执行ACC.5，并跳到第四个按键处理:重置上升下降，将YAUN设置为1，并重置全部打开和全部关闭以返回。

ACC.5 = 0返回主程序。

2 .5显示灯流程图开始端= 1？上升速度是1？元是1？给P1·左毅0FEH作为1？把LAMPCODE给阿尔卡，把A给LAMPCODE，把A给P1延迟程序，把LAMPCODE给RR A，把A给LAMPCODE，把A给P1延迟程序QUAN是1？返回D20到A，A到D20，A到P1，呼叫延迟程序，D10到A，返回A到D10，返回A到P1，呼叫延迟程序，返回结束Y Y Y Y Y N N N N N给0ffh 到P1，开始图4，显示彩色灯流动程序流程图功能描述:根据图4编译汇编程序，通过功能键处理程序，可以知道当第一个键被按下时，启动键将设置为1，其他复位将从LAPM跳转到LAMPSTART，0FE 将显示到P1港。

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基于单片机控制的节日彩灯控制课程设计

基于单片机控制的节日彩灯控制课程设计

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。

单片机课程设计简易节日彩灯

单片机课程设计简易节日彩灯

单片机课程设计——节日彩灯一、需求分析：1.应用场合应用于各种场合，如学校，企事业单位，家庭等可以应用于节日彩灯的控制、广告灯控制等场所。

2.设计目的1）了解单片机的基本原理以及基本应用；2）提高动手制作单片机开发板的能力；3）掌握基本I/O口的输入输出方法；4）掌握中断的处理方法以及编程方法；5）掌握焊接单片机开发板所需要的最基本的最小系统电路。

3.立题意义通过这个实验，能够对同学们的动手能力有所提高和培养，提高同学对单片机的基本原理的理解，学会一些单片机的简单应用。

二、硬件设计方案在设计中用到单片机最小系统：复位电路以及时钟（晶振）电路、程序烧写电路以及各种颜色的彩灯。

复位电路：复位是单片机的初始化操作，目的是使CPU以及各个寄存器处于一个确定的初始状态。

分为手动复位方式和上电自动方式。

时钟电路：51单片机的时钟信号可由芯片内部的震荡电路产生，也可以由外部产生。

程序烧写电路：在使用串口进行烧写电路时，用到MAX232芯片以及几个104瓷片电容。

用STC软件进行程序烧写。

三、软件设计方案首先单片机执行四种方案的程序等待中断。

中断中判断是第几次执行相应的程序。

程序流程图如图所示：图1-1 程序流程图四、系统调试问题一：在焊接电路过程中，电源正负极电压为2V解决方法：在焊接中将电源指示灯直接连接在正负极上，没有加限流电阻导致，经修改后电路正常。

问题二：在系统软件调试中，中断执行时不能返回程序解决方法：在中断中灯的延时指令for(i=0;i<200;i++) for(j=0;j<200;j++);修改为for(i=0;i<149;i++)for(j=0;j<149;j++);后，单片机正常执行指令。

五、总结通过本次课程设计，加强了我的动手操作能力，将课堂上所学的知识应用到实践中来，并且了解了单片机的基本工作原理和使用方法，在实践过程中练习了IO口的输入输出方式，熟练的掌握了中断的处理及其编程方法，掌握焊接单片机开发板所需要的最基本的最小系统电路。

51单片机彩灯控制器的设计

51单片机彩灯控制器的设计

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

51单片机彩灯课程设计

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。