单片机霓虹灯设计
51单片机彩灯控制器的设计
51单片机彩灯控制器的设计一、设计目的单片机彩灯控制器是一种能够通过控制程序实现RGBLED灯光颜色和亮度变化的设备。
其设计目的是实现LED的多彩灯光效果,丰富室内环境,提高生活品质。
二、硬件设计1.单片机选择在设计彩灯控制器时,我们选择了常用的8051单片机作为控制芯片。
8051单片机拥有丰富的外设资源,易于编程控制,并且具有较高的稳定性和可靠性。
2.RGBLEDRGBLED是一种由红、绿和蓝三个LED灯组成的组合灯,可以通过控制不同颜色的LED来实现丰富多彩的灯光效果。
在设计中,我们选用了高亮度的RGBLED,以确保灯光效果的良好。
3.驱动电路为了驱动RGBLED,我们设计了一套驱动电路,其中包括三个恒流驱动电路和三个PWM调光电路。
恒流驱动电路可以确保LED的电流稳定,而PWM调光电路可以实现LED的亮度调节。
4.控制电路控制电路主要由单片机、按键、显示屏等组成。
通过单片机控制按键输入,并根据用户需求调整LED的颜色和亮度。
同时,显示屏可以实时显示LED的参数信息,方便用户操作。
5.电源彩灯控制器的电源一般采用直流5V供电,可以通过USB接口或者外部电源适配器来供电,以满足不同环境下的使用需求。
三、软件设计1.系统架构我们将彩灯控制器的软件设计分为三个模块:按键输入模块、LED控制模块和显示模块。
按键输入模块负责接收用户的按键输入,LED控制模块根据用户输入控制LED的颜色和亮度,显示模块实时显示LED的参数信息。
2.按键输入模块按键输入模块主要负责检测用户按键的状态,并根据按键的状态进行相应的处理。
例如,当用户按下“颜色+/颜色-”按键时,按键输入模块会向LED控制模块发送指令,控制LED颜色的变化。
3.LED控制模块LED控制模块负责控制RGBLED的颜色和亮度。
当接收到按键输入模块发送的指令时,LED控制模块会根据指令调节LED的PWM值,实现LED 颜色的变化和亮度的调节。
4.显示模块显示模块通过显示屏实时显示LED的参数信息,包括LED的颜色、亮度等参数。
基于单片机的彩灯控制器的设计(24个LED灯)
任务书以单片机为核心,设计一个节日彩灯控制器控制24个LED灯:P1.2—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。
P1.3—停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。
P1.4—上,按此键则灯由上向下流动。
P1.5—下,按此键则灯由下向上流动。
目录1.引言2.工艺过程3.系统控制要求4.方案论证5.系统电路设计6.系统软件设计7.系统程序设计8.连接调试9.心得10.致谢11.参考文献附录1.引言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。
特别是每当节日的到来,节日彩灯更是到处都看的到。
节日彩灯已成为生活中不可缺少的装饰物。
它集中地运用了单片机、LED、,自动控制等技术,是典型的基于单片机的电子产品。
本文以AT89C51单片机为控制核心,采用模块化的设计方案,运用LED彩灯、按键等组成电路,实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
按键可以在彩灯使用的时候选择不同的亮法,使彩灯变化多样,键一可以使彩灯依次循环点亮,健二可以使彩灯从左到又从右到左循环点亮,三号键使两端灭,中间亮,再对半交替亮,然后再奇偶亮。
通过按键能方便使用者选择不同样的亮法。
节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品,是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。
在当今的社会里,彩灯已经成为我们生活的一部分,能给我们带来视觉上的享受还能美化我们的生活。
彩灯控制器主要是通过电路产生有规律变化的脉冲信号来实现彩灯的各种变化,它集中地运用了单片机、LED、,自动控制等技术,是典型的基于单片机的电子产品。
本文以AT89C51单片机为控制核心,采用模块化的设计方案,运用LED彩灯、按键等组成电路,实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
按P1.2键使灯开始流动;按P1.3键则停止流动;按P1.4键则灯由上向下流动;按P1.5键则灯由下向上流动。
基于单片机的霓虹灯控制器
• 32•本文介绍了一个使用STC89C52RC 作为主控芯片的霓虹灯控制器,该控制器可显示八种不同的图案或文字且可以由红外遥控器控制切换图案和移动方向,其主要包含单片机主控模块、点阵模块、红外遥控模块和语音模块。
最开始的霓虹灯控制方式是机械式控制方式,其只能按照固定模式循环显示图案变化,容易使人产生视觉疲劳。
而基于单片机的霓虹灯控制器,使得霓虹灯所需要的图案及其变换方式、速度调节都可以通过程序驱动单片机来实现。
因此,本文将使用STC89C52RC 单片机作为主控芯片,制作一个多功能霓虹灯控制器。
1 系统工作原理本设计的思路是选取STC89C52RC 作为主控芯片,来判断用户选择的显示方式和通信方式。
当按下红外遥控器按钮时,红外接头接收到红外光波,单片机产生中断,解码电路的译码器译出相应的键位码。
单片机内部程序驱动四片74HC595控制LED 点阵的显示图案或者文字的变换及移动方向,同时通过单片机的I/O 端口控制语音芯片ISD1730调用当前地址用喇叭播放指令,以达到霓虹灯扫描花样控制器的实现。
本设计实物包含供电模块、单片机主控模块、红外遥控模块、点阵显示模块和语音模块,总体框图如图1所示。
2 硬件电路设计2.1 单机最小系统单片机采用的是STC89C52RC ,其最小系统由单片机及其外围电路:电源、晶振电路和复位电路一起组成。
晶振电路包含了两个电容和一个晶振,即在单片机内部的单向放大器的输入、输出端之间接上两个20pF 的电容和一个晶振,其中两个电容值的大小对时钟频率只有细小的调节作用。
它为单片机提供了时间基准,STC89C52RC 通常采用的晶振频率为11.0952MHz ,位时间来选择,一般来说电容的值越大,复位需要的时间越短,但过大也会损伤元器件。
图1 系统总体框图2.2 点阵模块点阵的驱动电路由4个74HC595级联构成。
74HC595具有串/并转换功能。
其中两个74HC595的输出端点阵与点阵所有的行线相连,作为点阵的行驱动;另外两个74HC595的输出端与点阵所有的列线通过16个470Ω的电阻相连作为列驱动。
