单片机节日彩灯控制器课程设计报告
单片机课程设计简易节日彩灯
单片机课程设计——节日彩灯一、需求分析：1.应用场合应用于各种场合，如学校，企事业单位，家庭等可以应用于节日彩灯的控制、广告灯控制等场所。
2.设计目的1）了解单片机的基本原理以及基本应用；2）提高动手制作单片机开发板的能力；3）掌握基本I/O口的输入输出方法；4）掌握中断的处理方法以及编程方法；5）掌握焊接单片机开发板所需要的最基本的最小系统电路。
3.立题意义通过这个实验，能够对同学们的动手能力有所提高和培养，提高同学对单片机的基本原理的理解，学会一些单片机的简单应用。
二、硬件设计方案在设计中用到单片机最小系统：复位电路以及时钟（晶振）电路、程序烧写电路以及各种颜色的彩灯。
复位电路：复位是单片机的初始化操作，目的是使CPU以及各个寄存器处于一个确定的初始状态。
分为手动复位方式和上电自动方式。
时钟电路：51单片机的时钟信号可由芯片内部的震荡电路产生，也可以由外部产生。
程序烧写电路：在使用串口进行烧写电路时，用到MAX232芯片以及几个104瓷片电容。
用STC软件进行程序烧写。
三、软件设计方案首先单片机执行四种方案的程序等待中断。
中断中判断是第几次执行相应的程序。
程序流程图如图所示：图1-1 程序流程图四、系统调试问题一：在焊接电路过程中，电源正负极电压为2V解决方法：在焊接中将电源指示灯直接连接在正负极上，没有加限流电阻导致，经修改后电路正常。
问题二：在系统软件调试中，中断执行时不能返回程序解决方法：在中断中灯的延时指令for(i=0;i<200;i++) for(j=0;j<200;j++);修改为for(i=0;i<149;i++)for(j=0;j<149;j++);后，单片机正常执行指令。
五、总结通过本次课程设计，加强了我的动手操作能力，将课堂上所学的知识应用到实践中来，并且了解了单片机的基本工作原理和使用方法，在实践过程中练习了IO口的输入输出方式，熟练的掌握了中断的处理及其编程方法，掌握焊接单片机开发板所需要的最基本的最小系统电路。
节日彩灯控制器的设计
机电学院单片机课程设计任务书设计名称：节假日彩灯控制器的设计学生姓名：**** 指导教师：****起止时间：自**** 年* 月* 日起至**** 年* 月* 日止一、课程设计目的运用所学的单板机知识和LED彩灯，按钮等器件，设计一个节日彩灯控制器。
二、课程设计任务和基本要求设计任务：1.运用单片机的理论及接口技术和LED彩灯，按钮等器件；2.实现一个节日彩灯控制器，控制彩灯灯光效果；基本要求：1. 用16盏LED彩灯，实现5中彩灯灯光效果。
2. 通过按钮可以实现在5种效果之间切换。
3. 使用定时中断延时。
课程设计报告目录摘要： (1)关键字： (1)1 前言 (2)1.1 设计目的 (2)1.2设计方案 (2)2系统的硬件设计 (3)2.1单片机AT89C51 (3)2.2按键控制模块 (4)2.3 LED彩灯显示模块 (4)3系统软件设计 (5)3.1程序设计 (5)3.2程序设计流程图 (5)3.3中断程序流程图 (6)4调试与仿真 (7)4.1调试环境 (7)4.2仿真效果 (9)5总结 (12)参考文献 (13)附录1 系统原理图 (14)附录2程序清单 (15)摘要：本系统由单片机系统、外部中断按钮、发光二极管等部分组成。
该系统能够实现流水灯，奇偶流水，双流水，高低四位流水和全灯闪烁五种功能的流水灯控制器，通过外部中断按钮可以实现上述功能的切换。
整个系统中，以按下按钮开关的次数作为输入信号，以发光二极管的亮和灭及其顺序为输出信号，软件系统中，以C语言作为基本编程语言，以左移和右移作为控制发光二极管是否发光和发光顺序的基本方式。
关键字：AT89C51单片机，发光二极管，外部中断，C51语言1 前言1.1 设计目的通过课程设计使我们进一步掌握单片机及接口技术课程的相关知识，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，同时也提高了我们通过动手进行硬件设计及程序设计的能力，从而提高解决实际问题的能力。
节日彩灯控制器的设计
第2章节日彩灯控制器的设计一: 设计目的1.了解节日彩灯控制器的工作原理2.掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3.掌握独立电源设计方法及原理4.掌握电路板的实物焊接二: 设计要求设计4个按键K1, K2, K3,K4K1—上, 按此键则灯由上向下流动。
K2—下, 按此键则灯由下向上流动。
