綜合電子課程設(shè)計(jì)節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器

1、xxxx課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 名 稱 節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器 課 程 名 稱 綜合電子課程設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 xxx 學(xué) 號(hào) xxxxxxxxxx 系 、專 業(yè) 信息工程系 指 導(dǎo) 教 師 xxx 2011年 12 月 29日摘要 采用at89c51芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器。闡述了其工作原理，給出了具體電路原理圖，紅、黃、綠及紅、黃、綠組合的紅綠、紅黃，黃綠等顏色依次點(diǎn)亮。通過(guò)裝置控制該彩燈白天不亮晚上自動(dòng)亮，色變換為紅-紅綠-黃-黃綠-黃-黃紅-全亮-紅一次點(diǎn)亮并循環(huán)，產(chǎn)生流水般的效果。流水速度又快到慢，在由慢到快一次這樣反復(fù)循環(huán)。采用自行設(shè)計(jì)的直流電源供電，具有耗電低等特點(diǎn)

2、。通過(guò)調(diào)用時(shí)延來(lái)控制彩燈顏色變化的快慢和循環(huán)。關(guān)鍵字：at89c51;時(shí)延;循環(huán);流水目錄摘要i1 緒論11.1 課題背景11.2 課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)12 硬件電路方案分析22.1 單片機(jī)系統(tǒng)22.2 led顯示33 硬件設(shè)計(jì)33.1 控制電路的設(shè)計(jì)33.2 顯示電路設(shè)計(jì)34 程序代碼設(shè)計(jì)分析44.1主程序初始化54.2彩燈的流水變化75 仿真電路圖與效果圖85.1 仿真電路圖85.2 仿真效果圖9總結(jié)11參考文獻(xiàn)12致 謝131 緒論1.1 課題背景 隨著人們生活的逐步提高，越來(lái)越多的人涌向城市。所以，為了人們生活的需要，在城市的夜空上閃現(xiàn)的各種五顏六色的彩燈應(yīng)運(yùn)而生，更顯城市生活的多姿多彩，而

3、且也在一定程度上促進(jìn)的城市的美化和繁榮。漸變的彩燈控制器集中的運(yùn)用了單片機(jī)技術(shù)、led、自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的基于單片機(jī)的電子產(chǎn)品。 隨著計(jì)算機(jī)、微電子、信息技術(shù)的快速進(jìn)步，智能化開(kāi)發(fā)速度越來(lái)越快，智能度也越來(lái)越高，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，在日常生活中、洋開(kāi)發(fā)、宇宙探索、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)等都有廣泛的應(yīng)用。 在國(guó)內(nèi)外，微控制系統(tǒng)的控制器以單片機(jī)控制為技術(shù)核心。因此，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展有助于電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，其中當(dāng)然也包括漸變的彩燈控制器。在本設(shè)計(jì)中，采用經(jīng)典的c51芯片，更容易的實(shí)現(xiàn)所需的要求，而且功耗相對(duì)來(lái)說(shuō)也不高。 單片機(jī)發(fā)展至今，掌握核心技術(shù)的是國(guó)外的幾大公司。從經(jīng)典的芯片到剛研發(fā)后不久投入

4、到市場(chǎng)上的芯片，無(wú)一不是廣泛的用于各種電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用，所以，我們需要通過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)了解他們的工作原理，性能。只有了解他們的工作原理及其性能，我們才能夠去自行色設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。目前，各種各樣的彩燈在我們的生活中無(wú)處不在，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與它打著交道，我們自行設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器是一件令人興奮的事。1.2 課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)本設(shè)計(jì)采用at89c51為主控芯片，組合外圍電路，通過(guò)軟件組成節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)：(1) 紅、黃、綠三組彩燈依次循環(huán)閃亮，變化規(guī)律是：紅-紅綠-綠-黃綠-黃-黃紅-全亮-紅，如此循環(huán)，產(chǎn)生“流水”般的效果；(2) 彩燈白天不亮，晚上自動(dòng)亮；(3) 流

5、水的速度由快到慢，再由慢到快。2 硬件電路方案分析2.1 單片機(jī)系統(tǒng)此次課題采用以at89c51芯片為核心的單片機(jī)控制方案。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)及豐富的io端口，以及控制的準(zhǔn)確性，來(lái)進(jìn)行節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器。此次課程設(shè)計(jì)p2.0接口與紅色led相連，p2.3接口與黃色led相連，p2.6接口與綠色led相連，紅、黃、綠及其組合顏色一次閃亮。 at89c51 復(fù)位電路led系統(tǒng)總框圖2.2 led顯示此次led顯示為直接接p2接口輸出，p2.0接口接紅色led，p2.3接黃色led，p2.6接口接綠色led；由c語(yǔ)言控制燈亮的順序依次為：紅、黃、綠依次閃亮，以此循環(huán)，并且次彩燈白天不亮，

