电气工程及其自动化毕业设计

电气工程及其自动化毕业

设计

Prepared on 22 November 2020

本科生毕业设计

基于单片机的可变色灯泡的设计

院系电气（机电）工程学院

专业电气工程及其自动化

班级 2011级本4班

学号

学生姓名孙国强

联系方式

指导教师苏良昱职称：教授

2015 年 5 月

独创性声明

本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在指导老师的指导下所取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，本设计中不包含任何其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在设计中作出了明确的说明并表示了谢意。

签名：

年月日

授权声明

本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计的复印件和磁盘，允许毕业设计被查阅和借阅。本人

授权许昌学院可以将毕业设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本设计。

本人设计中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）：

学生签名：

年月日

指导教师签名：

年月日

基于单片机的可变色灯泡的设计

摘要

本文介绍了一种由12个LED发光二极管组成的四个可变色灯泡的多功能发光形式的简易彩灯控制系统的软硬件设计过程，方案以AT89C51单片机作为主控核心，且以复位电路、时钟电路、按键电路、中断电路以及彩灯显示电路组成，利用软件编程烧录程序到单片机来实现对LED彩灯进行多样控制。该控制电路能完成多种闪灯模式以及随意变换想要的闪烁方式和控制彩灯的闪烁频率等功能。该系统具有电路结构简单、易操作、硬件少、体积少、成本低、能耗低等优点，有一定的实用价值。

关键词： 8051单片机 LED彩灯控制系统闪烁方式

Design ofcolor changinglampbased on SCM

Abstract

This paperintroduces the hardware and software designprocess ofasimplelanternconsists of 12light-emitting diode LEDconsisting of fourcolorlightmultifunctionallightingcontrol system,program for AT89C51 microcontroller as the controlcore,and thereset circuit,clock circuit,keyboard circuit,interrupt circuitdisplay circuitand thelights,the use of softwareprogrammingthe program to themicrocontroller to achievea variety ofcontrolof LED lightsand thecontrol ofthe control circuitcancomplete a variety offlashmode andrandom transformtotheflicker frequencyfunction.The systemhas the advantages of simple circuit structure,easy operation,less hardware,small volume,low cost,low energy consumption,has a certain practical value.

Keywords:8051 MCUflashingLED lights control system

目录

1. 绪论

选题的意义

20世纪以后现身于世的单片机以其超高的性价比赢取了世人的青睐，而后单片机在各个领域都如雨后春笋般的出现。得到了广泛的应用，开启了自动化时代的新篇章。单片机具有运行速度快、抗干扰能力强、体积小、性能可靠、环境要求不高、价格低廉等特点。使用时无需更改内部构造，只需为其搭配合适的外围电路就可以构成一套完整的针对性极强的单片机控制系统。

随着社会的发展进步，人们对生活质量度而要求也越来越高，彩灯越来越广泛的出现在了我们的生活里。在过年过节，举办派对，广告宣传灯多种领域，彩灯都很好的完成了营造氛围，活跃气氛的职能。彩灯虽然简单，但一直是一个被改进技术以往的角落，多年以来并没有多少改进。市面上的彩灯多为一次性彩灯，颜色单一，变化方式单一，一般的彩灯用了一次先发给换个新花样了，就只能把旧的扔掉，不环保，又浪费钱财。因此我考虑可以设计改进已有彩灯。增加灯的变换方式，并可以通过简单的改变，来改变彩灯的变换方式。可提前设定几种常用的变换方式，通过按键来改变几种预先设定变换方式。并且本设计还将引入光的三原色交融来进行灯的换色，一灯多色。本设计基于单片机能更好的实现现有彩灯的功能，并达到以达到换色，换方式但是不换硬件的目的。

外界的研究，

本设计在国内外已经有实物上市出售，研究成果显着，但是仍然存在不足和缺陷，需要改进和加强。根据市场效果来看，市场反应很好。目前研究出来的彩灯已经可以实现彩灯自由变换的功能，但仍需改进。价格太贵是其最大的弊端。

我在进行选题的时候首先考虑的就是设计的实用性和经济性，并且能够最大化的利用自己的知识解决生活中遇到的问题，对于可变色灯泡这个选题，首先它延续了人们对舒适生活的一贯要求，让创新更好的融入到生活中去，提供新设备，提高人们的生活舒适度；其次，对于可变色灯泡的研究，本设计更主张人性化，经济化，吸纳了很多类似产品的优点，对于通过光的三原色的搭配，切实降低了可变色灯泡的成本。

本文的主要内容

在本次设计中，可变色灯泡包括按键模块、led显示模块等，要求本设计能够通过简单的改变实现彩灯的变化，保证设计的合理实用性。我首先需要解决的是对于硬件电路按键的顺序调整和反应模块的实现，而后通过软件编程使软硬件相结合，从而保证按键功能的更好的实现，反应模块主要是依据单片机的特性来实现。在本次设计中，我采用proteus软件进行电路的仿真处理，另外通过keil编写程序，最后将两个软件结合使用，以此实现本设计的仿真处理。

本篇文章包括四个章节，分别是绪论：包括设计的意义以及选题背景介绍；设计方案：对本设计的基本方案进行介绍和部分模块的设计；硬件设计部分需要利用PROTEUS 软件对于本设计的各个部分加以分析；软件设计需要利用KEIL软件使单片机完成设计要求的功能。

2. 设计方案

根据本次设计的论文题目，根据设计的要求首先绘出设计的单片机系统的整体控制原理框图如图2-1所示

图2-1 系统总体设计框图

设计首先考虑是基于单片机基础上进行控制，将通过按键模块控制单片机，然后利用单片机的原理，对反应模块和显示模块进行控制操作，本章节将对整个设计方案进行规