彩灯控制器设计单片机.doc

微控制器应用课程设计 彩 灯彩灯① 熟悉单片机应用系统的设计方法和规范，达到综合的目的。 ② 学习文件检索和查找数据手册的能力。 ③ 学习protel软件的使用。 ④ 学会整理和总结设计文档报告。 二、基本要求： ① 以MCS-51系列单片机为核心，设计了一种花样自动切换的彩灯控制器。② 随着彩灯显示图案的变化，发出不同的音响声。 ③ 彩灯显示的不同形式可由不同进制计数器驱动LED显示完成。 ④ 音响由选择不同频率CP脉冲驱动扬声器形成。 三、主要参考资料： ① 张毅坤等 单片微型计算机原理及应用 西安 西安电子科技大学出版社 ② 李建忠编著 单片机原理及应用 西安 西安电子科技大学出版社 完 成 期 限： 指导教师签名： 课程负责人签名：  目录 目录 1 摘要 2 1 设计要求 3 2 设计方案 3 3 硬件介绍 3 3.1 AT89C51芯片 3 3.2 LED彩灯 4 3.3 扬声器 4 4硬件电路 5 4.1上电复位电路 5 5 软件设计 7 5.1源程序 8 5.2调试仿真 12 总结 14 参考文献 15 附录1 元器清单 16 附录2原理图 17 摘要电子技术迅速，本设计用单片机89C51结合花样自动切换1 设计要求 以MCS-51系列单片机为核心，设计了一种花样自动切换的彩灯控制器。LED显示完成。音响由选择不同频率CP脉冲驱动扬声器形成。 2 设计方案 本系统核心硬件为AT89C51单片机，用于控制LED彩灯和扬声器，以高低电平控制LED灯的明灭，通过LED彩灯明灭以显示不同图案花样，让彩灯整体达到美轮美奂的视觉效果。同时，以单片机端口的高低电平变化产生脉冲，驱动扬声器发声，以不同频率的脉冲让扬声器发出不同声音，已达到视觉听觉同时感受的效果。 3 硬件介绍 3.1 AT89C51芯片 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可 擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多 功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 AT89C51 提供以下标准功能：4k?字节Flash?闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。LED彩灯是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓一劳永逸可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉环保，没有汞的有害物质。LED灯泡的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回收都可以通过其它人回收固态封装，属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装，可以被装置在任何微型和封闭的设备中，不怕振动，基本上用不着考虑散热。扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的影响很大。扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个最重要的部件。扬声器的种类繁多，而且价格相差很大。音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振（共鸣）而发出声音。上电压从无到有在RESET处会先处于高电平一段时间，然后由于该点通过电阻接地则RESET该点的电平会逐渐的改变为低电平，从而使得单片机复位口电平从1到0，达到给单片机复位的功能。这样一种复位