-基于单片机AT89C51的广场霓虹灯控制设计
毕业设计(论文)说明书题目基于AT89C51广场霓虹灯控制系统设计日基于单片机AT89C51的广场霓虹灯控制设计摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入。
单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术的计算机系统,具有灵活、强大的控制功能,在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,以便实时监控系统的输入量、控制系统的输出量,实现自动控制。
霓虹灯是城市的美容师,每当夜幕降临时,华灯初上,五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。
霓虹灯的亮、美、动特点,是任何电光源所不能替代的,在各类新型光源不断涌现和竞争中独领风骚。
因此如何设计出变换更为多样的霓虹灯这一课题就具有了时代意义。
本设计中的广场霓虹灯是基于89C51单片机设计的,具有显示、红外通信、音乐这三大功能。
针对广场霓虹灯变换的多样性这一特点,设计了五种变换方案,通过编写软件程序来实现。
本设计针对广场霓虹灯的设计具有结构简单、可扩展性强的特点,具备电气可行性和经济可行性。
关键词:霓虹灯;89C51单片机;自动控制Design of square neon lights control based on 89C51AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, SCM applications are constantly deepening. Single chip is an integrated circuit chip, is a computer system with very large scale integrated circuit technology, has the control function of flexible, powerful, in the MCU application of real-time detection and automatic control system, microcontroller as a core component to use, output to input, and real-time monitoring system, to achieve automatic control.The neon lights are the city's beautician, when night fell, lights, neon lights be riotous w ith colour of dress took exceptionally beautiful city. Neon light of bright, beautiful, dynamic characteristics, is any electric light source is not a substitute for, to play the leading role in a ll kinds of new light source are emerging and competition. Therefore, how to design a transf ormation for the subject to neon variety has the significance of the times.Square neon lamp in this design is based on 89C51 single-chip design, display, infrared communication, the voice of the three functions. According to the characteristics of diversity square neon lights transform, designed five kinds of transformation, achieved by writing software. The design for the design of square of neon lamp has the advantages of simple structure, strong scalability, electrical and economic feasibility.Keyword:neon light;89C51;automatic control目录摘要 ................................................................................................................................. I Abstract............................................................................................................................... I I 1 绪论 .. (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 霓虹灯研究情况概述 (2)1.3 论文主要研究内容 (4)2 系统方案设计 (6)2.1 系统总体设计方案 (6)2.2 通信模块的确定 (7)2.3 显示模块与音乐模块的确定 (7)2.4 电源模块的确定 (8)2.5 单片机控制部分的确定 (8)3 AT89C51单片机概述 (9)3.1 AT89C51特性 (9)3.2 单片机最小应用系统 (9)3.2.1 时钟电路 (9)3.2.2 复位电路 (10)3.3 I/O接口的扩展 (11)3.4 掉电保护设计和硬件―看门狗‖ (12)3.4.1 微处理器监控器MAX690A简介 (12)3.4.2 电路工作原理 (13)4 硬件部分的设计 (14)4.1 红外通信模块的设计 (14)4.1.1 实现目标 (14)4.1.2 元器件选型 (14)4.1.3 电路设计 (116)4.2 显示模块的设计 (16)4.2.1 LED数码管的显示原理 (16)4.2.2 显示方案及接线 (18)4.3 音乐模块的设计 (19)4.3.1 模块组成 (19)4.3.2 音乐模块接线图 (20)4.4 电源模块的设计 (20)5 软件部分设计 (22)5.1 软件说明 (22)5.2 系统总流程介绍 (23)5.3 显示与音乐模块流程介绍 (24)5.4 红外通信流程介绍 (25)6 结论 (26)参考文献 (28)谢辞 (29)附录 (30)1 绪论1.1 课题研究的目的和意义霓虹灯是一种低气压冷阳极辉光放电发光的光源。