K3—全亮, 按此键则灯全亮。
K4—停止, 按此键则停止流动, 所有灯为暗。
三: 总体方案设计与选择的论证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, 影响彩灯效果, 因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
（一）设计方案彩灯控制器大致可分为两种方案实现。
一种是利用电子电路装置控制, 另一种是采用单片机控制。
方案一:根据设计任务要求介绍的彩灯控制电路的基本组成, 可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、移位位寄存器和彩灯显示五部分组成。
其框图如图1-1所示。
方案二:本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED彩灯循环系统的设计, 来达到本设计的要求。
其硬件构成框图如图1-2所示, 以单片机为核心控制, 由单片机最小系统（时钟电路、复位电路、电源）、按键控制电路、LED发光二极管和5V直流电源电路组成此设计方案中单片机的P1口接5路按键控制电路, 实现彩灯花型的切换功能；单片机的P1口引脚接上四个按钮开关以实现对彩灯闪烁频率的控制, 即实现了快慢两种节拍实现花型的变换；单片机上的P2口接二十四路LED发光二极管组成彩灯电路, 显示彩灯循环情况。
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。
单片机彩灯控制器课程设计
单片机彩灯控制器课程设计一、课程目标单片机彩灯控制器课程设计旨在让学生掌握以下知识、技能及情感态度价值观：1. 知识目标：（1）了解单片机的硬件结构，理解各部分功能及相互关系；（2）掌握单片机编程的基本方法，学会使用C语言编写程序；（3）掌握单片机与外围电路的接口技术，了解彩灯控制原理。
2. 技能目标：（1）能够运用所学知识设计简单的单片机彩灯控制器；（2）能够分析并解决彩灯控制器在运行过程中出现的问题；（3）培养团队协作能力和动手实践能力。
3. 情感态度价值观目标：（1）培养学生对单片机及电子制作的兴趣，激发创新精神；（2）培养学生严谨、认真的学习态度，提高解决问题的自信心；（3）培养学生关注社会、关爱他人的责任感，使其认识到科技对生活的影响。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，要求学生在理论学习的基础上，动手实践，培养实际操作能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子知识和编程基础，具有较强的求知欲和自主学习能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，教师为主导，引导学生通过自主探究、团队合作等方式完成课程任务。
在教学过程中，关注学生的学习成果，及时进行评估与反馈，确保课程目标的达成。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 理论知识学习：（1）单片机硬件结构：介绍单片机的内部结构、工作原理及性能特点，关联教材第3章；（2）C语言编程：学习单片机编程基础，掌握C语言语法，关联教材第4章；（3）接口技术：了解单片机与外围电路的连接方法，学习彩灯控制原理，关联教材第6章。
2. 实践操作：（1）设计简单的单片机彩灯控制器：根据理论知识，动手设计并搭建彩灯控制器，关联教材第7章；（2）程序编写与调试：编写彩灯控制程序，进行调试与优化，关联教材第8章；（3）团队协作：分组进行项目实践，培养团队协作能力。
3. 教学进度安排：（1）第1周：理论知识学习，了解单片机硬件结构、C语言编程基础；（2）第2周：理论知识学习，学习接口技术及彩灯控制原理；（3）第3-4周：实践操作，设计、搭建彩灯控制器，编写程序并进行调试；（4）第5周：团队协作，项目总结与展示。
单片机彩灯的课程设计
单片机 彩灯的课程设计一、课程目标知识与理解目标：使学生掌握单片机的基本原理和编程方法，理解彩灯控制电路的工作原理，学会运用单片机控制彩灯的亮灭、闪烁和颜色变换。
通过本课程的学习，学生将能够描述单片机的内部结构，解释彩灯电路的原理，并掌握相关的基础知识。
技能目标：培养学生具备独立设计单片机彩灯控制程序的能力，能够运用所学知识解决实际问题。
具体包括：1）正确连接单片机与彩灯电路；2）编写程序实现彩灯的不同控制效果；3）调试并优化程序，提高彩灯控制的稳定性。
