課程設(shè)計霓虹燈操縱器的設(shè)計

1、單片機接口與技術(shù)課程設(shè)計（論文）課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：電子與信息工程學院教研室：通信工程教研室學號學生姓名專業(yè)班級課程設(shè)計（論文）題目霓虹燈控制器的設(shè)計課程設(shè)計（論文）任務(wù)任務(wù)和要求：1、以單片機為控制核心設(shè)計霓虹燈控制器。2、可用按鍵設(shè)置顯示方式。3、霓虹燈采用無觸點開關(guān)控制。設(shè)計內(nèi)容：1、分析設(shè)計要求，明確性能指標；查閱資料、設(shè)計方案分析對比。2、論證并確定合理的總體設(shè)計方案，繪制總體結(jié)構(gòu)框圖，分析工作原理。3、完成各單元具體電路的設(shè)計：單片機最小系統(tǒng)、顯示等電路。包括元器件選擇、工作原理分析。4、寫出程序流程圖及匯編源程序。5、完成課程設(shè)計說明書。該控制器可實現(xiàn)的硬件和軟件

2、設(shè)計。實現(xiàn)技術(shù)指標包括：指導(dǎo)教師評語及成績平時成績（20%:論文成績（40%:答辯成績（40%:總成績：指導(dǎo)教師簽字：學生簽字：年月日I單片機接口與技術(shù)課程設(shè)計 （論文）摘要近年來隨著科技的飛速進展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深切，同時帶動傳統(tǒng)操縱檢測日新月益地更新。在實時檢測和自動操縱的應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來利用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)依照具體硬件結(jié)構(gòu)，和針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，加以完善。咱們周圍有許多廣告牌、交通指示燈等都是通過單片機操縱的。霓虹燈模擬操縱器正是利用美國ATME公司生產(chǎn)的AT89C51單片機作為核心操縱芯片實現(xiàn)對霓虹燈的操縱。模擬操縱器由

3、單片機操縱部份和顯示部份組成，與按鍵、電阻等較少的輔助硬件電路相結(jié)合，通過匯編語言編程能夠?qū)崿F(xiàn)任意改變霓虹燈的轉(zhuǎn)變花腔和。本系統(tǒng)具有體積小、硬件少、電路結(jié)構(gòu)簡單及容易操作等優(yōu)勢。II/窿/本比孝單片機接口技術(shù)課程設(shè)計（論文）目錄第1章設(shè)計方案論證1設(shè)計意義11.2 課題設(shè)計要求、系統(tǒng)方案介紹11.3 單片機的選擇1第2章硬件電路設(shè)計2主操縱器模塊設(shè)計2本設(shè)計頂用到的引腳功能說明22.3 AT89C51時鐘電路32.4 AT89C51復(fù)位電路4主控模塊電路設(shè)計4第3章程序設(shè)計5第4章設(shè)計總結(jié)10參考文獻11附錄1:整體電路原路圖12附錄2:器件清單13iii單片機接口與技術(shù)課程設(shè)計 （論文）第1

4、章設(shè)計方案論證隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場合能夠看到彩色霓虹燈。LED彩燈由于其豐碩的燈光色彩，低廉的造價和操縱簡單等特點而取得了普遍的應(yīng)用，用彩燈來裝飾已經(jīng)成為一種時尚。但目前市場上各式樣的LED彩燈操縱器大多數(shù)用全硬件電路實現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能單一，如此一旦制作成品只能依照固定的模式閃亮，不能依照不同場合、不同時刻段的需要來調(diào)劑亮燈時刻、模式、閃爍頻率等動態(tài)參數(shù)。這種彩燈操縱器結(jié)構(gòu)往往有芯片過量、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點。另外從功能成效上看，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，缺乏用戶可操作性，阻礙亮燈成效。因此有必要對現(xiàn)有的彩燈操縱器進行改良。1.2 課題設(shè)計要求、系統(tǒng)方案介紹設(shè)計

5、一個霓虹燈，采納LED真擬，要有多重花腔。用單片機的P0口操縱8盞發(fā)光二級管，P2口操縱8盞發(fā)光二級管，P3口操縱一個共陽數(shù)碼管。P0,P2,P3口操縱的24盞燈排成8X3矩陣，數(shù)碼管顯示燈的花腔種類，方案中總共有12種花腔，數(shù)碼管顯示數(shù)字為0,1,2,3,4,5,6,7,8,9。在設(shè)計的進程中，P0口要加上上拉電阻，這是單片機系統(tǒng)內(nèi)部決定的。在方案頂用到五個按鍵，按鍵S1是單片機復(fù)位鍵，按鍵S2-S5是選擇燈的花腔，按鍵每按下一次，切換花腔一次。1.3 單片機的選擇AT89C51是一種高性能低功耗的采納CMOS：藝制造的8位微操縱器。具芯片內(nèi)部有ROM旦片內(nèi)ROMlr數(shù)采納FlashROM,

