广告牌流水灯毕业论文

目录摘要.................................................................1引言.................................................................2第1章绪论.........................................................31.1选题背景.................................................................31.2选题介绍.................................................................3第2章系统主要硬件电路设计...........................................52.1单片机总体设计原理........................................................52.2各功能模块分析............................................................52.2.1闪烁系统............................................................52.2.2脉冲震荡系统........................................................62.2.3核心控件.............................................................72.2.4复位电路............................................................8第3章MCS-51的介绍......................................................................................................103.1MCS-51单片机的结构框图.................................................103.2MCS-51单片机的逻辑结构及功能...........................................103.3MCS-51的信号引脚.......................................................123.4彩灯控制端并行1/O端口...................................................143.5彩灯系统时钟电路与时序...................................................143.6单片机的复位工作方式....................................................15第4章软件设计.............................................................................................................174.1软件系统方框图...........................................................174.2中断延时程序.............................................................174.3仿真环境PROFESSIONAL仿真软件..............................................18第5章系统调试.............................................................................................................195.1调试.....................................................................195.1.1硬件调试............................................................195.1.2软件调试............................................................195.1.3软硬联调............................................................19致谢................................................................20参考文献..............................................................21附录1系统仿真电路图.................................................22附录2主要源程序.....................................................23摘要介绍了一种简单的LED彩灯控制系统的设计方法，以AT89C51单片机作为控制核心，较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制。本文提出了一种基于AT89C51单片机的彩灯控制方案,实现对LED彩灯的控制。本方案以AT89C51单片机作为主控核心,与显示、驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有16个LED显示器,根据用户需要可以编写若干种亮灯模式,利用其内部定时器T0实现一个基本单位时间为5ms的定时中断,根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，驱动各种颜色的灯亮或灭。关键词：LED；彩灯；单片机控制；定时中断引言随着人们对房屋的装饰需要彩灯，在许多城市可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，便宜的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性。本方案提出了一种基于AT89C51单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。在主控模块上设有16个码LED显示灯，根据需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器T0实现一个基本单位时间为1ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。与普通LED彩灯相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。LED彩灯用软件控制硬件的方式来是彩灯闪烁，即彩灯控制器和管内LED板模块。彩灯采用AT89C51提供+5V电压工作，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+5V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。上电后系统经过初始化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，开始工作，依次8种闪烁模式为一个闪烁周期，然后再回主循环继续工作；对于每一个模式编写一个独立工作子程序。因此在LED彩灯上电工作后，可以方便地通过控模块上的显示器知道LED彩灯当前工作模式，工作时间Ti，频率Fi等实时参。第1章绪论1.1选题背景随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮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。彩灯可以通过定时或随用户要求来变换不同的色彩。传统的彩灯一般只有3种颜色,当需要其中某种颜色的时候,点亮该颜色的灯泡,熄灭其他颜色的灯;目前市面最为常用的彩色灯大都利用惰性气体在电极作用下变色的原理制作,工艺要求严格。本案例采用三基色原理,利用价格低廉的51系列单片机控制基色LED灯泡从而实现丰富的色彩变化。设计的艺术彩灯在外观上与普通的飞利浦灯泡相仿。1.2选题介绍本文提出了一种基于51单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。本方案以51单片机作为主控核心，与显示、驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设晶振电路和16个LED显示二极管，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器T0实现一个基本单位时间为5ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，MCS-51系列单片机产品有8051，8031，8751，80C51，80C31等型号（前三种为CMOS芯片，后两种为CHMOS芯片）。它们的结构基本相同，其主要差别反映在存储器的配置上。8051内部设有4K字节的掩模ROM程序存储器，8031片内没有程序存储器，而8751是将8051片内的ROM换成EPROM。由ATMEL公司生产的89C51将EPROM改成了4K的闪速存储器，他们的结构大同小异。我用的一块称之为89C51的芯片，下面我们就看一下如何给它连线。(1)、电源：这当然是必不可少的了。单片机使用的是5V电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。(2)、振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。只要买来晶振，电容，连上就可以了。(3)、复位引脚至于复位是何含义及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。(4)、EA引脚：EA引脚接到正电源端。至此，一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工作了。第2章系统主要硬件电路设计2.1单片机总体设计原理基于51单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。本方案以51单片机作为主控核心，与显示、驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有晶振电路和16个LED显示二极管，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器T0实现一个基本单位时间为5ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，结构框图如图2-1所示。图2-1硬件系统方框图2.2各功能模块分析单片机系统（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，根据需要，可以上电后系统经过初始化，查询是否有功能切换键按下：有，则进入用户设定模式状态；无，则进入默认缺省工作状态。51单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。本方案以51单片机作为主控核心，与显示、驱动等模块组成核心主控制模块。利用其内部定时器T0实现一个基本单位时间为5ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号。2.2.1闪烁系统发光二极管显示器简称LED或数码管。这种显示器具有线路简单、耗电少、成本低、寿命长等优点，本系统输出结果选用16个LED显示。数码管有共阴共阳之分，复位电路MC—51核心部件闪烁系统震荡脉冲本系统采用16段共阴型LED，其原理图如图2-2-1所