基于单片机的广州塔论文
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基于单片机的广州塔
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摘要 0
1 绪论 (1)
1.1 项目研究背景及意义 (1)
2 总体设计方案及论证 (1)
2.1 总体方案设计 (1)
3 硬件实现及单元电路设计 (2)
3.1 主控制模块 (2)
3.2 电源设计 (3)
3.3模块设计 (3)
3.3.1 led驱动模块 (3)
3.3.2 底座4个LED (4)
3.3.3 音频输入电路的设计 (4)
音频电路的设计主要是采用了T型口的USB接口,因为该接口包含了音频和电源
的输入,又因为控制模板的单片机是自带了AD的,所以通过按键切换到音频模
式下,我们可以看到广州随音乐在跳舞。 (4)
3.3.4 时钟电路的设计 (5)
4 软件设计 (5)
5 总结 (29)
6 参考文献 (30)
附录 (31)
附件1:原理图 (31)
附件2:元件清单 (31)
附件3:实物图 (32)
摘要
STC12C5A60S2是STC系列单片机里应用比较广泛的一款,在自动控制领域里享有很高的价值,以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。本次设计主要是利用STC12C5A60S2单片机、该系统采用增强型8051单片机STC12C5A60S2为主控制器,利用单片机控制点阵的原理,控制广州塔展示效果,还通过单片机内置的ADC对音频信号进行采样,然后控制广州塔亮的层数达到根据音乐跳舞的效果。该方案具有电路结构简洁,开发、生产成本低的优点。
关键词:点阵 STC12C5A60S2 广州塔
1 绪论
1.1 项目研究背景及意义
广州塔其实又称广州新电视塔,昵称小蛮腰。它是广州最高建筑,整个塔身的设计非常有特点,特别是在夜晚的灯光装饰下,更是显得美轮美奂。现已俨然成为广州的地标。如此美的建筑怎能不让人心动。我们结合所学的单片机点阵显示技术,我们也能做出广州塔的美。我们采用STC12C5A60S2作为控制系统,显示部分采用的是16*16的点阵显示原理,通过对广州塔的制作,能更好的提升单片机对点阵显示原理的掌握。
2 总体设计方案及论证
2.1 总体方案设计
本设计包括硬件和软件设计两个部分。系统总体的设计方框图如图1所示。
图1 系统方框图
3 硬件实现及单元电路设计
3.1 主控制模块
主控制最小系统电路如图2所示。
电源
音频输入
STC12C5A60S2
主控制器模块
16*16 LED 显示
按键控制
图2 最小系统
硬件电路总设计见图3。
图3 总设计电路图
3.2 电源设计
电源部分的设计采用DC5V供电。
3.3模块设计
3.3.1 led驱动模块
LED模块采用的是74HC573+ULN2803驱动,其中74HC573控制LED的正极,ULN2803控制LED的负极。如下图:
图4 led驱动电路
3.3.2 底座4个LED
底座4个LED使用的七彩LED,为了控制方便,4个LED都接到了单片机的IO口,可以方便的控制其亮灭,使用七彩LED的原因是,其发出的LED光多姿多彩,给广州塔的绚丽增添多一份优美,电路如下图所示:
图5 底座led驱动电路
3.3.3 音频输入电路的设计
音频电路的设计主要是采用了T型口的USB接口,因为该接口包含了音频和电源的输入,又因为控制模板的单片机是自带了AD的,所以通过按键切换
到音频模式下,我们可以看到广州随音乐在跳舞。
3.3.4时钟电路的设计
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
因为一个机器周期含有6个状态周期,而每个状态周期为2个振荡周期,所以一个机器周期共有12个振荡周期,如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ,一个振荡周期为1/12us,故而一个机器周期为1us。如图13所示为时钟电路。
图13 时钟电路图
4 软件设计
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define LongToBin(n)
(((n>>21)&0x80)|((n>>18)&0x40)|((n>>15)&0x20)|((n>>12)&0x10)|((n>>9)&0x08 )|((n>>6)&0x04)|((n>>3)&0x02)|((n)&0x01))
#define BIN(n) LongToBin(0x##n##)
sbit H1=P2^0;
sbit H2=P2^1;
sbit L1=P2^2;
sbit L2=P2^3;
sbit anjian=P3^2;
uint yanshi;
char moshi=0;
char flag=0;
void delay_1ms(uint q)
{
uint i,j;
for(i=0;i for(j=0;j<120;j++); } void dh1() { char i; yanshi=400; P0=0XFF; L1=L2=1; L1=L2=0; for(i=0;i<12;i++) { P0=0X01; H1=1; H1=0; H2=1; H2=0; delay_1ms(yanshi); P0=0X02; H1=1; H1=0; H2=1; H2=0; delay_1ms(yanshi); if(anjian==0){while(anjian==0);moshi=1;break;} P0=0X04; H1=1; H1=0; H2=1; H2=0; delay_1ms(yanshi); P0=0X08; H1=1; H1=0; H2=1; H2=0; delay_1ms(yanshi); if(anjian==0){while(anjian==0);moshi=1;break;}