单片机课程设计-节日彩灯控制器设计

《节日彩灯控制器设计》

课程设计说明书

专业班级：12级电子信息科学与技术3班

姓名学号：张娟*********

陈晶晶080212118

程文文080212130

王鹏飞080212094

指导教师：***

设计时间: 2014.6.6

物理与电气工程学院

2014 年6 月6 日

摘要

伴随社会发展的需求，无论是生活娱乐，还是工业控制，彩灯是必不可少的元素，节日中闪烁的彩灯，不仅使人们身心愉悦，还能带来视觉享受。我们希望节日彩灯能够启动、停止；能够通过开关进行功能选择；能够体现循环、组合和色彩变化的控制功能和效果。本次设计利用单片机程序以及利用集成电路芯片、LED灯和按键来设计彩灯，将软、硬件有机地结合在一起，实现设计的目的。通过按键的选择可以控制彩灯及数码管显示，另外还设置一中断按键在突发场景下给人以提醒。电路结构简单，变换效果多样，在实际生活中操作简单、易于实现。

关键词LED灯；键盘；STC89C52；集成电路芯片；数码管

目录

1 概述 (1)

2 彩灯设计内容简要 (1)

2.1 彩灯设计内容 (1)

2.2 彩灯设计要求 (1)

2.3 彩灯设计原理 (1)

2.4 彩灯总体控制框图 (2)

3 硬件电路设计 (2)

3.1 STC89C52单片机介绍 (2)

3.2 系统的硬件构成及功能描述 (4)

4 系统软件设计 (6)

4.1 程序流程图 (6)

4.2 软件程序 (7)

5 仿真结果与结论 (10)

6 设计体会 (13)

7 参考文献 (13)

1 概述

节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品。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。

本设计以STC89C52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、数码管等组成电路，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，七段数码管可以清楚显示彩灯样式编号，易于选取操作。

随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快 ,智能度越来越高 ,应用范围也得到了极大的扩展。在海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。在娱乐方面，场地的装饰离不开彩灯。在建筑方面也采用彩灯来装饰高楼大厦。彩灯又灵活多变的点亮方式，装饰效果非常好，特别时晚上使得高楼大厦更加漂亮。是彩灯的应用才使得城市的夜景非常迷人。

在国内外，微控制系统主要采用单片机作为控制核心。因此，单片机的发展将有助于简单实用电子产品的开发。在本设计中,采用比较先进的STC89C52单片机为控制核心，它的功耗很低，功能多样，是简单电子产品开发控制元件的首选器件。

2 彩灯设计内容简要

2.1 彩灯设计内容

1.利用单片机实现LED彩灯花式的变换

2.利用单片机实现键盘控制花式的选择

3.利用数码管显示彩灯花式的类型

4.设计并实现中断对彩灯的控制

2.2 彩灯设计要求

1.能启动、停止

2.能通过开关进行彩灯样式的选择

3.能通过数码管显示彩灯的方式

4.要体现循环、中断和色彩变化的控制功能和效果

2.3 彩灯设计原理

主控模块主要设计器件有STC89C52，8个LED灯，6个按键，一块七段数码管。通过软件设计，使单片机P0口作为一位静态七段数码管字型码的控制口，P1口作为8个彩色LED的驱动信号输出口，P2口为按键输入口，P3.2为外部中断INT0输入口。

2.4 彩灯总体控制框图

图2.4.1 彩灯总体控制框图

3 硬件电路设计

3.1 STC89C52单片机介绍

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外STC89X52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

图3.1.1 STC89C52外形及引脚排列

特性：

STC89C52RC单片机；

8K字节程序存储空间；

512字节数据存储空间；

内带2K字节EEPROM存储空间；

可直接使用串口下载；

AT89S52单片机：

8K字节程序存储空间；

256字节数据存储空间；

带有2KB的EEPROM空间。

参数

1. 增强型8051 单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051

2. 工作电压：5.5V～

3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机）

3. 工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz

4. 用户应用程序空间为8K字节