基于单片机的霓虹灯控制系统设计
目次摘要症结词一.媒介二.总体设计计划三.硬件电路设计3.1 单片机体系3.2 LED概述3.3 外部时钟方法电路3.4 手动复位电路3.5 霓虹灯掌握电路四.软件设计五.软件调试六.总结附录基于单片机的霓虹灯掌握体系设计摘要:单片机技巧是一门运用性很强的专业课,其理论与实践技巧是从事机电类专业技巧工作的人员所不成少的.本次程设计是选择AT80C51为焦点掌握元件,运用取表的办法,使端口P1 做单一灯的变更:左移2 次,右移2 次,闪耀2 次(延时的时光0.2 秒),设计了单片机霓虹灯掌握体系,使其产生有纪律的闪耀和移动.症结字T80C51LED灯霓虹灯一.媒介单片机,亦称单片微电脑或单片微型盘算机.它是把中心处理器(CPU).随机存取存储器(RAM).只读存储器(ROM).输入/输出端口(I/0)等重要盘算机功效部件都集成在一块集成电路芯片上的微型盘算机.单片机是把重要盘算机功效部件都集成在一块芯片上的微型盘算机.它是一种集计数和多中接口于一体的微掌握器,被普遍运用在智能产品和工业主动化上,而51单片机是个单片机中最为典范和最有代表性的一种.跟着城市扶植和市场经济的飞速成长,城市的美化和日益剧烈的告白竞争越来越得到社会的存眷,作为城市装潢和告白宣扬的霓虹灯的需求量也越来越大.曩昔霓虹灯掌握器多采取E2PROM和响应的逻辑电路来完成,如今也有采取一些专用霓虹灯掌握芯片的掌握器.前者所需电路较多,制造不轻易转变,且所需掌握的霓虹灯路数越多,扩大起来也比较庞杂;尔后者因为电路已作定,掌握方法不克不及随便转变,功效较为单一.然而市场上须要低成本高机能的霓虹灯掌握技巧.我们此次设计的霓虹灯掌握体系就相符市场需求.二.总体计划设计在本次设计中,硬件部分由单片机体系.LED发光二极管构成.道理图如图1所示.单片机选用的是AT89C51单片机,运用个中的一个准时器设定灯光闪耀的时光,时钟电路选用的是11.0592M的晶振.复位电路部分采取的是上电复位和手动复位两种复位方法.因为斟酌到单片机I/O端口的带载才能,LED发光二极管采取共阳极的接法,用1K电阻分压.软件部分,因为采取的是11.0592M晶振的时钟电路,单片机准时器的最大准不时光为65.536ms,不克不及达到请求的闪耀频率.所以采取准时50ms,10个准时中止灯光进行一次亮灭的跳变.并在每一次跳变时记载下灯闪耀的次数,经由过程对闪耀次数的断定,来进行对不合LED灯的亮灭的整体时序轮回掌握.图1单片机的霓虹灯掌握电路道理图三.硬件电路的设计3.1单片机体系尺度型89系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容的.在内部含有4KB 或8KB 可反复编程的Flash 存储器,可进行1000次擦写操纵.全静态工作为0~33MHz,有3级程序存储器加密锁定,内含有128~256字节的RAM.32条可编程的I/O 端口.2~3个16位准时器/计数器,6~8级中止,此外有通用串行接口.低电压余暇模式及失落电模式.AT89C51相当于将8051中的4KB ROM 换成响应数目的Flash 存储器,其余构造.供电电压.引脚数目及封装均雷同,运用时可直接调换.AT89C51在内部采取40条引脚的双列直插式封装,引脚分列如图2所示,内部构造道理图如图3所示.图2 AT89C51芯片引脚图3AT89C51内部构造道理图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.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,另一端衔接电源的正极,使全部晶片被环氧树脂封装起来.半导体晶片由三部分构成,一部分是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,在这边主如果电子,中心平日是1至5个周期的量子阱.当电流畅过导线感化于这个晶片的时刻,电子和空穴就会被推向量子阱,在量子阱内电子跟空穴复合,然后就会以光子的情势发出能量,这就是LED发光的道理.而光的波长也就是光的色彩,是由形成P-N 结的材料决议的.它是一种经由过程掌握半导体发光二极管的显示方法,用来显示文字.图形.图像.动画.行情.视频.录像旌旗灯号等各类信息的显示屏幕.因为具有轻易掌握.低压直流驱动.组合后色彩表示丰硕.运用寿命长等长处,普遍运用于城市各工程中.大屏幕显示体系.LED 可以作为显示屏,在盘算机掌握下,显示色彩变更万千的视频和图片. LED 是一种可以或许将电能转化为可见光的半导体.近十几年来,为了开辟蓝色高亮度发光二极管,世界各地相干研讨的人员无不全力投入.而贸易化的产品如蓝光及绿光发光二级管LED 及激光二级管LD 的运用无不说清楚明了III -V 族元素所储藏的潜能.在今朝商品化LED 之材料及其外延技巧中,红色及绿色发光二极管之外延技巧大多为液相外延成长法为主,而黄色.橙色发光二极管今朝仍以气相外延成长法成长磷砷化镓GaAsP 材料为主.LED 的具体构造如图4所示:I/O 存储器 EPROM/ROM 准时/计数器 运算器 掌握器中止CPU片内振荡器 RAM/SFP并行口 存储器扩大掌握器串行口XTAL图4 LED 的构造图3.3 外部时钟方法电路外部时钟电路如图5所示,它在单片机的外部经由过程XTAL1.XTAL2这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容,构成稳固的自激振荡器.本体系采取的为11.0592MHz 的晶振,一个机械周期为1us,C1.C2为22PF.XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C130pFC230pFX1CRYSTAL图5 外部时钟方法电路图3.4 手动复位电路复位电路分为上电主动复位和按键手动复位,RST 引脚是复位旌旗灯号的输入端,复位旌旗灯号是高电平有用.