单片机控制循环彩灯毕业论文.doc

四川托普信息技术职业学院 毕 业 设 计 论 文 循环彩灯 学生姓名 * * * 学生学号 * * * 专业方向 电子信息工程 指导教师 * * * 指导单位 四川托普信息技术职业学院 摘 要 由于近年来彩灯越来越被人们运用，它不仅能美化环境，渲染气氛，还可用于娱乐场所和电子玩具中，可以说运用范围非常的广泛。而且现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制的电路也很多，构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门，更有专门的可编程循环彩灯控制电路。所以，这是一项非常具有实用性的课题，是非常值得了解和使用的。 本文89C51单片机控制方案，实现对LED灯的控制。本方案以单片机作为主控核心，进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理,掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的特性控制方法通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术，课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发单片机应用系统的全过程80C51单片机循环摘 要 2 第一章 引 言 4 第二章 设计原理 5 2.1 概述 5 复位系统 6 晶振系统 7 电源系统 7 驱动系统 9 显示系统 10 第三章 元件介绍 11 3.1 单片机 11 3.2 稳压片7805 14 第四章 原理图及Protel 99SE的使用 16 4.1 原理图 16 4.2 Protel99SE的使用 17 电路板的设计 17 原理图的设计流程 18 第五章 PCB板的印制和制作 19 5.1 PCB板的设计 19 原理图的设计 19 电路板的设计 19 电路板的制作 23 第六章 电路调试 24 6.1 仪器仪表的使用 24 数字万用表的使用 24 6.2 调试 25 6.3 故障分析和排除方法 25 第七章 结 论 26 7.1 实验证明 26 7.2 心得体会 26 参考文献 28 致 谢 29 附 录 30 第一章 引 言 近年来，彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要工作。因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大，对与彩灯的技术和花样也越来越高。但传统的彩灯控制电路一般是由数字电路组成，这种彩灯控制器电路结构复杂、成本较高、功率损耗大，此外从功能效果上看，彩灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。而单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。LED彩灯具有成本低、发光纯度高、发光热量小、耗电量低、超长寿命的特点。所以利用单片机作LED彩灯控制，不仅是使控制花样、路数大大增加,成本也很低，而且对环境能源没有污染，有着很大的发展前景。本方案是一种基于AT89C51单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。主要以AT89C51单片机作为主控核心与发光二极管、晶振、复位、电源等组成电路，利用软件编辑实现彩灯流水灯的效果。 第二章 设计原理 2.1 概述 图 2-1 循环彩灯系统总体设计框图 本设计主要以AT89C51单片机作为主控核心与晶振、复位、电源、发光二极管等组成电路。其中晶振电路为系统提供基本的时钟信号；复位电路防止程序的走飞和死机；电源部分电路为整块电路板提供电源；驱动部因为单片机引脚的驱动能力较弱，让单片机通过反向驱动芯片74LS06保证LED灯能正常运行；显示部分二极管和限流电阻与驱动芯片连接，经过反向低电平，发光二极管导通，二极管亮，反之则不亮。如图2-1所示。最后利用软件编辑实现彩灯流水灯的效果。以下将对这六个系统进行详细介绍。 初步设计如下： 1.设计单片机的最小系统、电源电路、驱动及显示系统； 2.通过Protel99SE软件绘制原理图并导出PCB板； 3.排列LED灯形成一个较为好看的样式并且使线路变得较为简单易走； 4.设计程序并对电路板进行调试； 5.根据设计的程序对LED灯实现花式流水的效果。 复位系统 图2-2 手动复位 在复位过程中，控制CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止CPU发出错误的指令、执行错误操作，也可以提高电磁兼容性能。无论用户使用哪种类型的单片机，总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。基本的复位方式单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST