毕业论文-基于单片机的LED彩灯控制电路的设计.docVIP

杭州职业技术学院 毕业设计（论文） 题 目 彩灯控制电路的设计 系 别 信息电子系 专 业 应用电子技术 班 级 学 号 姓 名 指导教师 2011年 5 月 10 日 目录 第1章 概述 3 1.1课题的背景与意义 3 1.2总体设计方案 4 第2章 硬件电路设计 5 2.1单机片最小系统 5 2.2按键控制电路 6 2.3中断电路 6 2.4 LED显示电路 7 2.5单机片的介绍 8 第3章 软件设计 11 3.1软件设计思路 11 3.2软件设计流程 12 参考文献 13 附录A 课题设计电路原理图 14 附录B 课程设计系统程序 15 致 谢 22 彩灯控制电路设计 【摘要】 本文介绍了一种由16个LED发光二极管组成多功能发光形式的简易彩灯控制系统的软硬件设计过程，方案以AT89C51单片机作为主控核心， 且以复位电路、时钟电路、按键电路、中断电路以及彩灯显示电路组成，利用软件编程烧录程序到单片机来实现对LED彩灯进行多样控制。该控制电路能完成多种闪灯模式以及随意变换想要的闪烁方式和控制彩灯的闪烁频率等功能。该系统具有电路结构简单、易操作、硬件少、体积少、成本低、能耗低等优点，有一定的实用价值。 【关键词】8051单片机，LED彩灯，控制系统，闪烁方式 概述 1.1课题的背景与意义 现代化生活当中彩灯控制电路的应用越来越受到人们的喜欢，因为其不仅能美化环境，渲染气氛，还可以用于娱乐场所和电子玩具、广告牌当中等，因此我们选择了4种不同方式控制点亮16个LED发光二极管的彩灯控制电路设计作为毕业课题，利用本人在大学期间所学的模拟电子技术、通讯电路、语言程序设计等一些课程的知识进行了这次毕业课题设计与制作，这次设计能在很大程度上提高了我们个人的学以致用能力和实际独立操作能力，不论是对知识的运用还是对论文的撰写方面都有了很大的提高，同时也为了我们以后踏上社途工作发展打下了良好的基础。 彩灯控制电路的设计，其电路设计品种多样，工作电压范围宽，功耗低，外围元件少，因此适用于现实生活中多种电子产品的开发设计与制作。此课题设计的作品不能为了只追求“跳跃”而给人凌乱的感觉，不管采用何种色彩、何种图案，都应该聚而不散，且有顺序的渐变和跳跃，给观众一种主次感、秩序感，也方便于群众顺着有规律的节奏接着看第二遍、第三遍。在设计制作时，既要给人带来变换的吸引力，又要显得主次分明，没有色彩和图案凌乱的感觉。变换、闪烁、跳跃式的彩灯为市场促进了销售，为生活营造了多姿多彩的气氛，因此，越来越受到人们的肯定、重视、欢迎。 1.2总体设计方案 设计思路: 本方案这要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED彩灯循环系统的设计，来达到本设计的要求。本课题设计的总体框图如下图1-2所示 图1-2 系统总体设计框图 系统设计如下： 此设计方案中单片机的P1口接4路按键控制电路，实现彩灯闪烁方式的切换功能；单片机的P3.3引脚接上一个按键开关以实现对彩灯中断的控制；单片机上的P0和P2口接16路LED发光二极管组成彩灯显示电路，实现多种形式的闪烁功能。 硬件电路设计 2.1单机片最小系统 要使单片机工作起来，最基本的电路构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成。单片机最小系统由复位电路和时钟信号电路组成（如图2-1）。 复位电路：确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。本设计采用上电自动复位。 单片机最小系统还有一块模块叫时钟电路。时钟电路由一个晶振和两个小电容组成，用来产生时钟频率。AT89C51单片机芯片内部有一个反向放大器构成的振荡器，XTAL1和XTAL2分别为振荡器电路的输入端和输出端，时钟可由内部和外部生成，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生自激振荡。系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率选择12MHz，电容值取30PF,电容的大小频率起微调的作用。 图2-1 单片机最小系统图 2.2按键控制电路 按键控制电路（如图2-2）是由4个按键开关构成的。他们分别接在单片机AT89C51的P1.0~P1.3引脚上，为了一对一方式控制16个LED彩灯的不同闪烁形式。当按下开关key1时，16个LED发光二极管闪烁第一种彩灯方式；当按下开关key2时，16个LED发光二极管闪烁第二种彩灯方式；同理，当按下开关key3时，16个LED发光二极管闪烁第三种彩灯方式；当按下开关key4时，16个LED发光二极管闪烁第四种彩灯方式。 图2-2 按