6、它能于3V的超低壓工作，與MCS-51系列單片機完全兼容。因此選用AT89C51設(shè)計電路。1單片機接口技術(shù)課程設(shè)計（論文）第2章硬件電路設(shè)計主操縱器模塊設(shè)計本設(shè)計用AT89C51作主操縱器，組成一個最小操縱系統(tǒng)，那個包括：單片機、晶振電路，復(fù)位電路。AT89C51是美國ATMEL司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS腑單片機，片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM。AT89C52I片機屬于AT89C5律片機的增強型，與Intel公司的80C5傕弓唧排列、硬件組成、工作特點和指令系統(tǒng)等方面兼容。本設(shè)計頂用到的引腳功能說明AT89C5的弓I

7、腳圖如圖2-1所示U119,XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1391838P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A837369293534333221P2.1/A9P2.2/A10222324PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A1330-2531261-2-P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXD272810113P12P32/INT0124P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD-135

8T89C51圖2-1AT89C51的引腳Vcc：第40腳，電源引腳，必需接+5V電源。Vss：第20腳，接地電位。P1口：第18腳。P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，現(xiàn)在可作輸入口。作輸入口利歷時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）°AT89C51不同的地方是，P1.0和P1.1還可別離作為按時/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX）。P3口：第1017腳。P3口是一組帶有

9、內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口?，F(xiàn)在，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。另外，P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的操縱信號。RST第9腳。復(fù)位輸入。當振蕩器工作時，RSHI腳顯現(xiàn)兩個機械周期以上高電平將使單片機復(fù)位。EA/VPP:第31腳。外部訪問許諾。欲使CPK訪問外部程序存儲器（地址為0000H一FFFFH,EA端必需維持低電平（接地）。XTAL1振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。2.3

10、AT89C51時鐘電路時鐘頻率直接阻礙單片機的速度，電路的質(zhì)量直接阻礙系統(tǒng)的穩(wěn)固性。經(jīng)常使用的時鐘電路有兩種方式：內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。內(nèi)部時鐘方式：AT89C51芯片中的高增益反相放大器，其輸入端為引腳XTAL1,其輸出端為引腳XTAL2通過這兩個引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器和兩只電容（電容C1和C2一樣取30pF）o石英晶體振蕩器為一個感性元件，與電容組成振蕩回路，為片內(nèi)放大器提供正反饋和振蕩所需要的相移條件，從而組成一個穩(wěn)固的自激振蕩器。AT89C51振蕩電路如圖2-2所示Mi I口 ，碰片內(nèi)阡神舟N1 ?MflJ 日 MJU7rA3圖2-2AT89C51振蕩電路單片機接口技術(shù)課

11、程設(shè)計（論文）外部時鐘方式：經(jīng)常使用于多片MCS-5保列單片機同時工作。如圖2-3所示圖2-3外部時鐘電路2.4AT89C51復(fù)位電路AT89C5便位電路通常采納上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。本設(shè)計采納AT89C51上電復(fù)位復(fù)位電路。如圖2-4所示。主控模塊電路設(shè)計P0.4與5個按鍵開關(guān)相連，做為編碼開關(guān)，且開關(guān)接地，按鍵按下時對應(yīng)的口為低電平，顯示一種亮燈成效。EA和Vcc接至+5V電源，Vss接地。第3章程序設(shè)計霓虹燈總流程圖如以下圖3-1所示圖3-1總流程圖按下復(fù)位鍵初始時霓虹燈為全滅狀態(tài)。當按鍵P1.0時，霓虹燈倒計時90；當按鍵P1.1時,為流水燈；當按鍵P1.2時，為閃爍燈；當按

12、鍵P1.3時，位距離閃爍燈。在霓虹燈工作狀態(tài)下按下復(fù)位鍵，霓虹燈恢復(fù)初始狀態(tài)。5/窿/本比孝單片機接口技術(shù)課程設(shè)計（論文）程序代碼:#include<reg52.h>/7P0=0xf1;P3=0xf5;P2=0xf4;#defineunitunsignedintP0=0x7f;P3=0x7f;P2=0x07;delayms(125);voiddelayms(unit);delayms(125);P0=0xf8;P3=0xfa;P2=0xfa;voidmain()P0=0xbf;P3=0xbf;P2=0x83;delayms(125);delayms(125);P0=0xfc;P3=

