基于-单片机的节日彩灯设计

单片机课程设计

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摘要

彩灯控制器在我们的日常生活中有着重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。本次报告中设计的花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。

查阅相关资料，用简单的输入输出端口等硬件，结合实际彩灯的亮灭控制过程进行设计。利用键盘上的灯实现灯的各种形式的变换，使彩灯变换的样式更多，克服了节日彩灯变换样式单调的缺点，使节日彩灯朝着变换多种多样的方式发展。

关键词：可编程节日彩灯；循环；控制高低电平；实现对彩灯的控制

目录

目录

引言 (4)

1、设计目的与要求 (5)

2、设计总体方案 (5)

3、模块电路的设计 (7)

4、独立设计部分 (10)

5、焊接制作与调试结果及其分析 (12)

6、设计过程中的问题及其解决方案 (13)

7、心得体会 (13)

8、改进工作展望 (14)

参考文献 (14)

附录一 (15)

附录二 (17)

附录三 (19)

1 设计目的与要求

1.1引言

在现代生活中，彩灯作为一种景观，安装在建筑物的适当地方。一是作为装饰增添

节日气氛，二是有一种广告宣传的作用：用在舞台上增强晚会灯光效果。

彩灯控制器在我们的日常生活中有着重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。本次报告中设计的花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。

数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮，从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。由于它的价格便宜、使用简单，在电器特别是家电领域应用极为广泛，空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管，其他家电也用液晶屏与荧光屏。

可编程节日彩灯打破常规彩灯闪烁固定变化的现状，可根据人们不同的意愿进行编程设计出想要的变换的色彩效果。查阅相关资料，用简单的输入输出端口等硬件，结合实际彩灯的亮灭控制过程进行设计。利用键盘上的灯实现灯的各种形式的变换，使彩灯变换的样式更多，克服了节日彩灯变换样式单调的缺点，使节日彩灯朝着变换多种多样的方式发展。

1.2设计目的

通过课程设计使我们更进一步掌握微机原理与应用课程的有关知识，通过查阅资料，阅读程序，提高设计程序的能力及动手能力，使编程水平有一定的提高，同时也会提高我们通过动手进行硬件设计及程序设计从而提高解决实际问题的能力。

1.3实验要求————————————

1. 用16盏以上的LED小灯，实现至少4种彩灯灯光效果（不含全部点亮，全部熄灭；

2. 手动模式与自动模式切换：设置一个按钮可以在自动模式和手动模式间切换；

3. 手动模式可以用输入按钮在几种灯光效果间切换；

4. 自动模式下自动在几种效果间切换的功能；

5. 可以通过按钮暂停彩灯效果，使小灯全亮并闪烁，再次按下相同按钮后继续之前的效果。

2 设计总体方案

2.1硬件设计的思路、原理、设计细节

用单片机最小系统控制彩灯电路用流水灯的方式实现彩灯自动闪烁，彩灯电路总共有32的ＬＥＤ共隐接法组成，彩灯电路有三个部分，八个ＬＥＤ组成“二”，十六个LED组成字母“G”，八个ＬＥＤ组成字母“Ｏ”。用P0口的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3控制四个ＬＥＤ点亮或熄灭，P1.0、P1.1、P1.2、P1.3控制四个ＬＥＤ点亮或熄灭，用Ｐ１和Ｐ２控制字母“G”的点亮或熄灭，用P3控制字母“O”的点亮熄灭。

2.2、软件设计的思路、原理、设计细节

采用C语言编写控制程序，程序设计思路用流水灯先点亮“二”，然后再点亮字母“G”，最后点亮“O”。

用while 死循环反复循环点亮“一”、“二”、“GO ”。

2.4设计电路的工作原理——————————————————————

用C 语言程序控制单片机最小系统，使IO 口输出高低电平控制彩灯电路的闪烁。

2.5彩灯的电路工作原理图如下图所示————————————————

彩灯电路（“G ”、“O ”） 单片机最小系

统

彩灯电路（“一”、“二”）

稍微解释一下原理图——————

彩灯电路总共有32的ＬＥＤ共隐接法组成，彩灯电路有三个部分，八个ＬＥＤ组成“二”，十六个LED组成字母“G”，八个ＬＥＤ组成字母“Ｏ”。用P0口的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3控制四个ＬＥＤ点亮或熄灭，P1.0、P1.1、P1.2、P1.3控制四个ＬＥＤ点亮或熄灭，用Ｐ１和Ｐ２控制字母“G”的点亮或熄灭，用P3控制字母“O”的点亮熄灭。

3、模块电路的设计

3.1 单片机控制电路

3.2 彩灯显示电路

1.原件的采购

2.通过以上的的“G”原理图，仿真并利用Protel软件来画PCB

3.腐蚀电路板，并焊接“G”电路

4.焊接完成后配合小组进行调试

PCB图如下：

4.2由以上分工可知：

4.2.1控制电路的工作原理————

彩灯电路总共有32的ＬＥＤ共隐接法组成，彩灯电路有三个部分，八个ＬＥＤ组成“二”，十六个LED组成字母“G”，八个ＬＥＤ组成字母“Ｏ”。用P0口的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3控制四个ＬＥＤ点亮或熄灭，P1.0、P1.1、P1.2、P1.3控制四个ＬＥＤ点亮或熄灭，用Ｐ１和Ｐ２控制字母“G”的点亮或熄灭，用P3控制字母“O”的点亮熄灭

4.2.2彩灯控制电路的电路图——