情感态度价值观目标：激发学生对电子科技的兴趣，培养创新意识和团队合作精神。
通过课程实践，使学生体验科技创作的乐趣，增强自信心和成就感，培养良好的学习习惯和探索精神。
针对课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标具体、可衡量，旨在使学生在掌握单片机与彩灯控制技术的基础上，提高实际操作能力，培养创新思维和团队协作能力。
课程目标分解为具体学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容依据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 单片机基础知识：介绍单片机的内部结构、工作原理、编程语言等，对应教材第二章。
- 单片机内部结构及功能- 汇编语言基础与编程方法2. 彩灯电路设计：讲解彩灯电路的组成、原理和设计方法，对应教材第三章。
- 彩灯电路元件及其功能- 彩灯控制原理及电路设计3. 单片机与彩灯控制编程：教授如何编写程序实现单片机控制彩灯，对应教材第四章。
- 编程控制彩灯亮灭、闪烁- 编程实现彩灯颜色变换4. 实践操作与调试：指导学生进行实际操作，调试程序，优化彩灯控制效果，对应教材第五章。
- 连接单片机与彩灯电路- 编写、调试彩灯控制程序- 优化程序，提高控制稳定性教学内容按照教学大纲安排，确保科学性和系统性。
课程进度合理安排，使学生逐步掌握单片机与彩灯控制相关知识，为后续课程实践打下坚实基础。
三、教学方法为确保教学效果，本章节将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师以讲解、示范为主，系统传授单片机与彩灯控制的相关理论知识。
节日彩灯控制器课程设计报告c语言
节日彩灯控制器课程设计报告c语言节日彩灯控制器课程设计报告一、引言随着科技的不断进步，现代人们的生活越来越依赖于电子产品。
而在各种电子产品中，微控制器是其中非常重要的一种。
本次课程设计是基于C语言，利用单片机实现节日彩灯控制器。
二、设计目标本次课程设计的主要目标是通过C语言编写程序，利用单片机实现对彩灯进行控制。
具体地说，需要实现以下功能：1. 彩灯颜色切换：通过按键进行彩灯颜色的切换；2. 彩灯亮度调节：通过按键进行彩灯亮度的调节；3. 彩灯闪烁效果：通过按键实现彩灯闪烁效果。
三、硬件设计本次课程设计所使用的硬件如下：1. 单片机：STC89C52；2. LED彩灯模块；3. 5V直流电源；4. 按键模块。
四、软件设计1. 程序框架本次课程设计采用模块化编程思想，将整个程序分为三个模块：LED 控制模块、按键扫描模块和主函数模块。
其中，LED控制模块主要实现对彩灯的控制；按键扫描模块用于检测按键是否被按下，并将按键状态传递给主函数模块；主函数模块则是整个程序的核心，用于调用其他两个模块的函数，并根据按键状态进行相应的处理。
2. 程序流程（1）LED控制模块LED控制模块主要实现对彩灯颜色、亮度以及闪烁效果的控制。
具体流程如下：a. 初始化：设置P1口为输出口；b. 颜色切换：通过改变P1口输出电平来实现彩灯颜色的切换；c. 亮度调节：通过PWM技术来实现彩灯亮度的调节；d. 闪烁效果：通过定时器中断来实现彩灯闪烁效果。
（2）按键扫描模块按键扫描模块主要用于检测按键是否被按下，并将按键状态传递给主函数模块。
具体流程如下：a. 初始化：设置P3口为输入口；b. 扫描按键状态：循环检测P3口输入电平，如果检测到输入电平为低电平，则说明相应的按键被按下，将按键状态传递给主函数模块。
（3）主函数模块主函数模块是整个程序的核心，用于调用其他两个模块的函数，并根据按键状态进行相应的处理。
具体流程如下：a. 初始化：调用LED控制模块和按键扫描模块的初始化函数；b. 循环执行：循环检测按键状态，根据不同的按键状态调用LED控制模块中相应的函数实现彩灯控制。
(完整版)单片机控制节日彩灯控制器(内含汇编程序)
节日彩灯控制器一、设计目的1、了解节日彩灯控制器的工作原理2、掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3、掌握电路板的实物焊接二、设计内容1、设计4个按键S17、S18、S19、S20,S17—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。
S18—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。