6、晚上自動(dòng)亮燈。3 硬件設(shè)計(jì)3.1 控制電路的設(shè)計(jì) 借助at89c51芯片的豐富的端口及其精確的控制，設(shè)計(jì)如下所示電路圖來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器。用at89c51實(shí)現(xiàn)該過(guò)程既簡(jiǎn)單又方便，借助c語(yǔ)言的控制，可以非常容易的實(shí)現(xiàn)該過(guò)程，調(diào)用延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)快慢的閃燈過(guò)程，依次循環(huán)過(guò)程。3.2 顯示電路設(shè)計(jì) 用at89c51的p2.0接口接紅色led，p2.3口接黃色led，p2.6接綠色led，然后讓它按照要求閃亮。led接法（如下圖示） 顯示電路設(shè)計(jì)4 程序代碼設(shè)計(jì)分析4.1主程序初始化 主程序主要完成初始化，以及能否調(diào)用，程序是否能正確的完成所需實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)；以及指示燈是否受程序的控制。具體模塊包括

7、： (1) 程序識(shí)別與編碼設(shè)計(jì)(2) 顯示程序設(shè)計(jì)(3) 彩燈依次閃亮(4) 流水由快變慢，再由慢變快(5) 彩燈白天不亮晚上自動(dòng)亮 4.2彩燈的流水變化 彩燈的的流水變化利用單片機(jī)的時(shí)延和開(kāi)中斷以及調(diào)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，由快變慢即是調(diào)用時(shí)延由短變長(zhǎng)，由慢至快即是調(diào)用延時(shí)由長(zhǎng)變短。彩燈白天不亮晚上自動(dòng)亮，由于沒(méi)有傳感器，所以只能按照預(yù)先設(shè)置的定時(shí)系統(tǒng)來(lái)解決，一天為一個(gè)定時(shí)周期。 4.3 系統(tǒng)流程圖 開(kāi)始彩燈依次閃亮流水漸變彩燈白天不亮晚上自動(dòng)亮系統(tǒng)流程圖4.4 源程序代碼#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit

8、 green = p26;sbit red = p20;sbit yellow = p23;/ms級(jí)延時(shí)函數(shù)void delay(uint ms) uint i,j; for(i=0; ims; i+) for(j=0; j110; j+);/led顯示函數(shù)void display() uchar i; for(i=0; i2; i+) red = 0; delay(100+i*500);delay(100+i*500); green = 0;delay(100+i*500);delay(100+i*500);red = 1;delay(100+i*500);delay(100+i*500);

9、yellow = 0;delay(100+i*500);delay(100+i*500);green = 1;delay(100+i*500);delay(100+i*500);red = 0;delay(100+i*500);delay(100+i*500);green = 0;yellow = 0;delay(100+i*500);delay(100+i*500);green = 1;yellow = 1; / /主函數(shù)void main() while(1) display(); 5 仿真電路圖與效果圖5.1 仿真電路圖仿真電路圖5.2 仿真效果圖 紅黃綠依次閃亮圖紅紅黃黃依次亮圖流水漸

10、變圖白天不亮晚上自動(dòng)亮圖總結(jié) 程設(shè)計(jì)中，首先是想到了遍及我們生活中霓虹燈，五顏六色的彩燈遍及在我們的生活中，再想到我們本次的課程設(shè)計(jì)做的課題也是做的彩燈控制器，覺(jué)得這個(gè)題非常的貼近生活，也令我覺(jué)得非常的有意義。接到題目后我們小組的人科書(shū)、去圖書(shū)館借了一些書(shū)籍、參照網(wǎng)絡(luò)上的一些資料，再加上老師的悉心指導(dǎo)，設(shè)計(jì)出了一個(gè)與生活中密切相關(guān)的彩燈，通過(guò)了大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在設(shè)計(jì)這樣的一個(gè)節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器沒(méi)有當(dāng)初那么生澀了。但是第一次做實(shí)物，所以覺(jué)得還有有不小的壓力。做實(shí)物比在proteus里面仿真難度大了不少，小組成員商量了一下準(zhǔn)備在仿真完了之后在做實(shí)物，但是后來(lái)由于沒(méi)有買(mǎi)到板子于是做實(shí)物就擱淺

11、了。這次設(shè)計(jì)用到了一些在實(shí)驗(yàn)中比較常用的電子器件，從設(shè)計(jì)總體上來(lái)說(shuō)，與我們來(lái)說(shuō)，只要認(rèn)真的去做的話，我們能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)做出來(lái)。但是還是需要我們組里幾位成員互相合作，相互幫助，才能更好的完成任務(wù)的，這樣極大的培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作的精神。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的鍛煉，我學(xué)到了很多有關(guān)節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器的設(shè)計(jì)方法與工作原理。期間也碰到不少問(wèn)題,但只要仔細(xì)的揣摩也能找到解決的方法。慢工出細(xì)活，過(guò)程是很重要的，只有認(rèn)真努力細(xì)心堅(jiān)持的去做，才能取得滿意的結(jié)果。參考文獻(xiàn)1 張慶雙. 彩燈控制電路m.機(jī)械工業(yè)出版社.2005，2 張福祥. c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)m.遼寧大學(xué)出版社.2010.13 江世明.單片機(jī)院落里及其應(yīng)用m.中國(guó)通道出版社.2010.124 張克農(nóng).數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)m.高等教育出版社.2010.75 胡宴如.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)m.高等教育出版社.2004.7致 謝在這次課程設(shè)計(jì)的撰寫(xiě)過(guò)程中，我得到了許多人的幫助。首先我要感謝我的老師