上电主动复位经由过程电容C3和电阻R2来实现,按键手动复位是图6中复位键来实现的.XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C34.7uFR1400图6 手动复位电路3.5 霓虹灯掌握电路霓虹灯掌握电路用红色.绿色.黄色LED 发光二极管,分离与8个1K 的分压电阻相串联,分离与单片机的P1.0,P1.1,P1.2,P1.3,P1.4,P1.5,P1.6,P1.7口相连.四.软件设计在用表格进行程序设计的时刻,要用以下的指令来完成1. 运用MOV DPTR,#DATA16 的指令来使数据指针存放器指到表的开首.2. 运用MOVC A,@A +DPTR 的指令,依据累加器的值再加上DPTR 的值,就可以使程序计数器PC 指到表格内所要掏出的数据.是以,只要把掌握码建成一个表,而运用MOVC A,@A +DPTR 做取码的操纵,就可便利地处理一些庞杂的掌握动作,取表进程如下图所示:3. 汇编源程序ORG 0START: MOV DPTR,#TABLE LOOP: CLR AMOVC A,@A+DPTRCJNE A,#01H,LOOP1JMP STARTLOOP1: MOV P1,AMOV R3,#20LCALL DELAYINC DPTRJMP LOOPDELAY: MOV R4,#20D1: MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R4,D1DJNZ R3,DELAYRETTABLE: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7HDB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 00H, 0FFH,00H, 0FFHDB 01HEND4. C 说话源程序#include <reg52.h>unsigned char code table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0x00,0xff,0x00,0xff,0x01};unsigned char i;void delay(void){unsigned char m,n,s;for(m=20;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}void main(void){while(1){if(table[i]!=0x01){P1=table[i];i++;delay();}else{i=0;}}}在protues长进行仿真试验.起首运用Keil uVsion 2将编写完成的程序编译生成HEX文件,将HEX文件烧录到单片机中,进行仿真试验,成果如下图所示,可以看到,LED已经选择性的闪耀.仿真图六.总结经由过程此次重要的课程设计,我收成颇多,天天面临着电脑,翻阅各类相干材料,也亲自着手调试,领会颇深.在此次课设中,加深了单片机相干常识的懂得,也接触了烧录器.在课设开端的前期,也碰到了麻烦,比方说,LED闪耀时光不相符请求,C说话编程不太闇练,很感激汤先生的耐烦教诲,她的滑稽让我们认为亲热,她的卖力负责让我们折服.在忙碌的一个学期即将停止之时,我的思惟成熟了,此次的课设让我找到了偏向,让我懂得了许多,有常识方面的,但大部分照样人格方面的.我信任,只要不废弃,只要尽力,就必定可以!附录I 元件清单。
根据单片机的霓虹灯控制系统设计
.目录摘要关键词一.前言二.总体设计方案三.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 霓虹灯控制电路四.软件设计五.软件调试六.总结附录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T80C51 LED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。
随着城市建设和市场经济的飞速发展,城市的美化和日益激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,扩展起来也比较繁杂;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。
然而市场上需要低成本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。
单片机控制霓虹灯设计
单片机控制霓虹灯设计
一.设计目的:
用所学知识制作一个以16个LED为主体的霓虹灯,利用余晖效应可以显示出各种图样和模式。
二.设计原理:
利用单片机(STC89C52)可以根据所需输出任意逻辑电平的特点控制16个LED的亮灭。
将单片机的16个IO口分别接16个LED负极,并且串联分别串联一个上拉电阻(限流电阻),再接VCC,通过控制单片及输出低电平使发光二极管正向导通,然后发光。
单片机(STC89C52)原理
VCC:芯片供电端。
GND:芯片接地端。
RST:复位信号输入。
当该引脚连接振荡器复位器件时,要让RST脚保持两个机器周期以上的高电平时间。
XTAL:采集和输出外部信号时钟信号
ALE:地址所存允许。
当访问外部存储器时,地址所存允许的输出电平用于所存地址。
EA:EA=0时,单片机只访问外部程序存储器;在EA=1时,单片机只访问内部程序储器。
本设计中需要烧录程序,应此EA接VCC。
P0,P1,P2,P3:共40个IO口,作为IO口资源与外部控制电路连接。
但P3通常用于定时器与中断功能模块。
(本设计只需用延时函数,应此用P0及P2端口作为数
据输入和输出端口,用于控制发光二极管的控制引脚(负极)。
电路原理图:。
基于单片机控制的霓虹灯系统设计
基于单片机控制的霓虹灯系统设计摘要单片机技术在人们生活中的应用可以说是越来越广泛。
小到流水灯,智能控制,大到智能小车,MP3,MP4等电子设备,在人们的生活学习中可说是如影随形。
霓虹灯的设计就是单片机技术的一个重要应用,那么现在笔者就基于单片机控制的霓虹灯系统设计问题作以论述,希望初学者可以在其中得到一些帮助。
【关键词】单片机发光二极管智能控制系统1 系统整体设计本次设计采用的单片机的型号是AT89C51。
硬件组成主要是有单片机控制电路,LED发光二极管。
2 单片机最小系统说到单片机,本次实验选用的是89c51型号的单片机。
也是最基础的一款单片机。
为什么说89c51单片机是属于基础单片机呢?下面就简单介绍一下此款单片机的主要配置和功能吧。
首先来看图1所示的芯片。
这是一个单片机芯片。
