利用單片計算機實現(xiàn)彩燈控制

1、利用單片計算機實現(xiàn)彩燈控制    利用單片計算機實現(xiàn)彩燈控制 1設(shè)計要求    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)字電路等來實現(xiàn)，在學習了單片計算機之后試著利用單片機的功能來控制其閃爍變換。 2硬件設(shè)計方案 電路元器件：面包板；    普通的發(fā)光二極管，導通電壓0.5V；    芯片插座；    晶振；    

2、;時鐘電容：22pF*2；    限流電阻：220*8    限流電阻：1K*1；    復位電路電容：30uF;    點觸式開關(guān)：1； 2.1 二極管發(fā)光的實現(xiàn) 由于單片機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)光的實現(xiàn) 選用的外加電源Vcc=5V，根據(jù)二極管的導通電壓是0.5V的性質(zhì)，可以求的限流電阻的阻值，在實驗中選用220的電阻即可。 2.2

3、時鐘電路的組成 在實驗用采用了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 時鐘電路的組成 2.3 復位電路的設(shè)計 所謂復位，就是在單片機MPU的RESET引腳上出現(xiàn)3-5個時鐘周期的高電平。當MPU被復位以后，其內(nèi)部的寄存器的各項數(shù)值將會被恢復成硬件電路規(guī)定的初值。 復位有上電復位和自動復位兩種，根據(jù)實際用途的需要，在本實驗中采用的上電復位，如圖3所示 圖3 復位電路的組成 2.4 硬件電路其他部分的安排 考慮到本實驗的特點，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，應長置為“1”，這點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軟件實現(xiàn) 人眼能看到發(fā)光二極管的閃爍是因為其閃爍的時間間隔大于一個特定的值，低于這個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 。這種延時的功能可以用調(diào)用延時子程序或者中段服務(wù)程序來實現(xiàn)。以下討論兩種方法及其實現(xiàn)： 3.1延時子程序?qū)崿F(xiàn)延時 單片計算機運行每條程序?qū)⒄加?個、2個或4個機器周期。為此，可以用一定數(shù)量的程序的執(zhí)行來實現(xiàn)延時。 總延時 ,其中N為指令總數(shù)，t為一個周期的時間。 以下是延時程序的代碼 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    ；延時子程序，延時0.2s D1：MOV R6,#20 D2：MOV R7,#248    DJNZ R7，$    DJNZ R6,D2 

7、0;  DJNZ R5,D1    RET    END 3.2中斷實現(xiàn)延時的程序    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行編譯，得到.BIN文件，固化到單片機的芯片中，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，這樣就組成了一個完整的彩燈控制電路，當接通電源之后理論上就應該看到彩燈按照預定的方式閃爍。 4.1延時子程序的運行 該程序的運行按照預定的程序運行，每隔0.2s可以看到彩燈閃爍一次，并且8個發(fā)光二極管的亮和滅嚴格按照程序的要求進行； 4.2中斷程序?qū)崿F(xiàn)的延時 由于程序采用了中斷方式延時，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，從而實現(xiàn)了“閃爍”，但是這種中斷方式的缺點在于閃爍的模式太過于單一，只能進行這兩種方式的循環(huán)改變。在實際中難以滿足人們多樣化的需求，這是一個需要解決的問題。     4.3中斷程序?qū)崿F(xiàn)的延時方法的改進 為此，我對以上的程序進行了一點改動，綜合子程序延時和中斷延時兩程序?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”這一動作。燈的閃爍模式有三種，由對P1口送指定的立即數(shù)來實現(xiàn)。 可以看到，等待計數(shù)器計數(shù)到FFFF需要一段時間，這也就是燈閃爍的