利用單片計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)彩燈控制

1、利用單片計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)彩燈控制    利用單片計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)彩燈控制 1設(shè)計(jì)要求    利用彩燈的各種閃爍的變換作為裝飾在生活中處處都能夠看到。彩燈的閃爍變換可以用簡易的數(shù)字電路等來實(shí)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)了單片計(jì)算機(jī)之后試著利用單片機(jī)的功能來控制其閃爍變換。 2硬件設(shè)計(jì)方案 電路元器件：面包板；    普通的發(fā)光二極管，導(dǎo)通電壓0.5V；    芯片插座；    晶振；    

2、;時(shí)鐘電容：22pF*2；    限流電阻：220*8    限流電阻：1K*1；    復(fù)位電路電容：30uF;    點(diǎn)觸式開關(guān)：1； 2.1 二極管發(fā)光的實(shí)現(xiàn) 由于單片機(jī)P1.口的輸出電流僅有十幾到幾十uF，這樣小的電流不能使發(fā)光二極管發(fā)光，于是采用了“灌電流”的方法，如圖1所示 圖1 二極管發(fā)光的實(shí)現(xiàn) 選用的外加電源Vcc=5V，根據(jù)二極管的導(dǎo)通電壓是0.5V的性質(zhì)，可以求的限流電阻的阻值，在實(shí)驗(yàn)中選用220的電阻即可。 2.2

3、時(shí)鐘電路的組成 在實(shí)驗(yàn)用采用了12M的晶振，與之配合使用的是22pF的陶瓷電容。如圖2所示 圖2 時(shí)鐘電路的組成 2.3 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 所謂復(fù)位，就是在單片機(jī)MPU的RESET引腳上出現(xiàn)3-5個(gè)時(shí)鐘周期的高電平。當(dāng)MPU被復(fù)位以后，其內(nèi)部的寄存器的各項(xiàng)數(shù)值將會被恢復(fù)成硬件電路規(guī)定的初值。 復(fù)位有上電復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位兩種，根據(jù)實(shí)際用途的需要，在本實(shí)驗(yàn)中采用的上電復(fù)位，如圖3所示 圖3 復(fù)位電路的組成 2.4 硬件電路其他部分的安排 考慮到本實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，MPU的EA/VPP引腳，即程序存儲器選擇信號端和編程電源輸入端不能懸空，應(yīng)長置為“1”，這點(diǎn)在芯片插座引腳和外電路的連接上可以體現(xiàn)出來。 2.5

4、 整體的電路圖 綜上，可以得到總體上的電路原理圖。 3軟件實(shí)現(xiàn) 人眼能看到發(fā)光二極管的閃爍是因?yàn)槠溟W爍的時(shí)間間隔大于一個(gè)特定的值，低于這個(gè)值我們將無法看到其閃爍變換，為此，確定二極管的閃爍間隔為0.2s 。這種延時(shí)的功能可以用調(diào)用延時(shí)子程序或者中段服務(wù)程序來實(shí)現(xiàn)。以下討論兩種方法及其實(shí)現(xiàn)： 3.1延時(shí)子程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí) 單片計(jì)算機(jī)運(yùn)行每條程序?qū)⒄加?個(gè)、2個(gè)或4個(gè)機(jī)器周期。為此，可以用一定數(shù)量的程序的執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)延時(shí)。 總延時(shí) ,其中N為指令總數(shù)，t為一個(gè)周期的時(shí)間。 以下是延時(shí)程序的代碼 ORG 0000H AJMP START ORG 0040H START:MOV P1,#0FFH ；燈全滅&

5、#160;   LCALL DELAY    ；調(diào)用延時(shí)子程序    MOV P1,#000H    ；燈全亮    LCALL DELAY        MOV P1,#0FFH ；等全滅    LCALL DELAY    MOV P1,#07E

6、H    ；第8、第1燈亮    LCALL DELAY    MOV P1,#03CH    ；第7、8，第1、2燈亮 DALAY：MOV R5,#20    ；延時(shí)子程序，延時(shí)0.2s D1：MOV R6,#20 D2：MOV R7,#248    DJNZ R7，$    DJNZ R6,D2 