主要有40个引脚,我们需要用到的管脚有以下几个如图1、图2:Vcc(40):+5V 电源,也就是给单片机供电所用的引脚Vss(20):接地,地线,就是所谓的零线,是与电源对应的引脚。
如果地线和电源的任意引脚出现问题,将直接导致单片机瘫痪。
四个I/O口引脚:P0 口(32~39)为8位双向三态I/O口RST/VPD(9)复位信号线,如果单片机内部程序出现问题,可以给这个引脚一个信号,就可以让单片机恢复初始设置了,EN/VPP(31)内部和外部程序存储器的选择线XTAL1(19)和XTAL2(18)接外部石英晶体单片机最小系统配置图如图2所示:首先要将电源信号线与内部和外部程序储存器选择先连接起来,就是40号引脚与31号引脚。
本实验中没有外接程序存储器,选择内部存储器就可以了。
但是如果当单片机内部存储器的容量不够大的时候,需要外接存储器了,那么就需要将31号引脚空出或者接地了。
我们看到左下角的18,19号引脚链接了一个晶振电路,引脚介绍时说过18,19号引脚是外接石英晶体,在整个单片机系统中他们所起到的作用是时钟作用。
也就是说,在整个单片机运行的过程中,时钟的作用是非常重要的,它是针对整个系统的时间配置,对于单片机系统来说,如果时钟错乱,那么整个系统的时序就会发生错误,会直接导致程序崩溃的。
基于单片机的霓虹灯控制系统设计
基于无线传输的仓库多点温度智能监控系统设计目录摘要关键词一.前言二.总体设计方案三.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 霓虹灯控制电路四.软件设计五.软件调试六.总结附录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 T80C51 LED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。
随着城市建设和市场经济的飞速发展,城市的美化和日益激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,扩展起来也比较繁杂;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。
然而市场上需要低成本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。
基于单片机的LED霓虹灯控制器设计
基于单片机的LED霓虹灯控制器设计综述报告LED部分 (4)1、LED概述 (4)2、LED分类 (4)2.1、按发光管发光颜色分 (5)2.2、按发光管出光面特征分 (5)2.3、按发光二极管的结构分 (5)2.4、按发光强度和工作电流分 (5)3、LED的基本原理 (6)4、LED 指标 (11)4.1、LED的电学指标 (11)4.1.1、LED的电流-电压特性图 (11)4.1.2、LED的电学指标: (12)4.1.3、LED的极限参数 (12)4.1.4、电-光转换效率 (12)4.1.4、LED的其他电学参数 (13)4.2、LED的光学指标 (13)4.2.1、国际照明委员会色品图表示法: (14)4.2.2、光的颜色鲜艳度 (14)4.2.3、色温或相关色温 (15)4.2.4、与光辐射强度有关的指标: (16)4.3、LED的热学指标 (18)4.3.1、热阻Rt h (18)4.3.2、LED的储存环境温度与工作温度 (19)4.4、其他相关指标 (20)4.4.1、防静电(ESD)指标 (20)4.4.2、失效率λ (20)4.4.3、寿命 (20)4.4.4、其他指标 (20)5、LED光源的特点 (21)6、白光LED (22)6.1、白光LED实现方法 (22)6.1.1、荧光粉法原理 (23)6.1.2、RGB三基色合成白光制作原理 (24)7、LED驱动 (26)7.1、LED驱动器的要求 (26)7.2、驱动器的分类 (26)7.2.1、从供电电压的高低分类 (26)7.2.2按集成器件品种分类 (27)7.3、驱动器发展现状 (29)7.4、LED的驱动特性及分析 (30)8、LED光源的应用前景 (32)单片机部分 (33)9、单片机简介 (33)9.1概述 (33)9.2、单片机发展历史 (34)9.3单片机的应用领域 (34)10、51单片机内部结构 (35)11、51单片机引脚结构 (37)12、单片机编程基础 (38)12.1、存储结构 (38)12.1.1程序存储器 (38)12.1.2数据存储器 (39)12.1.3特殊功能寄存器 (41)13、单片机高级编程 (44)13.1、定时/计数器 (44)13.2、MCS-51的中断系统 (48)14、单片机学习应中的六大重要部分(重点注意) (52)14.1、总线 (52)14.2、数据、地址、指令 (53)14.3、P0口、P2口和P3的第二功能用法 (53)14.4、程序的执行过程 (53)14.5、堆栈 (54)14.6、单片机的开发过程 (54)LED霓虹灯控制器 (55)15、霓虹灯的控制器原理 (55)15.1、一些必须的基本概念 (55)15.2.1、霓虹灯的渐变调光原理 (55)15.1.2实现多彩渐变调光应该具备的条件 (55)15.1.3、视觉亮度 (55)15.1.4、白平衡的近似调整 (56)16、霓虹灯控制器设计思路 (56)16.1、数据结构设计 (56)16.1.1、动态数据结构 (56)16.1.2、静态数据结构 (56)16.2、控制器数据的运算过程 (57)16.3、微处理器的复位问题 (58)16.4、程序设计要求 (58)16.5、控制端口与灯管排列的映射关系 (58)17、LED霓虹灯分类 (60)17.1、依据是否可以多次更改花样程序 (60)17.1.1、一次性控制器 (60)17.1.2、可反复使用控制器 (60)17.2、依据所控制的LED亮度级 (60)17.2.1、普通型: (60)17.2.2、渐变型 (60)17.3、依据所控的LED的类型可分为 (60)17.3.1、单色 (60)17.3.2、多色 (61)17.3.3、任意色 (61)17.4、依据其控制源 (61)17.4.1、声控 (61)17.4.2、非声控 (61)17.5、依据LED灯的表现形式 (61)17.5.1、光源型 (61)17.5.2、屏幕型 (61)17.6、依据控制器的相互关系 (62)17.6.1、分控式 (62)17.6.2、独立式 (62)附录一(术语表) (63)LED部分1、LED概述LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件。
