节日彩灯设计 - 图文

摘 要

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。例如霓虹灯按一定的规律不断的改变状态，不仅可以获得良好的观赏效果，而且与全部彩灯始终全亮相比可以省电。近年来，随着人们生活水平的较大提高，人们对于物质生活的要求也在逐渐提高，不光是对各种各样的生活电器的需要，也开始在环境的幽雅方面有了更高的要求。比如日光灯已经不能满足于生活的需要，彩灯的运用已经遍布于人们的生活中，从歌舞厅到卡拉OK包房，从节日的祝贺到日常生活中的点缀，从广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。这些不紧说明了我们对生活的要求有了质的飞跃，也说明科技在现实运用中有了较大的发展。在这一设计中将涉及有关彩灯控制器的设计，从原理上使对这一设计有所了解。将其确实的与生活相联系起来。

本文以AT89C51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，键一可以使彩灯依次循环点亮，健二可以使彩灯从左到又从右到左循环点亮，三号键使两端灭，中间亮，再对半交替亮，然后再奇偶亮。通过按键能方便使用者选择不同样的亮法。

关键词：AT89C51；节日彩灯；循环

目录

第1章 绪论.........................................................1 第2章 总体设计方案的选择和论证.....................................2

2．1方案一的概述·················································2 2.2方案二的概述·················································2 2.3方案的最终选择和论证··········································3

第3章 控制器硬件电路设计...........................................6 3.1控制器的AT98C51单片机的硬件结构······················6 3.2 控制器硬件设计··············································11 第4章 控制器软件设计······························12 4.1 控制器程序设计·····························12 4.2 控制器主程序设计································13 4.3 控制器系统方式一设计·····································18 4.4 控制器系统方式二程序设计·······························19 4.5 控制器系统方式三程序设计································21 4.6 控制器系统方式四程序设计······························23 4.7 控制器系统延时程序设计··························24 4.8 控制器系统的电路仿真·······························26

4.9控制器系统仿真结果分析·····························28 结论········································29 致谢·······························································30 参考文献............................................................30

第1章 绪论

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。

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AT89C51单片机为控制核心，它的功耗很低。

单片机技术发展至今，掌握最先进技术的仍然是国外的几大公司。如Intel公司发展的MCS-51系列的新一代产品，如8ｘC152、80C51FA/FB、80C51GA/GB、8ｘC451、8ｘC452,还包括了Philips、Siemens、ADM、Fujutsu、OKI、Harria-Metra、ATMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，可连接一些外部接口功能单元如A/D、PWM、PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口、计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。Philips公司还为这一代单片机80C51系列8ｘC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线---CAN(Controller Area Network BUS)。

第2章 总体方案的设计与论证

2.1方案一概述

我们用C语言设计了一个十六路彩灯控制器，六种花型循环变化，有清零开关，并且可以选择快慢两种节拍。工作原理：整个系统共有三个输入信号CP，S和K，十六路输出信号。时钟信号CP由外部输入到节拍发生器，节拍选择信号S先输入到控制器．再由控制器输出选择控制信号Y到节拍发生器，随时控制快慢节拍的转换。节拍发生器产生的节拍信号分别输出到控制器、编码电路和驱动电路。编码电路输出反馈信号给控制器，控制器输出信号控制编码电路的各个子模块交替工作，产生六种花型，再由驱动电路将信号输出到彩灯。K为清零信号，由外部输到控制器。K 0时，系统回到等待状态，彩灯全灭；K I时。系统工作。

我们采取自顶向下的设计方法，将电路分为控制器和受控制器，各部分电路的作用如下：

1．受控电路包括节拍发生器驱动电路和编码电路。

节拍发生器：提供快、慢两种节拍。

驱动电路：提供彩灯工作所需的电压及电流，隔离负载对编码电路的影响。 编码电路：根据花型要求按节拍输出十六位状态编码信号。以控制彩灯接规律亮灭。 2．控制器：为节拍发生器和编码电路提供控制信号，同步整个系统的工作控制器通过控制编码电路中各个模块的交替工作来实现各个花型的转换。 2.2方案二概述

同样我们用C语言设计了一个十六路彩灯控制器，六种花型循环变化，有清零开关，并且可以选择快慢两种节拍。本控制电路采用C语言设计。运用自顶而下的设计思想，按功能逐层分割实现层次化设计。根据多路彩灯控制器的设计原理，将整个控制器分为两个部分，分别为时序控制模块和显示控制模块。时序控制模块实现的功能是产生1＼４和１＼８的时钟信号。显示控制模块中实现的六种花型,整个电路仅有时序控制和显示控制两个模块。 2.3方案的最终选择和论证

方案一总体由受控电路和控制器组成，而受控电路又包括节拍发生器，驱动电路和编码电路。它将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起，是考虑到只要计数器就可以

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