基于單片機的彩燈控制器設計(已修改)

　

【正文】 2012屆本科生畢業設計 題目: 基于單片機的節日彩燈控制器的設計 作 者 姓 名： 張東香 學 號： 2010080115 系 (院)： 機械與電子工程學院 專 業： 電子信息工程 指導教師姓名： 胡 波 指導教師職稱： 講 師 2012421Su Zhou UniversityYear 2012 Bachelor Graduation assignment DesignTitle: Design of Lantern Controller Based on SinglechipAuthor： Zhang Dong Xiang Student ID： 2010080115 Department： Mechanical and Electronic Engineering Major: Electrical Information Engineering Instructor： Hu Bo Professional Title： Lecturer Instructor Apr . 摘　　要隨著微電子技術的發展，人民的生活水平不斷提高，人們對周圍環境的美化和照明已不僅限于單調的白熾燈，彩燈已成為時尚的潮流。彩燈控制器的實用價值在日常生產實踐日常生活中的作用也日益突出。基于各種器件的彩燈也都出現，單片機因其價格低廉，使用方便，控制簡單而成為控制彩燈的主要器件。目前市場上更多用全硬件電路實現，電路結構復雜，結構單一，一旦制成成品就只能按固定模式，不能根據不同場合，不同時段調節亮度時間，模式和閃爍頻率等動態參數，而且一些電路存在芯片過多，電路復雜，功率損耗大，亮燈樣式單調缺乏可操作性等缺點，設計一種新型彩燈已迫不及待。近年來，彩燈對于美化、亮化城市有著不可輕視的重要作用。因此作為城市裝飾的彩燈需求量越來越大，對與彩燈的技術和花樣也越來越高。目前市場上各種式樣的LED彩燈多半是采用全硬件電路實現，存在電路結構復雜、功能單一等局限性，因此有必要對現有的彩燈控制器進行改進。本文介紹了一種簡易LED彩燈控制系統的軟硬件設計過程，以STC89C52單片機作為主控核心與輔助硬件電路相結合，利用軟件實現對LED彩燈進行控制。本系統具有電路結構簡單、操作容易、硬件少、成本低等特點。關鍵詞：LED彩燈　STC89C52單片機　彩燈控制器ABSTRACTWith the development of microelectronics technology, improve people39。s living standard, people on the surrounding environment, landscaping and lighting are not limited to monotonous incandescent lights have bee a fashion trend. Lantern controller practical value in daily production practices in daily life have bee increasingly prominent role. Carnival is also based on a variety of devices have emerged, the microcontroller because of its low price, easy to use, simple to control your lights controlling the main device. More on the market with all the hardware circuit, the circuit structure is plex, single structure, once the finished products can only be a fixed pattern, not according to different occasions, adjust the brightness of different time periods, patterns and blinking frequency of the dynamic parameters, and some circuit The chip too much, circuit plexity, power consumption large, Liang Deng style monotonous lack of operation and other shortings, design a new type of lights can not wait.In recent years, the lantern for the landscaping, lighting the city has an important role should not be underestimated. So the city decorated with lanterns as the growing demand for technology and lanterns have bee more sophisticated and synchronized. Currently on the market a variety of style LED lantern is the most hardwarewide realization of the existence of plex circuit structure, functions and other limitations of a single, it is essential to the current controller to improve the lantern. This paper introduces a simple control system of the LED lantern design process of hardware and software, with STC89C52 singlechip microputer as the master core and supporting the bination of hardware circuitry, using software control of the LED lanterns. The specialties of this system are simple structure, easy control, less hardware, low cost, and so on.Key words: LED Lantern　STC89C52 SCM　Lantern controller目　　錄前　　言 1第1章　單片機的介紹 2　單片機的簡介 2　單片機的發展史 3　單片機的工作過程 4　單片機的應用 5　單片機的學習應用 6　幾種常見的單片機 8第2章　彩燈控制器簡介 10　基于單片機的彩燈控制器 10　單片機在彩燈方面的應用 10第3章　基于單片機的彩燈控制器的硬件設計 12　芯片的選擇及簡介 12　兩種芯片的比較 16　Protel 99SE介紹 22第4章　基于單片機的彩燈控制器的軟件設計 27　系統總體設計及流程圖 27　系統程序 28結　　論 34附　　錄 36參考文獻 38致　　謝 39前　　言 現在這個時代是一個新技術層出不窮的時代，在電子領域尤其是自動化智能控制領域，傳統的分立元件或數字邏輯電路構成的控制系統，正以前所未見的速度被單片機智能控制系統所取代。單片機具有體積小、功能強、成本低、應用面廣等優點，可以說，智能控制與自動控制的核心就是單片機。目前，一個學習與應用單片機的高潮正在工廠、學校及企事業單位大規模地興起。學習單片機的最有效方法就是理論與實踐并重，本文是作者用自制了一款簡易的流水燈，重點介紹了其軟件編程方法，以期給單片機初學者以啟發，更快地成為單片機領域的優秀人才，為國家做出貢獻。隨著人們生活環境的不斷改善和變化 ，在許多場合可以看到彩色霓虹燈。彩燈由于其豐富的燈光色彩，低廉的造價以及控制簡單等特點而得到廣泛應用，用彩燈來裝飾街道和城市建筑物已經成為一種時尚。目前彩燈種類繁多， 但有一種趨勢， 冷光源、低功耗、壽命長的已漸成主流。在照明工程中推廣和普及使用，將為節約我國寶貴的資源，保護我們的環境發揮出巨大的作用。本文根據單片機原理設計的一種彩燈電路。本文側重對彩燈的閃爍頻率，亮燈時間及模式進行設計。導向是軟硬件兼使軟件為主硬件為輔，很容易實現對彩燈的控制。本電路沒有復雜的結構，更容易讓人理解接受。操作起來更加簡單、方便，當然效率也更高。 第1章　單片機的介紹　單片機的簡介 單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，它最早是被用在工業控制領域。單片機由芯片內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統更小，更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣[1]。 早期的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此后在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。基于這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高，開始出現了16位單片機，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應用。90年代后隨著消費電子產品大發展，單片機技術得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數百倍。目前，高端的32位單片機主頻已經超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端[1]的型號也只有10美元。當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用，大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。 單片機比專用處理器更適合應用于嵌入式系統，因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數量最多的計算機。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標等電腦配件中都配有12部單片機。而個人電腦中也會有為數不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機，復雜的工業控制系統上甚至可能有數百臺單片機在同時工作！單片機的數量不僅遠超過PC機