单片机霓虹灯实训报告
一、实训背景随着电子技术的飞速发展,单片机作为一种微型计算机,因其体积小、功能强、成本低等优点,在各个领域得到了广泛的应用。
霓虹灯作为一种传统的照明装饰设备,其独特的视觉效果深受人们喜爱。
本实训旨在通过单片机控制霓虹灯的亮灯模式,实现霓虹灯的智能化控制,提高霓虹灯的使用效果。
二、实训目的1. 掌握单片机的基本原理和编程方法;2. 学会使用单片机控制霓虹灯的亮灯模式;3. 提高动手能力和创新思维;4. 熟悉霓虹灯的工作原理和电路设计。
三、实训内容1. 霓虹灯工作原理及电路设计霓虹灯主要由灯管、电极、镇流器、变压器等组成。
灯管内充有惰性气体,当电极间加上高压时,气体被电离,产生电弧,从而发出光亮。
霓虹灯电路设计主要包括电源电路、驱动电路和控制系统。
2. 单片机控制霓虹灯单片机作为控制系统,通过编程实现对霓虹灯亮灯模式的控制。
本实训采用51单片机作为控制器,利用其P1口输出高低电平信号控制霓虹灯的亮灭。
3. 霓虹灯亮灯模式设计霓虹灯亮灯模式主要包括以下几种:(1)单灯亮:控制单片机P1口输出高电平,使相应灯管亮起;(2)流水灯:循环控制P1口输出高低电平,实现灯管依次点亮;(3)闪烁灯:控制灯管亮灭频率,实现闪烁效果;(4)跑马灯:模拟马灯效果,实现灯管依次点亮和熄灭。
四、实训步骤1. 硬件准备:准备51单片机开发板、霓虹灯、电阻、电容、电源等元器件。
2. 电路搭建:根据霓虹灯电路设计,将元器件连接到单片机开发板上。
3. 编程实现:使用C语言编写单片机程序,实现霓虹灯亮灯模式。
4. 调试与测试:将程序烧录到单片机中,观察霓虹灯的亮灯效果,调整程序参数,确保霓虹灯亮灯模式符合要求。
5. 优化与改进:根据实训效果,对程序和电路进行优化,提高霓虹灯的使用效果。
五、实训总结通过本次单片机霓虹灯实训,我们掌握了以下知识和技能:1. 单片机的基本原理和编程方法;2. 霓虹灯的工作原理和电路设计;3. 单片机控制霓虹灯的亮灯模式;4. 熟练使用电子元器件和工具;5. 提高动手能力和创新思维。
基于单片机的霓虹灯控制系统方案设计书
0. 前言11. 总体方案设计12. 硬件电路的设计22.1 单片机系统22.2 LED概述32.3 外部时钟方式电路42.4 手动复位电路42.5 霓虹灯控制电路53 软件设计63.1中断服务流程63.2霓虹灯控制电路流程64.联合调试85. 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。
51单片机技术应用教程(C语言版)项目四 花样霓红灯的设计与制作
函数 atoi atol atof strtod strtol strtoul
rand srand calloc free init_mempool
malloc realloc
功能 将字符串sl转换成整型数值并返回这个值 将字符串sl转换成长整型数值并返回这个值 将字符串sl转换成浮点数值并返回这个值 将字符串s转换成浮点型数据并返回这个值 将字符串s转换成long型数值并返回这个值 将字符串s转换成unsigned long型数值并返回这个值
5.请写出二维数组的格式,并举例说明。
51单片机技术应用活页式教程(C语言版)
项目四 花样霓虹灯的设计与制作
4.1 C51库函数
知识 链接
4.2 用户自定义函数 4.3 C51数组
【知识点4.1】 C51库函数
• 函数有库函数和自定义函数两类。 • C51的库函数由C51的编译器提供,每个库函数的原型放
使单片机程序产生延时 对字节中的一位进行测试
【知识点4.2】用户自定义函数
• 1.用户自定义函数的形式
• (1)无参数函数。此种函数被调用时,既无参数输入,也不返回结果给调用函数,它 是为完成某种操作过程而编写的。
• (2)有参数函数。在定义此类函数时,必须定义与实际参数一一对应的形式参数,并 在函数结束时返回结果给调用该函数的程序使用,函数的返回值是通过函数中的return 语句获得的。调用时必须提供实际的输入参数。
如果P1口接了8个LED灯,该程序的功能是:
51单片机技术应用活页式教程(C语言版)
项目四 花样霓虹灯的设计与制作
【引导学习】
2. 请接合第1题程序,请写出有参与无参、形参与实参的含义。
3.请用字符型数组定义LED,存放流水灯8种显示状态,存放在程 序存储器中。 4.请用一维数组定义LED数码管的0-9的显示编码。
项目一任务一霓虹灯设计(单片机)
谢谢
任务描述
任务一:点亮一只发光二极管。
知识准备
一、硬件结构 1)AT89S51芯片的引脚及型号的含义 1.I/O口线功能 4个8位并行I/O 接口引脚P0.0~ P0.7 、P1.0~P1.7 、P2.0~P2.7和 P3.0~P3.7为多功能引脚,可自动切换 用作数据总线、地址总线、控制总线和 I/O接口外部引脚。 2)电源及时钟引线
G——输入端,与8031ALE连高电平:畅通无阻低电平:关门锁存。 图中OE——使能端,接地。 当G=“1”时,74LS373输出端1Q—8Q与输入端1D—8D相同; 当G为下降沿时,将输入数据锁存。
知识准备
二、软件准备 1、KEIL C51相关知识
1)库函数文件reg51.h可以帮助我们使用C51芯片内部资源。
知识准备
2、电路结构原理图
VCC
2 70 *8
2 5 6 9 12 15 16 19
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 OE LE
3 4 7 8 13 14 17 18 1 11 VCC
1 2 3 4 5 6 7 8 13 12 15 14 31
P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 INT 1 INT 0 T1 T0 E A/ VP X1 X2 RE SE T RD WR
P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28
任务处理
基于单片机的彩灯控制器的设计(24个LED灯)
任务书以单片机为核心,设计一个节日彩灯控制器控制24个LED灯:P1.2—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。
P1.3—停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。
P1.4—上,按此键则灯由上向下流动。
P1.5—下,按此键则灯由下向上流动。