13、0xfd;P2=0xfd;while(P1=0xfe)P0=0xdf;P3=0xdf;P2=0xc1;delayms(125);/*9-0倒計時*/delayms(125);P0=0xfe;P3=0xfe;P2=0xfe;P0=0xff;P3=0xff;P2=0xff;P0=0xef;P3=0xef;P2=0xe0;delayms(125);delayms(1000);delayms(125);/4/9P0=0xf7;P3=0xf7;P2=0xf0;P0=0x1f;P3=0xdf;P2=0x07;P0=0x17;P3=0x57;P2=0x07;delayms(125);delayms(125)

14、;delayms(125);P0=0xfb;P3=0xfb;P2=0xf8;P0=0x8f;P3=0xef;P2=0x83;P0=0x8b;P3=0xab;P2=0x83;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xfd;P3=0xfd;P2=0xfc;P0=0xc7;P3=0xf7;P2=0xc1;P0=0xc5;P3=0xd5;P2=0xc1;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xfe;P3=0xfe;P2=0xfe;P0=0xe3;P3=0xfb;P2=0xf0;P0=0xe2;P3=0xeb;

15、P2=0xe0;delayms(125);delayms(125);delayms(125);/6P0=0xf1;P3=0xfd;P2=0xf0;P0=0xf1;P3=0xf5;P2=0xf0;P0=0x07;P3=0x57;P2=0x47;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xf8;P3=0xfe;P2=0xf8;P0=0xf8;P3=0xfb;P2=0xf8;P0=0x83;P3=0xab;P2=0xa3;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xfc;P3=0xff;P2=0xfc;P0=0x

16、fc;P3=0xfd;P2=0xfc;P0=0xc1;P3=0xd5;P2=0xd1;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xfe;P3=0xff;P2=0xfe;P0=0xfe;P3=0xfe;P2=0xfe;P0=0xe0;P3=0xea;P2=0xe8;delayms(125);delayms(125);delayms(125);/3/8P0=0xf0;P3=0xf5;P2=0xf4;P0=0x57;P3=0x57;P2=0x07;P0=0x07;P3=0x57;P2=0x07;delayms(125);delayms(125);delay

17、ms(125);P0=0xf8;P3=0xfa;P2=0xfa;P0=0xab;P3=0xab;P2=0x83;P0=0x83;P3=0xab;P2=0x83;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xfc;P3=0xfd;P2=0xfd;P0=0xd5;P3=0xd5;P2=0xc1;P0=0xc1;P3=0xd5;P2=0xc1;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xfe;P3=0xfe;P2=0xfe;P0=0xea;P3=0xea;P2=0xe0;P0=0xe0;P3=0xea;P2=0xe

18、0;delayms(125);delayms(125);delayms(125);/5P0=0xf5;P3=0xf5;P2=0xf0;P0=0xf0;P3=0xf5;P2=0xf0;P0=0x17;P3=0x57;P2=0x47;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xfa;P3=0xfa;P2=0xf8;P0=0xf8;P3=0xfa;P2=0xf8;P0=0x8b;P3=0xab;P2=0xa3;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xfd;P3=0xfd;P2=0xfc;P0=0xfc;P3=

19、0xfd;P2=0xfc;P0=0xc5;P3=0xd5;P2=0xd1;delayms(125);delayms(125);delayms(125);P0=0xfe;P3=0xfe;P2=0xfe;P0=0xfe;P3=0xfe;P2=0xfe;P0=0xe2;P3=0xea;P2=0xe8;delayms(125);delayms(125);delayms(125);/2P0=0x47;P3=0x57;P2=0x17;P0=0xf8;P3=0xfb;2=0xf8;P3=0x00;delayms(100);delayms(125);delayms(125);P3=0x80;delayms(1

20、00);P0=0xa3;P3=0xab;P2=0x8b;P0=0xfc;P3=0xfd;P2=0xfc;P3=0xc0;delayms(100);delayms(125);delayms(125);P0=0xfe;3=0xfe;P3=0xe0;delayms(100);P0=0xd1;P3=0xd5;P2=0xd5;P2=0xfe;delayms(125);P3=0xf0;delayms(100);delayms(125);P0=0xff;P3=0xff;P2=0xff;P3=0xf8;delayms(100);P0=0xe8;P3=0xea;P2=0xe2;delayms(500);P3=0

