基于单片机的霓虹灯控制系统方案设计书.pdfVIP

0.前言1

1.总体方案设计1

2.硬件电路的设计2

2.1单片机系统2

2.2LED概述3

2.3外部时钟方式电路4

2.4手动复位电路4

2.5霓虹灯控制电路5

3软件设计6

3.1中断服务流程6

3.2霓虹灯控制电路流程6

4.联合调试8

5.课设小结及进一步设想9

参考文献9

附录I元件清单10

附录II整体电路图11

附录III源程序清单12

基于单片机的霓虹灯控制系统设计

：

本文主要设计一个基于单片机的霓虹灯控制系统。以AT89C51单片机为控制核心电路，应摘

要用片内定时器实现对霓虹灯的控制。该系统由单片机的控制部分和显示部分组成，运用中断定

时器控制发光二极管（或LED），使其产生有规律的闪烁和移动。

关键字：单片机；发光二极管；定时中断

0.前言

随着时代的进步，人们对物质生活的迫切追求，使周边环境发生翻天覆地的变化。

从钻木取火走到今天灯火阑珊，各种繁华夜景层出不穷，让人叹为观止。这些辉

煌景象都离不开电子技术。事实证明电子技术对社会的发展产生了深远的影响。

随着电子技术和计算机技术的发展，特别是单片机的发展，使传统的测量仪器在

原理、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化，形成了一种完全突破

传统概念的新一代测试仪器——智能仪器。智能仪器是以微处理器为核心的电子

仪器，它不仅要求设计者熟悉电子仪器的工作原理，而且还要求其掌握微型计算

机硬件和软件的原理。目前，有很多的传统电子仪器已有相应的替代产品，而且

还出现不少全新的仪器类型和测试系统体系。在科学技术高速发展的今天，如何

用简单便宜、性能良好的元器件制造出对人类生活有用的产品，已经成为人们研

究的主要趋势。在自动化技术中，无论是过程控制技术还是数据采集技术还是测

控技术，都离不开单片机，在工业自动化的领域中，机电一体化技术发挥越来越

重要的作用。

1.总体方案设计

在本次设计中，硬件部分由单片机系统、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。复位电路部分采用的是上电复位

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470Ω的电阻分压。

软件部分，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，不能达到要求的闪烁频率。所以采用定时50ms，10个定

时中断灯光进行一次亮灭的跳变。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，来进行对不同LED灯的亮灭的整体时序循环控制。

复位电LED

显片时钟电路电路机

图1单片机的霓虹灯控制电路原理图

2.硬件电路的设计2.1单片机系统8KB4KB或标准型89系列单片机是与

MCS-51系列单片机兼容的。在内部含有3，有存储器，可进行Flash1000次擦

写操作。全静态工作为0~33MHz可重复编程的2~3端口、32条可编程的I/O字

节的级程序存储器加密锁定，内含有128~256RAM、级中断，此外有通用串行接

口、低电压空闲模式及掉电模/计数器，6~8个16位定时器存储器，其余结换成

相应数量的Flash相当于将8051中的4KBROMAT89C51式。40在内部采用构、

供电电压、引脚数量及封装均相同，使用时可直接替换。AT89C51所示。3条引

脚的双列直插式封装，引脚排列如图2所示，内部结构原理图如图

2图AT89C51芯片引脚

XTAL

RAM/SFP

存储器扩展片内振荡制EPROM/OM

存储

运算

I/O

CPU

控制定计数并行串行

中断

图3AT89C51内部结构原理图

本设计中AT89C51使用11.0592MHz晶振。

XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）：外接晶体引脚，XTAL1和XTAL2分别接

外部晶振一端。

RST：即为RESET，该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。在此设计中接

正常模式按扭。

P1.0、P1.1、P1.2：用来控制LED显示器的显示控制。

2.2LED概述

LED（LightEmittingDiod