目录1.引言2.工艺过程3.系统控制要求4.方案论证5.系统电路设计6.系统软件设计7.系统程序设计8.连接调试9.心得10.致谢11.参考文献附录1.引言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。
特别是每当节日的到来,节日彩灯更是到处都看的到。
节日彩灯已成为生活中不可缺少的装饰物。
它集中地运用了单片机、LED、,自动控制等技术,是典型的基于单片机的电子产品。
本文以AT89C51单片机为控制核心,采用模块化的设计方案,运用LED彩灯、按键等组成电路,实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
按键可以在彩灯使用的时候选择不同的亮法,使彩灯变化多样,键一可以使彩灯依次循环点亮,健二可以使彩灯从左到又从右到左循环点亮,三号键使两端灭,中间亮,再对半交替亮,然后再奇偶亮。
通过按键能方便使用者选择不同样的亮法。
节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品,是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。
在当今的社会里,彩灯已经成为我们生活的一部分,能给我们带来视觉上的享受还能美化我们的生活。
彩灯控制器主要是通过电路产生有规律变化的脉冲信号来实现彩灯的各种变化,它集中地运用了单片机、LED、,自动控制等技术,是典型的基于单片机的电子产品。
本文以AT89C51单片机为控制核心,采用模块化的设计方案,运用LED彩灯、按键等组成电路,实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
按P1.2键使灯开始流动;按P1.3键则停止流动;按P1.4键则灯由上向下流动;按P1.5键则灯由下向上流动。
按键控制多彩霓虹灯控制实验结论
按键控制多彩霓虹灯控制实验结论一、实验目的本实验旨在通过按键控制多彩霓虹灯的亮灭和颜色变化,加深对单片机控制的理解和应用。
二、实验器材1. 单片机:STC89C522. 多彩霓虹灯模块3. 按键模块4. 面包板、杜邦线等三、实验原理1. 单片机控制多彩霓虹灯模块单片机通过控制IO口输出高低电平来控制多彩霓虹灯模块的亮灭和颜色变化。
多彩霓虹灯模块中有三个LED,分别是红、绿、蓝三种颜色,通过改变不同颜色LED的亮度比例可以实现不同颜色效果。
2. 按键输入控制按键输入可以通过读取IO口电平状态来判断是否有按键按下。
当按键被按下时,对应IO口会输出低电平信号,单片机可以通过读取该信号来判断是否有按键按下,并执行相应操作。
四、实验步骤1. 将多彩霓虹灯模块连接到单片机的IO口上,分别将红、绿、蓝三个LED连接到P2.0、P2.1、P2.2口,将共阳极连接到VCC,将三个限流电阻连接到GND。
2. 将按键模块连接到单片机的IO口上,将按键引脚连接到P1.0口,将上拉电阻连接到VCC。
3. 编写程序,通过读取按键输入状态来控制多彩霓虹灯的亮灭和颜色变化。
程序主要分为以下几个部分:(1)初始化:设置IO口方向和初始状态。
(2)读取按键输入状态:通过读取P1.0口电平状态来判断是否有按键按下。
(3)控制多彩霓虹灯:根据不同的按键输入状态来控制多彩霓虹灯的亮灭和颜色变化。
4. 将程序下载到单片机中,并接上电源进行实验。
五、实验结果本实验成功实现了通过按键输入控制多彩霓虹灯的亮灭和颜色变化。
具体效果如下:(1)当没有任何按键被按下时,三个LED都处于关闭状态。
(2)当只有一个按键被按下时,对应颜色LED会以一定频率闪烁。
(3)当两个或三个按键同时被按下时,LED会呈现不同的颜色组合,如红+绿=黄、红+蓝=紫等。
六、实验结论本实验通过按键输入控制多彩霓虹灯的亮灭和颜色变化,加深了对单片机控制的理解和应用。
同时,也进一步提高了编程能力和电路设计能力。
基于单片机的霓虹灯控制器设计
目录第1章绪论 (1)1.1 选题的背景与意义 (1)第2章系统总体设计 (2)2.1 方案的选择 (2)2.2 系统总体设计 (2)2.2.1串行输入并行输出74HC595的介绍 (3)2.2.2 LED点阵的介绍 (4)第3章硬件设计 (6)3.1 硬件选型 (6)3.1.1主控电路的选择与论证 (6)3.1.2 显示设备的选择与论证 (8)3.1.3控制器模块选择 (9)3.2 硬件电路设计 (10)3.2.1硬件部分 (10)3.2.2单片机最小系统电路图 (11)3.2.4 点阵驱动模块单元电路设计 (12)3.2.5 点阵模块单元电路设计 (13)3.2.6 红外遥控模块单元电路设计 (15)3.2.7 红外遥控接收模块单元电路设计 (16)第4章软件设计 (17)4.1 系统流程 (17)4.1.1主程序设计 (17)4.1.2单片机I/O口分配 (17)4.2 各模块程序 (18)4.2.1 显示程序设计 (19)4.2.2 红外接收程序设计 (18)第1章绪论1.1 选题的背景与意义霓虹灯是一种冷阴极辉光放电灯,直接将电能转换成光能。
自其问世以来,历经了上百年的发展,现已成为重要的显示、装饰光源。
霓虹灯由于其外形变幻多端、加工灵活、色彩丰富,在广告业、商业、交通、建筑、室内外装饰、舞台布景、家用电器、城市美化等领域发挥了特有的作用。
单片机自问世以来,迄今已有三十多年了,其产品琳琅满目,产家也众多纷纭,功能也是五花八门。
单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点,在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用。
在许多基于单片机的应用系统中,通过软件编程实现对外部硬件电路的控制。
它给人们的生活带来了很多便利。
因此本文将单片机与芯片结合起来,设计了一款用单片机控制的霓虹灯控制系统,伴随着霓虹灯图像的变化有不同的效果。
流水灯在现代社会就有广泛的应用,大型电子广告牌、霓虹灯、指示牌和工业控制的控制面板等等都有流水灯的应用。
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设计题目
霓 虹 灯 设 计
学 院
数 理 学 院
指导老师
吴 荣 燕
专 业
信 息 与 计 算 科 学
组 员
邹 倩 妮
20084390104
周 婷
20084390106
侯 傲
20084390111
陈 范 林
20084390149
2010-12-25星期六
摘要