21、xfc;delayms(100);delayms(125);while(P1=0xfd)P3=0xfe;delayms(100);P0=0xf4;P3=0xf5;P2=0xf1;/*流水燈*/P3=0xff;delayms(100);delayms(125);P0=0xff;P3=0xff;P2=0x00;delayms(100);P0=0xfa;P3=0xfa;P2=0xf8;P2=0xff;elayms(500);P2=0x80;delayms(100);delayms(125);P0=0xfe;delayms(100);P2=0x80;elayms(100);P0=0xfd;P3=0xf

22、d;P2=0xfc;P0=0xfc;delayms(100);P2=0xc0;delayms(100);delayms(125);P0=0xf8;delayms(100);P2=0xe0;delayms(100);P0=0xfe;P3=0xfe;P2=0xfe;P0=0xf0;delayms(100);P2=0xf0;delayms(100);delayms(125);P0=0xe0;delayms(100);P2=0xf8;delayms(100);/1P0=0xc0;delayms(100);P2=0xfc;delayms(100);P0=0xff;P3=0xff;P2=0x07;P0=0

23、x80;delayms(100);P2=0xfe;delayms(100);delayms(125);P0=0x00;delayms(100);P2=0xff;delayms(100);P0=0xff;P3=0xff;P2=0x83;P3=0xfe;delayms(100);P2=0xfe;delayms(100);delayms(125);P3=0xfc;delayms(100);P2=0xfc;delayms(100);P0=0xff;P3=0xff;2=0xa1;P3=0xf8;delayms(100);P2=0xf8;delayms(100);delayms(125);P3=0xf0;

24、delayms(100);P2=0xf0;delayms(100);P0=0xff;P3=0xff;P2=0xe0;P3=0xe0;delayms(100);P2=0xe0;delayms(100);delayms(125);P3=0xc0;delayms(100);P2=0xc0;delayms(100);P0=0xff;P3=0xff;P2=0xf0;P3=0x80;delayms(100);P2=0x80;delayms(100);delayms(125);P3=0x00;delayms(100);P2=0x00;delayms(100);P0=0xff;P3=0xff;P2=0xf8;

25、P2=0xfe;delayms(100);P3=0xfe;delayms(100);delayms(125);P2=0xfc;delayms(100);P3=0xfc;delayms(100);P0=0xff;P3=0xff;P2=0xfa;P2=0xf8;delayms(100);P3=0xf8;delayms(100);delayms(125);P2=0xf0;delayms(100);P3=0xf0;delayms(100);P0=0xff;P3=0xff;P2=0xfe;P2=0xe0;delayms(100);P3=0xe0;delayms(100);delayms(125);P2=

26、0xc0;delayms(100);P3=0xc0;delayms(100);/0P2=0x80;delayms(100);P3=0x80;delayms(100);P0=0x07;P3=0x77;P2=0x07;P2=0x00;delayms(100);P3=0x00;delayms(100);delayms(125);P0=0x00;delayms(100);P0=0xfe;delayms(100);P0=0x83;P3=0xbb;P2=0x83;P0=0x80;delayms(100);P0=0xfc;delayms(100);delayms(125);P0=0xc0;delayms(1

27、00);P0=0xf8;delayms(100);P0=0xc1;P3=0xdd;P2=0xc1;P0=0xe0;delayms(100);P0=0xf0;delayms(100);delayms(125);P0=0xf0;delayms(100);P0=0xe0;delayms(100);P0=0xe0;P3=0xee;P2=0xe0;P0=0xf8;delayms(100);P0=0xc0;delayms(100);delayms(125);P0=0xfc;delayms(100);P0=0x80;delayms(100);P0=0xf0;P3=0xf7;2=0xf0;P0=0xfe;de

28、layms(100);P0=0x00;delayms(100);delayms(125);P0=0xff;delayms(100);P2=0x00;delayms(100);7單片機接口技術(shù)課程設(shè)計（論文）P2=0x80;delayms(100);P0=0xff;P3=0xff;P0=0xff;P3=0xff;P2=0xc0;delayms(100);P2=0xff;delayms(400);P2=0xff;delayms(300);P2=0xe0;delayms(100);P0=0x00;P3=0x00;P2=0x7f;delayms(300);P2=0xf0;delayms(100);P2

29、=0x00;delayms(400);P3=0xbf;delayms(300);P2=0xf8;delayms(100);P0=0x55;P3=0xff;P0=0xdf;delayms(300);P2=0xfc;delayms(100);P2=0x55;delayms(300);P3=0xaf;delayms(300);P2=0xfe;delayms(100);P0=0xaa;P3=0x7e;P2=0x77;delayms(300);P2=0xff;delayms(100);P2=0xaa;delayms(300);P3=0xab;delayms(300);P3=0x00;delayms(10

