单片机八路彩灯.DOC

毕业设计（论文） ( 2010届 ) 题目： 单片机八路彩灯 系 别 计算机工程系 专业班级 07电气自动化技术（1）班 学生姓名 姚敏伟 学 号 0711030128 导师姓名 黎云汉 讲师 成 绩 20010 年 05 月 14 日 目 录 目 录 I 一、引言 - 1 - （一） 论文研究的意义 - 1 - （二）论文的主要内容 - 1 - 二、系统硬件电路设计 - 2 - （一）硬件电路分析 - 2 - （二）硬件电路设计 - 3 - 三、系统软件设计 - 5 - （一）软件编程分析 - 5 - （二）编程实现 - 6 - 四、Proteus下的仿真实现 - 8 - （一）工程项目的建立及画原理图 - 8 - （二）源程序编写及HEX文件的生成 - 9 - （三）仿真实现 - 9 - 五、Protel99下原理图和PCB图的实现 - 10 - （一）原理图实现步骤 - 10 - （二）绘制PCB - 12 - 六、总结 - 14 - 参考文献 - 15 - 致 谢 - 16 - 附录Ⅰ： 源程序清单 - 17 - 附录Ⅱ：元器件清单 - 22 - 单片机八路彩灯 计算机工程系 07电气自动化技术（1）班 姚敏伟 指导教师：黎云汉 摘要：近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用采用单片机一、引言 在单片机技术日趋成熟的今天，其灵活的硬件电路的设计和软件的设计，让单片机得到了广泛的应用起到了举足轻重的作用可以很好地接收或输出各类通用图形数据LED彩灯控制器大有的彩灯控制器进行改进单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径 （二）论文的主要内容 本文设计了一种基于单片机的八路彩灯。首先根据功能要求，拟定了系统的设计方案，在八路彩灯的设计中先简单介绍了AT89C51芯片的应用，确定利用单片机内部定时器作定时控制，设计出原理图。经过系统分析，确定了编程思路，并在KeilC51下编写汇编源程序，然后在Proteus环境下实现了模拟仿真，最后在软件Protel99下，设计原理图并将其转换成PCB图，进行实物制作。 二、系统硬件电路设计 （一）硬件电路分析 此设计的硬件电路主要核心为AT89C51单片机，利用单片机实现智能显示和按键设置八路彩灯功能，模拟彩灯各种模式的变换。硬件构成主要有AT89C51芯片，外加一些简单的晶振电路和复位电路以及数码管等组成，具有外围电路简单而运作简便，并且具有较好的变换方法，硬件结构框图如图2.1所示。 图2.1硬件结构框图 晶振电路：电路采用12MHz的晶振以及两个30PF电容构成，具有产生单片机所必须的时钟频率，系统的机器周期为1us，便于实时控制。 复位电路：具有按键复位功能，即可以通过按复位键进行系统复位操作。以上两部分与AT89C51一起构成单片机的最小系统。 彩灯显示电路：具有显示八路彩灯不同模式的功能，由电阻和发光二极管组成。 数码显示部分：采用七段数码管，用于显示彩灯的显示模式编号。 按键设置部分：为一个按键，主要用于对各种模式的切换。 （二）硬件电路设计 因为本设计的电路结构简单，所以外围电路较少，这样既可节省成本，也可以精简电路结构，就这样采用单片机内部的定时器进行硬件定时，对于精度上可能会受到影响，总的来说性能方面还是没有减弱，硬件电路原理图如图2.2所示。 图2.2电路原理图 在单片机系统里晶振的作用非常大，结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。单片机的XTAL1和XTAL2两引脚上接有12MHz的晶振，与两个30p的电容并联接地，构成12MHz的晶振电路，使单片机系统的晶振频率为12MHz，单片机的机器周期刚好为1us，这样便于程序控制。 复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。原理是电阻给电容充电，电容的电压缓慢上升直到VCC，没到VCC时芯片复位脚近似低电平，于是芯片复位，接近VCC时芯片复位脚近高电平，于是芯片停止复位，复位完成。本电路的复位电路有按钮加电容和电阻构成，一端连接到电源