S19—上，按此键则灯由上向下流动。
S20—下，按此键则灯由下向上流动。
2、由按键控制功能的流水灯,其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED 的Ｉ/Ｏ口送出低电平，可实现题目要求的功能。
3、要求做出实物。
三、电路及连线设计图1电路图1、所需元器件1)电阻：10KΩ(1个）、200Ω（8个）、500Ω（2个）2)电容:10μF(1个)、30pF（2个）3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振(12MHZ)四、使用说明1、使用5V电源供电2、按启动键S17,开始从右到左依次循环点亮3、按第一个转换键S19,灯变为从左到右依次循环点亮4、按第二个转换键S20, 灯变为从右到左依次循环点亮5、按停止按键S18,灯停止循环,全部熄灭五、流程图设计图2程序流程图六、程序设计如下org 00hljmp startorg 30hstart: mov p3,#0ffhjnb p3.3,kaishisjmp startstop: mov p1,#0ffhsjmp startkaishi: mov p1,#0fehlcall delayloop: mov a,p1rl amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下jnb p3.0,fansjmp loopfan: mov p1,#07fhlcall delaylop: mov a,p1rr amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下sjmp lopdelay: mov r6,#200 ;（4*250+3）*200+2=0.2sloop2: mov r7,#250loop1: nopnopdjnz r7,loop1djnz r6,loop2retend七、设计总结：感谢学校安排这次单片机小学期，让我们有了将理论与实践同步的机会。
单片机节日彩灯控制器设计彩灯控制器
单片机节日彩灯控制器设计彩灯控制器一、设计任务与要求(1)PD0: 开始,按此键则灯开始流动（由上而下）；(2)PD1: 停止,按此键则停止流动,所有灯为暗；(3)PD2: 上,按此键则灯由上向下流动；(4)PD3: 下,按此键则灯由下向上流动。
二、方案设计与论证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,影响彩灯效果,因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED彩灯循环系统的设计,来达到本设计的要求。
其硬件构成框图如图所示,以单片机为核心控制,由单片机最小系统,时钟电路、复位电路、电源、按键控制电路、LED发光二极管和5V直流电源电路组成。
图2 单片机彩灯循环控制系统硬件框图此设计方案中单片机的PD口接4路按键控制电路,实现彩灯花型的切换功能,单片机上的PB口接8路LED发光二极管组成彩灯电路,显示彩灯循环情况。
1图2程序流程图2、键盘设计论证方案一、独立式独立式键盘是各按键相互独立，每个按键各接一根输入线，一根输入线上的按键工作状态不会影响到其他输入线上的工作状态。
因此，通过检测输入线的电平状态可以很容易判断那个键被按下了。
独立式按键电路配置灵活，软件简单，但每个按键需要占用一根输入口线，在按键数量较多时，需要较多的输入口线且电路结构复杂，故此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。
单片机彩灯控制器课程设计
单片机彩灯控制器课程设计1. 课程设计背景单片机作为一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机，广泛应用于各种电子设备中。
彩灯控制器是一种基于单片机的电子设备，可以通过控制单片机的输出口来实现对彩灯的控制。
本课程设计旨在通过学习和实践，使学生掌握单片机的基本原理和彩灯控制器的设计方法。
2. 课程设计目标通过本课程设计，学生将达到以下目标：•理解单片机的基本原理和工作方式；•掌握单片机编程语言及开发环境；•学习使用单片机的输入输出功能；•熟悉彩灯控制器的硬件电路设计；•能够独立完成一个简单的彩灯控制器的设计与实现。
