基于单片机的广告流水灯控制设计

AnhuiVocational&TechnicalCollegeofIndustry&Trade毕业论文广告灯的设计与制作AdvertisingLampdesignandproductionofthissentence所在系院：电气与信息工程系专业班级：机电一体化（3）班学生学号：2012350327学生姓名：汪静指导教师：崔老师2014年3月20日AnhuiVocational&TechnicalCollegeofIndustry&Trade毕业论文说明书广告灯的设计与制作AdvertisingLampdesignandproductionofthissentence所在系院：电气与信息工程系专业班级：机电一体化（3）班学生学号：2012350327学生姓名：汪静指导教师：崔老师2014年3月20日安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）任务书系（院）电子与信息工程系专业机电一体化班级12机电（3）班学生姓名汪静学号2012350327一、题目：广告灯的设计与制作二、内容与要求：1、内容主要是利用单片机来控制广告灯。2、目的是让电子信息工程专业的毕业生通过自己完全动手制作一些实际电子产品，掌握一定的电子产品设计、制作技能和力。三、设计（论文）起止日期：任务下达日期：年月日完成日期：年月日指导教师签名：年月日四、教研室审查意见：教研室负责人签名：年月日安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）指导教师、评阅人评语专业、班级12级机电一体化（3）班学生姓名汪静完成日期2014、3、20题目：广告灯的设计与制作毕业设计（论文）共页，其中：图幅，表个指导教师评语：建议成绩指导教师（签名）：年月日评阅人评语：建议成绩评阅人（签名）：年月日安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）成绩评定专业、班级12级机电一体化（3）班学生姓名尹文娟完成日期2014、3、20题目：广告灯的设计与制作毕业设计（论文）共页，其中：图幅，表个毕业设计（论文）指导小组评定意见：毕业论文成绩的评定：指导教师审阅成绩（70%）评阅教师评阅成绩（30%）总分系（院）负责人签名年月日6广告灯设计摘要：当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。各酒店、商店门口的灯就利用了这一技术。广告灯，就是以单片机为核心并通过控制发光二极管的发光来实现灯的亮灭，从而达到广告灯的效果。它集单片机、数字电路和软件设计于一体，从智能控制、电路设计和故障分析等方面进行了一系列的研究，并将其广泛应用在日常生活当中。关键词：控制系统单片机智能控制广告灯电路设计7目录引言....................................................................................................................................................................第1章广告灯设计的概述................................................................................................................1.1设计目的..................................................................................................................................................1.2主要功能..................................................................................................................................................第2章广告灯的设计.........................................................................................................................................2.1系统基本设计及电路图...........................................................................................................................2.2系统流程图及工作原理...........................................................................................................................2.3系统各部分详细设计...............................................................................................................................第3章广告灯各器元件的介绍与选择............................................................................................................第4章广告灯的故障排除.................................................................................................................................结论........................................................................................................................................................................参考文献.................................................................................................................................................................致谢....................................................................................................................................................................8引言在现在诸多的娱乐场所、理发店、宾馆、饭店、公司等的门外，都可以看到各式各样的广告流水灯。所谓“广告流水灯”，就是将一系列的有颜色的广告灯串联接在一起，然后令这些灯按一定的次序逐个或者几个的一次点亮和熄灭。由于各灯点亮和熄灭，产生的效果就像流动的水一样，因此，就称这类广告灯为“广告流水灯”。生活中广告流水灯的形式和点亮的次序是多种多样的。有单一颜色的几个灯按固定的次序来点亮的，有多个不同颜色的灯构成某一图案依次点亮的，也有多排广告灯按多种组合好的次序循环点亮的等。我们设计的广告流水灯，就是这些广告灯中的类型。当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。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。在大学学习期间,完成了前期的单片机基础知识学习以后，从大三开始将理论学习和实践相结合,逐步完成了一些系统（广告流水灯）的设计与制作。但以前在制作课件时只是学一点做一点，没有系统的总结经验。此次的论文撰写我认真对以前的课件制作及单片机应用过程中的问题进行了回顾和总结，使自己的经验得到了理论上的升华，这些都将是自己今后进一步发展的宝贵财富。9设计目的本设计以AT89S51单片机为核心并用它来控制发光二极管双灯点亮循环的实验装置，用AT89S51单片机控制8个发光二极管发光，实现亮点以12HZ频率在高、低位循环移动。通过PROTEL软件设计、仿真，并能从中掌握通过软件控制发光二极管的思路和技巧。这次设计重点就在于利用单片机的知识去控制系统的运行。三．主要功能本控制器的主要功能是完成八路彩灯（包括桥梁灯、护栏灯以及各种大型广告招牌的霓虹灯）的控制。本控制器电路可分为5V电源、555振荡电路、计数器、程序存储器EPROM、可控硅触发电流驱动电路。四．广告流水灯的设计（一）系统基本设计及电路图在电路设计中，采用8个发光二极管来代表广告灯。广告灯是由单片机的P2端口的8个引脚来分别控制的。电源部分用的是5V直流电源，晶体振荡器采用的是12MHz的石英晶体振荡器。广告流水灯控制的电路图如图1所示。它是用I/O端口简单控制广告流水灯，以及采用定时器10图1基本设计电路图图1不同工作方式实现点亮效果的电路图。1.主控制器单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用，而且系统可用二节电池供电。2.晶振电路晶振提供单片机需要的时钟信号，单片机必须在时钟的驱动下才能正常工作。一般选用石英晶体振荡器，ATMEL89C2051的工作频率范围很宽(0到24M)，我们选用12M晶振。晶振两个端口接单片机RXD和TXD两个脚,分别构成片内振荡器的反相放大器的输入和输出端(不分正负)，系统晶振图如图2所示。11图2系统晶振图图2在下面的程序设计中，将实现使广告灯先从左至右单个灯移动点亮两轮，即每轮点亮的次序为：P2.7亮←P2.6亮←P2.5亮←P2.4亮←P2.3亮←P2.2亮←P2.1亮←P2.0亮。然后再从右至左单个灯移动点亮两轮，即每轮点亮的次序为：P2.7亮→P2.6亮→P2.5亮→P2.4亮→P2.3亮→P2.2亮→P2.1亮→P2.0亮。之后，再使所有的广告灯闪烁两次，即先所有的灯点亮，然后再所有的灯都熄灭，如此反复共两次。（二）系统流程图及工作原理1．系统流程图外部中断控制广告流水灯程序流程图如图3所示。图3b122.工作原理在程序中，若只涉及一个外部INT0中断，因此，只需在主程序执行前设置中断允许即可。若涉及两个外部中断INT0和INT1，而若也涉及定时器T0中断与外部INT0中断，因此，要考虑的问题会相对多一些。根据前面的原理分析可知，当两个及两个以上中断同时存在时，在设置中断允许之外，还必须设置中断优先，否则程序功能将无法达到设计要求。以本次要达到的设计要求来说，可做如下分析。（1）设置中断优先IP寄存器由于同时存在两个外部中断，设置IP寄存器可考虑两种方法：设同一层中断法和高低优先中断法。同一层中断法不论中断的高低优先级，只管触发中断的先后。先按下按键（即先有触发电平）则先执行其中断子程序；后按下按键（即后有触发电平）则后执行其中断子程序。高低优先中断法则是设置中断优先级。不论按键的先后，只论中断优先级的高低。优先级高者，即使其是比优先级低的后按键触发，也会在按键之后中断目前正在执行的低优先级中断子程序，转而执行其中断子程序，执行完成后再继续执行低中断优先级的服务程序。结合本次设计，用同一层中断法，可设IP=00000000