7、0;  DJNZ R5,D1    RET    END 3.2中斷實(shí)現(xiàn)延時(shí)的程序    ORG 0000H    AJMP MAIN     ORG 000BH    AJMP INT0    ORG 0030H MAIN：MOV P1,#03CH    ；

8、第7、8和第1、2燈亮    MOV R7,#00H    MOV TMOD,#010H    MOV TL0,#0E0H    MOV TH0,#0B1H    SETB EA    SETB ET0    SETB TR0 HERE：SJMP HERE INT0：PUSH ACC   

9、 MOV TL0,#0E0H    MOV TH0,#0B1H    INC R7    CJNZ R7,#26,PEND    MOV R7,#00H    MOV P1,#0C3H    ；第3、4、5，6燈亮    POP ACC PEND：RETI    END

10、 4程序的調(diào)試 將寫好的程序在偉福編譯器中進(jìn)行編譯，得到.BIN文件，固化到單片機(jī)的芯片中，將芯片插到前面已經(jīng)組裝完畢的硬件電路的芯片插座上，這樣就組成了一個(gè)完整的彩燈控制電路，當(dāng)接通電源之后理論上就應(yīng)該看到彩燈按照預(yù)定的方式閃爍。 4.1延時(shí)子程序的運(yùn)行 該程序的運(yùn)行按照預(yù)定的程序運(yùn)行，每隔0.2s可以看到彩燈閃爍一次，并且8個(gè)發(fā)光二極管的亮和滅嚴(yán)格按照程序的要求進(jìn)行； 4.2中斷程序?qū)崿F(xiàn)的延時(shí) 由于程序采用了中斷方式延時(shí)，所以彩燈閃爍的改變只能由中斷服務(wù)子程序中設(shè)定的程序來實(shí)現(xiàn)對其的改變，在此程序中，在MAIN主程序中已經(jīng)設(shè)定了彩燈初始時(shí)有第1、2和第7、8燈亮，而在中斷服務(wù)子程序中有第3

11、、4、5，6燈亮，從而實(shí)現(xiàn)了“閃爍”，但是這種中斷方式的缺點(diǎn)在于閃爍的模式太過于單一，只能進(jìn)行這兩種方式的循環(huán)改變。在實(shí)際中難以滿足人們多樣化的需求，這是一個(gè)需要解決的問題。     4.3中斷程序?qū)崿F(xiàn)的延時(shí)方法的改進(jìn) 為此，我對以上的程序進(jìn)行了一點(diǎn)改動(dòng)，綜合子程序延時(shí)和中斷延時(shí)兩程序?qū)懥讼旅孢@些代碼：    ORG 0000H    AJMP MAIN0    ；第一種亮的模式    ORG 0

12、00BH    AJMP INT0    AJMP MAIN1    ；第二種亮的模式    ORG 000BH    AJMP INT0    AJMP MAIN2    ；第三種亮的模式    ORG 000BH    AJMP INT

13、0    ORG 0030H MAIN0：MOV P1，#00FH    ；第一種亮的模式：5、6、7，8燈亮    AJMP MAIN MAIN1：MOV P1，#0F0H    ；第二種亮的模式：1、2、3，4燈亮    AJMP MAIN MAIN2：MOV P1，#000H    ；第三種亮的模式：全亮    

14、AJMP MAIN MAIN：MOV R7,#00H    MOV TMOD,#010H    MOV TL0,#0E0H    MOV TH0,#0B1H    SETB EA    SETB ET0    SETB TR0 HERE：SJMP HERE INT0：PUSH ACC    MOV TL0,#0E0H&

15、#160;   MOV TH0,#0B1H    INC R7    CJNZ R7,#26,PEND    MOV R7,#00H    MOV P1,#0FFH    ；燈全滅    POP ACC PEND：RETI    END     在這段程序中，中斷服務(wù)程序執(zhí)行的是“燈全滅”這一動(dòng)作。燈的閃爍模式有三種，由對P1口送指定的立即數(shù)來實(shí)現(xiàn)。 可以看到，等待計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到FFFF需要一段時(shí)間，這也就是燈閃爍的