30、0);P0=0x55;P3=0xff;P0=0xdd;delayms(300);P3=0x80;delayms(100);P2=0x55;delayms(300);P3=0xaa;delayms(300);P3=0xc0;delayms(100);P0=0xaa;P3=0x7e;P0=0xff;P3=0xff;P3=0xe0;delayms(100);P2=0xaa;delayms(300);P2=0xff;delayms(300);P3=0xf0;delayms(100);P0=0x55;P3=0xff;P0=0x7f;delayms(300);P3=0xf8;delayms(100);P2

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32、0);P0=0xaa;P3=0x7e;P2=0xdd;delayms(300);P0=0xc0;delayms(100);P2=0xaa;delayms(300);P3=0xaa;delayms(300);P0=0xe0;delayms(100);P0=0x55;P3=0xff;P0=0xff;P3=0xff;P0=0xf0;delayms(100);P2=0x55;elayms(300);P2=0xff;delayms(300);P0=0xf8;delayms(100);P0=0xaa;P3=0x7e;P2=0x7f;delayms(300);P0=0xfc;delayms(100);P2=

33、0xaa;delayms(300);P3=0xbf;delayms(300);P0=0xfe;delayms(100);P0=0x55;P3=0xff;P0=0xdf;delayms(300);P0=0xff;delayms(100);P2=0x55;delayms(300);P3=0xaf;delayms(300);while(P1=0xfb)P0=0xaa;P3=0x7e;P2=0x77;delayms(300);/*閃爍燈*/P2=0xaa;delayms(300);P3=0xab;delayms(300);P0=0x00;delayms(400);P0=0x55;P3=0xff;P0=

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35、delayms(300);P0=0x00;delayms(400);while(P1=0xf7)P0=0xdf;P3=0xdf;P3=0x00;delayms(400);/*距離燈*/P2=0xdf;delayms(300);P2=0x00;delayms(400);P0=0x7f;delayms(300);P0=0xef;P3=0xef;P0=0xff;delayms(400);P3=0xbf;delayms(300);P2=0xef;delayms(300);P3=0xff;delayms(400);P2=0xdf;delayms(300);P0=0xf7;P3=0xf7;P2=0xff;

36、delayms(400);P3=0xaf;elayms(300);P2=0xf7;delayms(300);P0=0xff;P3=0xff;P0=0x77;delayms(300);P0=0xfb;P3=0xfb;P2=0xff;delayms(300);P3=0xab;delayms(300);P2=0xfb;delayms(300);P0=0x00;P3=0x00;P2=0xdd;delayms(300);P0=0xfd;P3=0xfd;P2=0x00;delayms(400);P3=0xaa;delayms(300);P2=0xfd;delayms(300);8/窿/本比孝單片機接口技術(shù)

37、課程設(shè)計（論文）P0=0xfe;P3=0xfe;P0=0xc0;P3=0xc0;P0=0xaa;P3=0x55;P2=0xfe;delayms(300);P2=0xc0;delayms(300);P2=0xaa;delayms(800);P0=0x7f;P3=0x7f;P0=0xe0;P3=0xe0;P0=0x55;P3=0xaa;P2=0x7f;delayms(300);P2=0xe0;delayms(300);P2=0x55;delayms(800);P0=0x3f;P3=0x3f;P0=0xf0;P3=0xf0;P0=0xaa;P3=0x55;P2=0x3f;delayms(300);P

38、2=0xf0;delayms(300);P2=0xaa;delayms(800);P0=0x1f;P3=0x1f;P0=0xf8;P3=0xf8;P0=0x10;P3=0x59;P2=0x1f;delayms(300);P2=0xf8;delayms(300);P2=0x16;delayms(2000);P0=0x0f;P3=0x0f;P0=0xfc;P3=0xfc;P0=0x10;P3=0x59;P2=0x0f;delayms(300);P2=0xfc;delayms(300);P2=0x16;delayms(2000);P0=0x07;P3=0x07;P0=0xfe;P3=0xfe;P0=0x10;P3=0x59;P2=0x07;delayms(300);P2=0xfe;delayms(300);P2=0x16;delayms(2000);P0=0x03;P3=0x03;P0=0xff;P3=0xff;P0=0xff;P3=0xff;P2=0x03;delayms(300);P2=0xff;delayms(300);P2=0x