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第1章 绪论 1 1.1 系统主要功能 1 第2章 光控LED彩灯硬件设计 2 2.1 系统的硬件构成及功能 2 2.2 主控模块电路设计 2 2.2.1复位电路说明 2 2.2.2 晶振电路说明 3 2.2.3 按键电路 4 2.2.4 光控电路说明 4 2.3 管内LED模块设计 6 2.3.1 LED显示数码管 6 第3章 系统的软件设计 8 3.1 软件设计 8 3.2 控制程序 10 第4章 课设总结 13 参考文献 14 附录Ⅰ 15 附录Ⅱ 16 第1章 绪论 1.1 系统主要功能 光控 LED 彩灯分为2部分，即彩灯控制器（主控模块）和管内LED板模块（受控模块）。彩灯控制器可直接与 光控电路连接，经过开关电源变换，输出直流工作电压，一方面为管内 LED 模块提供12V工作电源，另一方面为主控模块单片机系统（彩灯控制器）提供5V工作电源。整个系统工作由软件程序控制运行。 白天时，光控电路和单片机电路断开，黑夜时，光控电路开始工作，上电后系统经过初始化，查询是否有模式切换键按下：有，则进入用户设定模式状态；无，则进入默认缺省工作状态。在用户设定模式状态下，用户可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用哪些模式，并且可以改变每种模式的时间Ti、频率Fi参数，如果用户想进入缺省状态模式，只需按一下功能切换键即可跳入缺省模式，程序会自动顺序调用亮灯模式；在缺省工作状态下，LED彩灯控制器按照程序设定好的若干亮灯花样模式程序顺序调用往下走，从模式1开始工作，自模式1到模式4为一个亮灯周期，然后再回到模式1循环继续工作，同样如果想进入用户设定模式状态，只需按下模式切换键即可。对于每一个模式编写一个独立工作子程序模式，其中设定了LED三色灯（红、绿、蓝）的点亮时刻和熄灭时刻，以及模式工作时间 Ti 以及该模式LED闪烁频率Fi 。5 位七段码显示器的前2位（L1，L2）显示当前工作模式的序号，后3位（L3，L4，L5）七段码显示三色LED的工作状态，若该颜色灯点亮则对应七段码显示位为“ 1 ”，反之熄灭时则显示位为“灭”即不显示，对系统工作状态起到了很好的实时监控作用。 因此在 LED 彩灯上电工作后，用户可以方便地通过主控模块上的显示器知道LED 彩灯当前工作模式 。若实际应用需要根据不同场合和时间来改变彩灯闪亮效果。如果用户对某一种模式感兴趣需要仔细观看该种亮灯模式，可以通过键盘和某个按键选定任意模式使系统循环重复工作在该花样模式下。 第2章 光控LED彩灯硬件设计 2.1 系统的硬件构成及功能 图2..1 总体电路框图 光控LED彩灯系统包括2大部分,即LED彩灯控制器（89C51主控模块）和LED彩灯管（管内LED板模块）。前者是主控模块，具有按键、显示等功能，并利用89C51的P口输出控制信号；后者是受控模块，上面焊有三色LED 彩灯和信号驱动芯片，模块置于LED的透明灯管内。 2.2 主控模块电路设计 主控模块电路如图附录Ⅰ所示。主控模块主要设计器件有89C51,光控电路，晶振复位电路,5个七段码LED显示器，4个按键，2个稳压器（提供12V，5V 电压，1个信号输出驱动模块芯片(MC4049)等。通过软件设计，使单片机P0口作为三色LED驱动信号输出口及移位时钟CLOCK信号，P3口为按键输入口， P2口、P1口与5位七段码LED相接作为显示器的输出口。 2.2.1复位电路说明 简单复位电路有上电复位和手动复位两种，图2.1采用的是上电复位电路，这种上电复位利用电容器充电来实现。当加电时，电容C1充电，电路有电流流过，构成回路，在电阻R上产生压降，RESET引脚为高电平；当电容C充满电后，电路相当于断开，RESET的电位与地相同，复位结束。可见复位的时间与充电的时间有关，充电时间越长复位时间越长，增大电容或增大电阻都可以增加复位时间。 图2.2 单片机复位电路 2.2.2 晶振电路说明 89S51内部有一个高增益反向放大器（即与非门的一个输入端为常有效时），用于构成片内振荡器，引脚X1和X2分别是此放大器的输入端和输出端。在X1和X2两端跨接晶体或陶瓷振荡器，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器，见图2.2。外界晶振时，C1、C2值通常取为30pF左右；外接陶瓷谐振器时，C1、C2约为47pF。C1、C2可稳定频率并对振荡频率有微调作用，振荡频率范围是0~24MHz。为了减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定可靠地工作。 图2.3 单片机晶振电路 2.2.3 按键电路 本实验的按键电路有四个按键和四个电阻组成，见图2.3。四个按键起不同的控制作用，分别控制彩灯的四种点亮方式：方式1通过按键S1控制，并通过软件设为红绿灯从