近年来随着科技的飞速发展,单片机(Single Chip Microcomputer)的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益地更新。在实时检测和自动控制的应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。我们周围有许多广告牌、交通指示灯等都是通过单片机控制的。霓虹灯模拟控制器正是利用美国ATMEL公司生产的AT89C52单片机作为核心控制芯片实现对霓虹灯的控制。模拟控制器由单片机控制部分和显示部分组成,与按键、电阻等较少的辅助硬件电路相结合,通过汇编语言编程可以实现任意改变霓虹灯的变化花样和。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。
第五个拨码开关合上以后,达到闪烁灯的亮灯效果:八个发光二极管从两边到中间以及从中间到两边亮灯数量不断减少的循环亮灯。
4 硬件设计
4.1主控制器模块设计
本设计用AT89C51作主控制器,构成一个最小控制系统,这个包括:单片机、晶振电路,复位电路。
AT89C51 是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS 8 位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM)。AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型,与Intel公司的80C51在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。
关键词 霓虹灯 AT89C51 汇编语言
1 引言
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, 彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。
霓虹灯在实际应用中非常的广泛,其控制器属于定制产品,市场迫切需要低成本高性能的霓虹灯控制器技术。AT89C51单片机时可多次改写的可编程芯片,内部有4KFLASH RAM,含有4个8位双向或准双向的并行I/O接口P0~P3,性价比相当的高,适合成为霓虹灯程序控制器的核心部件。控制器的花样变化及速度调节能用软件方法实现,这样机进一步提高了性价比。
第一个拨码开关合上以后,达到一种流水灯、霹雳灯、广告灯和闪烁灯的组合效果,每种亮灯效果不断循环。
第二个拨码开关合上以后,达到流水灯的亮灯效果:八个发光二极管从上到下、从下到上、从量变到中间以及从中间到两边循环亮灯。
第三个拨码开关合上以后,达到霹雳灯的亮灯效果:八个发光二极管全亮和全熄的循环亮灯。
第四个拨码开关合上以后,达到广告灯的亮灯效果:八个发光二极管以间距变化的若干个发光二极管循环亮灯。
4.2 本设计中用到的引脚功能说明
AT89C51的引脚图如图4-1所示。
图4-1 AT89C51的引脚
Vcc:第40脚,电源引脚,必须接+5V电源。
Vss:第20脚,接地电位。
P1 口:第1~8脚。P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口, P1 的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。AT89C51 不同之处是,P1.0 和P1.1 还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX)。
本文提出了一种基于AT89C51单片机的霓虹灯模拟控制方案,实现对LED彩灯的控制。本方案以AT89C51单片机作为主控核心,与按键、显示、等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有5个按键和8个发光二极管,根据用户需要可以编写若干种亮灯模式,利用其延时控制程序实现延时,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LED灯的灯亮或灭。
RST:第9脚。复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
/VPP:第31脚。外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器(地址为0000H—FFFFH),EA 端必须保持低电平(接地)。XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
2 关键器件和设备
单片机芯片AT89C51;
按扭开关:5只;
电容:电解质电容器10μF1只、陶瓷电容器30pF 2只;
电阻:5.1 kΩ5只,1 kΩ1只,220Ω8只;
开关:5个;发光二极管:8个晶振:12MHz;万用电路板:1块。
3 设计内容
用单片机的P1.0—P1.7做输出口,接八只发光二极管,用单片机的P3.0—P3.4做为编码开关。编写程序,读编码开关状态,使发光二极管有四种不同显示效果和一种总的显示效果,模拟霓虹灯出现的效果。编写程序,调试运行,拨动不同的开关,模拟霓虹灯出现的效果。
4.3 AT89C51时钟电路
时钟频率直接影响单片机的速度,电路的质量直接影响系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式:内部时钟方式和外部时钟方式。
内部时钟方式:AT89C51芯片中的高增益反相放大器,其输入端为引脚XTAL1,其输出端为引脚XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容(电容C1和C2一般取30pF)。石英晶体振荡器为一个感性元件,与电容构成振荡回路,为片内放大器提供正反馈和振荡所需要的相移条件,从而构成一个稳定的自激振荡器。AT89C51振荡电路如图5-1所示。
P3 口:第10~17脚。P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个TTL逻辑门电路。对P3 口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时,被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流(IIL)。此外,P3 口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。