基于单片机的霓虹灯控制系统设计.doc

. .. . .可修编. 目录 摘要 关键词 前言 总体设计方案 硬件电路设计 3.1 单片机系统 3.2 LED概述 3.3 外部时钟方式电路 3.4 手动复位电路 3.5 霓虹灯控制电路 软件设计 软件调试 总结 附录 - - . - 总结资料- 基于单片机的霓虹灯控制系统设计 摘要：单片机技术是一门应用性很强的专业课，其理论与实践技能是从事机电类专业技术工作的人员所不可少的。本次程设计是选择AT80C51为核心控制元件，利用取表的方法，使端口P1 做单一灯的变化：左移2 次，右移2 次，闪烁2 次〔延时的时间0.2 秒〕，设计了单片机霓虹灯控制系统，使其产生有规律的闪烁和移动。 关键字T80C51LED灯霓虹灯 一. 前言 单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器〔CPU〕、随机存取存储器〔RAM〕、只读存储器〔ROM〕、输入/输出端口 〔I/0〕等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。它是一种集计数和多中接口于一体的微控制器，被广泛应用在智能产品和工业自动化上，而51单片机是个单片机中最为典型和最有代表性的一种。  随着城市建立和市场经济的飞速开展，城市的美化和日益剧烈的广告竞争越来越得到社会的关注，作为城市装饰和广告宣传的霓虹灯的需求量也越来越大。过去霓虹灯控制器多采用E2PROM和相应的逻辑电路来完成，现在也有采用一些专用霓虹灯控制芯片的控制器。前者所需电路较多，制作不易改变，且所需控制的霓虹灯路数越多，扩展起来也比拟繁杂；而后者由于电路已作定，控制方式不能随意改变，功能较为单一。然而市场上需要低本钱高性能的霓虹灯控制技术。我们此次设计的霓虹灯控制系统就符合市场需求。 二. 总体方案设计 在本次设计中，硬件局部由单片机系统、LED发光二极管组成。原理图如图1所示。单片机选用的是AT89C51单片机，利用其中的一个定时器设定灯光闪烁的时间，时钟电路选用的是11.0592M的晶振。复位电路局部采用的是上电复位和手动复位两种复位方式。由于考虑到单片机I/O端口的带载能力，LED发光二极管采用共阳极的接法，用1Ｋ电阻分压。 软件局部，由于采用的是11.0592M晶振的时钟电路，单片机定时器的最大定时时间为65.536ms，不能到达要求的闪烁频率。所以采用定时50ms，10个定时中断灯光进展一次亮灭的跳变。并在每一次跳变时记录下灯闪烁的次数，通过对闪烁次数的判断，来进展对不同LED灯的亮灭的整体时序循环控制。 单 单 片 机 LED 显示 电路 复位电路 时钟电路 图1单片机的霓虹灯控制电路原理图 三.硬件电路的设计 3.1单片机系统 标准型89系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容的。在部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器，可进展1000次擦写操作。全静态工作为0~33MHz，有3级程序存储器加密锁定，含有128~256字节的RAM、32条可编程的I/O端口、2~3个16位定时器/计数器，6~8级中断，此外有通用串行接口、低电压空闲模式及掉电模式。AT89C51相当于将8051中的4KB ROM换成相应数量的Flash存储器，其余构造、供电电压、引脚数量及封装均一样，使用时可直接替换。AT89C51在部采用40条引脚的双列直插式封装，引脚排列如图2所示，部构造原理图如图3所示。 图2 AT89C I/O I/O 存储器 EPROM/ROM 定时/计数器 运算器 控制器 中断 CPU 片内振荡器 RAM/SFP 并行口 存储器扩展控制器 串行口 XTAL 图3AT89C51部构造原理图 3.2 LED概述 LED〔Light Emitting Diode〕，发光二极管，是一种固态的半导体器件，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。半导体晶片由三局部组成，一局部是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，中间通常是1至5个周期的量子阱。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱电子跟空穴复合