3. 课程设计内容3.1 单片机基础知识•单片机原理及分类•单片机开发环境搭建•单片机编程语言介绍3.2 单片机输入输出功能•数字输入输出口配置及使用•模拟输入输出口配置及使用•中断输入输出口配置及使用3.3 彩灯控制器硬件设计•彩灯控制器电路原理图设计•电路元器件选型与参数计算•PCB布局设计3.4 彩灯控制器软件设计•硬件连接与测试•单片机程序设计思路•程序代码编写与调试4. 课程设计步骤4.1 单片机基础知识学习通过教师讲解、实验演示和学生自主学习，学习单片机的基本原理、分类以及开发环境的搭建。
学习单片机编程语言，如C语言或汇编语言。
4.2 单片机输入输出功能实践在掌握了单片机的基础知识后，通过实验进行单片机输入输出功能的实践。
包括数字输入输出口、模拟输入输出口和中断输入输出口的配置和使用。
4.3 彩灯控制器硬件设计在完成了单片机输入输出功能的实践后，开始进行彩灯控制器的硬件设计。
根据彩灯控制器的功能需求，设计电路原理图，并选型合适的电路元器件。
根据原理图设计PCB布局，并进行电路连接与测试。
4.4 彩灯控制器软件设计在完成了彩灯控制器的硬件设计后，开始进行软件设计。
根据硬件连接与测试的结果，设计单片机程序的思路，并编写程序代码。
通过调试和测试，确保彩灯控制器能够正常工作。
彩灯控制器课程实训报告
一、实训背景随着科技的不断进步，电子技术在生活中的应用越来越广泛。
彩灯作为节日装饰的重要元素，其控制系统的设计与实现对于丰富节日气氛、美化环境具有重要意义。
本实训旨在通过学习彩灯控制器的原理与设计方法，提高学生对数字电路的理解和应用能力。
二、实训目的1. 掌握彩灯控制器的原理和设计方法。
2. 熟悉数字电路中的触发器、计数器、译码器等基本单元电路。
3. 培养学生动手实践能力和创新意识。
三、实训内容1. 彩灯控制器原理学习（1）了解彩灯控制器的组成，包括输入部分、控制部分、执行部分等。
（2）掌握彩灯控制器的控制原理，包括定时、计数、译码等。
（3）学习常用数字集成电路的应用，如触发器、计数器、译码器等。
2. 彩灯控制器设计（1）根据设计要求，确定彩灯控制器的功能模块和结构。
（2）设计彩灯控制器的电路图，包括各个模块的连接关系和参数设置。
（3）利用数字电路仿真软件对电路进行仿真，验证设计的正确性。
3. 彩灯控制器制作与调试（1）根据电路图，制作彩灯控制器的实体电路。
（2）调试电路，确保各个模块正常工作。
（3）进行彩灯控制器的功能测试，验证其是否符合设计要求。
四、实训过程1. 理论学习（1）查阅相关资料，了解彩灯控制器的原理和设计方法。
（2）学习数字电路中的基本单元电路，如触发器、计数器、译码器等。
（3）了解数字电路仿真软件的使用方法。
2. 电路设计（1）根据设计要求，确定彩灯控制器的功能模块和结构。
（2）设计电路图，包括各个模块的连接关系和参数设置。
（3）利用数字电路仿真软件对电路进行仿真，验证设计的正确性。
3. 电路制作（1）根据电路图，制作彩灯控制器的实体电路。
（2）检查电路连接，确保无误。
4. 调试与测试（1）调试电路，确保各个模块正常工作。
（2）进行彩灯控制器的功能测试，验证其是否符合设计要求。
五、实训结果与分析1. 实训成果（1）成功设计并制作了一个彩灯控制器。
（2）彩灯控制器可以按照预定程序控制彩灯的亮灭，实现各种动态效果。
节日彩灯控制器的设计方案
1物理与电子信息学院单片机与接口技术课程设计报告设计题目：节日彩灯控制器的设计专 业： 电子信息工程班 级： 13电子（1）班姓 名： 韩乐乐、吴旭、杨晓帆教师评语：成绩 评阅教师 日期课程设计划任务书电子信息工程系电子信息工程专业学生姓名韩乐乐班级13电子（1）班学号130802013 学生姓名吴旭班级13电子（1）班学号130802062 学生姓名杨晓帆班级13电子（1）班学号130802074课程名称：单片机原理与接口技术设计题目：节日彩灯控制器的设计课程设计内容与要求：以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器：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。
课程设计开始日期20 15年12月21 日指导教师黄云飞课程设计结束日期2015年12月27 日2节日彩灯控制器的设计摘要随着微电子技术的发展，人民的生活水平不断提高，人们对周围环境的美化和照明已不仅限于单调的白炽灯，彩灯已成为时尚的潮流。
彩灯控制器的实用价值在日常生产实践日常生活中的作用也日益突出。
基于各种器件的彩灯也都出现，单片机因其价格低廉，使用方便，控制简单而成为控制彩灯的主要器件。
目前市场上更多用全硬件电路实现，电路结构复杂，结构单一，一旦制成成品就只能按固定模式，不能根据不同场合，不同时段调节亮度时间，模式和闪烁频率等动态参数，而且一些电路存在芯片过多，电路复杂，功率损耗大，亮灯样式单调缺乏可操作性等缺点，设计一种新型彩灯已迫不及待。
近年来，彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要作用。
因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大，对与彩灯的技术和花样也越来越高。
目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现，存在电路结构复杂、功能单一等局限性，因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
本文介绍了一种简易LED彩灯控制系统的软硬件设计过程，以STC-89C52单片机作为主控核心与辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制。
单片机彩灯的设计报告
单片机彩灯的设计报告1. 引言彩灯是一种能够发出丰富多彩的光线的装饰灯具，在各种场合中广泛应用，如家庭聚会、商业展示和舞台演出等。
为了实现不同颜色和灯光效果之间的切换，我们设计了一套基于单片机的彩灯系统。
2. 设计目标本彩灯系统的设计目标是实现以下功能：1. 支持多种颜色的灯光发射；2. 可以自动进行颜色切换；3. 可以通过外部设备进行手动控制；4. 方便灵活的系统扩展。
3. 系统硬件设计3.1 主控芯片我们选择了一种适合彩灯控制的低成本、低功耗的单片机作为主控芯片。
该单片机具有丰富的IO端口和较大的存储空间，可以满足我们的需求。
3.2 灯光发射模块我们选用了RGB三色LED作为彩灯的光源，可通过调节各个颜色的亮度来混合得到不同的颜色效果。
使用三个单向可控硅（Triac）对三色LED 进行调光控制。
3.3 控制电路主控芯片与灯光发射模块之间通过一个适配电路进行联接。
适配电路可以将单片机输出的数字控制信号转换为模拟控制信号，控制灯光发射模块的亮度和颜色。
3.4 电源系统彩灯系统需要一个可靠的电源系统，我们使用稳压电源模块来提供稳定的电压。
同时，考虑到系统扩展和方便性，我们为每个模块设计了独立的电源接口。
4. 系统软件设计4.1 系统初始化系统上电时，单片机进行初始化，设置各个IO口的工作模式和初始状态。
同时，初始化控制寄存器以设置定时器、启用中断等必要操作。
4.2 彩灯控制算法彩灯的控制算法分为手动模式和自动模式。
在手动模式下，系统会通过读取外部设备输入的信号来控制灯光的亮度和颜色。
根据输入信号的不同，单片机会相应地改变各个颜色的输出占空比来实现灯光的调控。
在自动模式下，系统会周期性地进行颜色切换。
通过定时器和中断机制，单片机按照预设的时间来自动改变各个颜色的输出占空比，实现灯光的渐变效果。
4.3 扩展性设计为了方便系统的扩展，我们在设计过程中考虑了一些扩展性问题。
例如，我们通过引入外部传感器接口，可以实现灯光与环境亮度、音乐节奏等外部因素的联动控制。
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单片机原理及接口技术课程设计报告单片机节日彩灯控制器设计彩灯控制器姓名：学号：指导教师：学院：机电工程学院专业：机械设计制造其自动化完成日期：2014年6月27日目录第1章．绪论---------------------------------------------------- 11.1课题的国内外现状----------------------------------------- 11.2课题的发展趋势------------------------------------------- 11.3课题研究的主要内容------------------------------------- 1 第2章.节日彩灯控制器的设计-------------------------------------- 32.1设计目的 ------------------------------------------------- 32.2设计要求 ------------------------------------------------ 32.3总体方案设计与选择的论证 -------------------------------- 32.4核心芯片及主要功能介绍 ---------------------------------- 42.4.1 AT89S52芯片---------------------------------------- 42.4.2 74HC377芯片 --------------------------------------- 72.4.3 74HC138芯片 --------------------------------------- 72.5硬件设计 -------------------------------------------- 82.5.1 直流电源电路 ---------------------------------------- 82.5.2 按键电路 ------------------------------------------- 92.5.3 时钟复位电路 --------------------------------------- 92.5.4 LED显示电路---------------------------------------- 102.5.5 硬件调试 --------------------------------------------- 102.6软件设计------------------------------------------------- 10 第3章.总结----------------------------------------------------- 153.1 实验方案设计的可行性、有效性----------------------------- 153.2 设计内容的实用性----------------------------------------- 153.3 实习心得------------------------------------------------ 15 附录一：总体电路图---------------------------------------------- 19附录二：元器件清单----------------------------------------------20参考文献--------------------------------------------------------21致谢------------------------------------------------------------21第1章绪论一：课题的国内外现状由于国内生活水平不断提高，人民向往较佳的生活质素，对灯具灯饰也不断提出了新要求，近年内地灯饰市场有以下情况：功能细分：人们要求灯具能符合不同场合，不同照光功能的需求日高，因此适用于各种使用要求的灯具逐应运而生，如学生灯、书写灯、应急灯、日光灯、霞光灯、晚餐灯以及不同高度的落地灯等新品叠出。
高技术化：由于电子技术被广泛用于灯具的制造，适应不同的电压，使可调节亮度的第三代照光灯具多起来。
无频闪灯、3种波长色谱可调灯，放射远红外光灯等具备保护视力功能的灯具也开始推出市场。
多功能化：符合当前的消费时尚、集多种功能于一体的灯如床头兼作光敏电话自控灯、带八音盒台灯等，是近年另一需求特点。
节能环保：新推出的高科技无频闪书写灯，光线平稳并可节能源50%，这种灯具很受消费者的欢迎。
环保是灯具生产技术的崭新主题，显示人们对居室生态环境的重视，这亦是未来家居照明的主要发展方向。
国际灯具行业现代化产品设计的潮流是：减少产品的尺寸，以减少材料的投入；现代社会对产品的开以制造最重要的着眼点是“经济”和“环境保护”。
照明产品最好能体现这一潮流的是紧凑荧光灯，细管径，超细管径直管荧光灯和无汞的射频(RF)或微波(MW)激发的硫灯。
紧凑型荧光灯直径和尺寸，它们的形式多种多样用途也十分广泛。
一般来说，它们有5倍于白炽灯的光效和8倍于白炽灯的寿命。
因此，它们是绿色照明工程的推荐产品，使用紧凑型荧光灯的灯具也日益多见。
二：课题的发展趋势彩灯的发展趋势有：(1)向高效节能方向发展首先是采用节能光源，然后是按照节能光的尺寸、形状，精心设计灯具的光学系统，真正提高灯光的有效利用率。
如在射灯中，选用光色好的高强度气体放电灯，可造成一个光线弥散、均匀柔和的照明环境，且灯具的保护角小、效率高，能较好地显示建筑物结构。
(2)向集成可调化方向发展技术的迅速发展各种集成化装置和电子算机控制系统对灯具和照明系统的应用取得了显著的进步，如应用电子镇流器对灯具及照明系统进行调光、遥控、控制光色。
(3)向多功能小型化发展随着紧凑型光源的发展镇流器等灯用电器配件的超小、超薄、各种新技术、新工艺的不断采用，现代灯具正在向小型、实用和多功能方向发展。
(4)向装配系列化转现代灯具的选型追求简洁明快淘汰了过去一味追求表面华美的造型及过分装饰的风格。
既强调个性，又强调与背景环境的协调，还注重表现灯具材料的质感。
为了保证照明条件和视觉的舒适感，灯具大都配有各种系列成套的配件选择，以使用户根据需要自我调整。
三：本文研究的主要内容彩灯控制是以彩灯为主，从调光灯、触摸灯和延迟灯电子控制器到节能灯、遥控灯和自控方便灯电子控制器的专用设备，种类繁多。
这是一种传统的灯具方式，虽然彩灯成本较低，但由于采用接触式控制彩灯方式显示花样信息，因此，受干扰较大，甚至不会显示信息，目前灯具的设计观念未能与时俱进，零配件质量很差。
工业照明、公共照明等大型高附加值、高档次或新型灯具产品很少。
灯具产品科技含量低、档次不高将在一定程度上削弱了未来我灯具产品的竞争力。
灯具样式缺乏特色，存在安全隐患。
设计中主要依据彩灯控制电路，电路最大的特点是稳压和整流装置，只顾按键、二极管、按钮及很少的阻容器件便能实现各种花样等自然的变换，并能即按即变，永久保存。
在国外已经得到了广泛地应用，国内的应用正在渗透到传统的家电领域、通信领域、装饰领域及待开发的领域。
在装饰领域方面，采用彩灯控制电路，加强了人机联系，如会显示数字和汉字的大型彩灯组，从而有效的提高审美观念，方便了使用者；更为人们所熟悉。
大至工业领域，小到玩具、彩灯据此本文介绍了用新偏控制的方式，通过单片机AT89S52和地址锁存器做成得彩灯控制器。
因为AT89S52在片内含有Flash存储器，而地址锁存器可将片内信息存于闪烁存储器中，而且有自动变换花样高质量、自然的还原技术。
另外，它内置微控制器串行通信接口，可通过单片机AT89S52实现其所有功能。
要制作彩灯控制器，需要将单片机与彩灯芯片的控制端口进行连接，并对单片机进行编程，使其实现相应的功能；还要将单片机的输出口连接键盘和显示器，使其控制相应的功能并得到显示。
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。
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。
本文提出了一种基于AT89S52单片机的彩灯控制方案，实现对彩灯的控制。
本方案以AT89S52单片机作为主控核心，与键盘、显示、驱动等模块组成核心主控制模块,可以显示不同的花样。
第2章节日彩灯控制器的设计一：设计目的1、了解节日彩灯控制器的工作原理2、掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3、掌握独立电源设计方法及原理4、掌握电路板的实物焊接二：设计要求设计4个按键K1，K2，K3,K4K1—上，按此键则灯由上向下流动。
K2—下，按此键则灯由下向上流动。
K3—全亮，按此键则灯全亮。
K4—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。
三：总体方案设计与选择的论证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，影响彩灯效果，因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
（一）设计方案彩灯控制器大致可分为两种方案实现。
一种是利用电子电路装置控制，另一种是采用单片机控制。
方案一：根据设计任务要求介绍的彩灯控制电路的基本组成，可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、移位位寄存器和彩灯显示五部分组成。
其框图如图1-1所示。
图1彩灯循环控制器硬件框图方案二：本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED彩灯循环系统的设计，来达到本设计的要求。
其硬件构成框图如图1-2所示，以单片机为核心控制，由单片机最小系统（时钟电路、复位电路、电源）、按键控制电路、LED 发光二极管和5V供电信号图2 单片机彩灯循环控制系统硬件框图此设计方案中单片机的P1口接5路按键控制电路，实现彩灯花型的切换功能；单片机的P1口引脚接上四个按钮开关以实现对彩灯闪烁频率的控制，即实现了快慢两种节拍实现花型的变换；单片机上的P2口接二十四路LED发光二极管组成彩灯电路，显示彩灯循环情况。