单片机LED彩灯循环控制-单片机专业毕业设计-毕业论文

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1、郑州职业技术学院 毕业设计（论文）单片机LED彩灯循环控制系 别： 学生姓名： 专业班级： 学 号： 指导教师： 2012年 02 月 25 日 郑州职业技术学院 毕业设计（论文）独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日毕业论文版权使用授权书 本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定，即：学校有权保留并向有关部

2、门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权郑州职业技术学院要以将本论文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和汇编本论文。 保密，在_年解密后适用本授权书. 本论文属于 不保密。（请在以上方框内打“”）毕业论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 郑州职业技术学院 毕业设计（论文）摘 要单片机即是单片微型计算机，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把计算机的各种系统组成集成到了一个芯片上。笼统的讲：一块芯片就是一台计算机。它不仅体积小、质量轻，而且价格便宜，为学习、应用和电子产品的开发提供了便利的条件。同时，

3、学好单片机有助于我们更好的了解计算机的原理与结构。单片机内部有和计算机功能类似的模块，例如：CPU、内存、总线等，但是这些部件的性能比电脑弱的多，主要用来控制一类不是很复杂的工作。在洗衣机、VCD、排水系统、LED灯等等都可以见到它的身影，它主要用做控制机器的核心部件。本文主要通过对80C51单片机内部结构和它们的主要功能进行分析，了解单片机的工作原理，以及它在LED彩灯中的应用，使我们能够更好的应用单片机。目前，单片机已经应用到社会中的各个领域，为人们提供了很大的方便，它和我们的生活息息相关，所以如果想在这方面有所造诣的话，单片机的知识必不可少。通过这次设计，对单片机的学习，应用，从而达到提

4、高学习、设计、开发软、硬件的能力，为今后在工作实践中继续深造打好基础。关键词：0C51单片机；LED彩灯郑州职业技术学院 毕业设计（论文）目 录摘要.I1 绪论.(1)1.1单片机的基本知识.(2)1.2单片机的发展概况及趋势.(2)1.3单片机的应用领域.(3)2 单片机的内部结构.(4)2.1 单片机的组成部分. (4)2.2 单片机的硬件资源.(4)2.3 MCS-51的指令系统.(5)2.4 MCS-51程序设计.(6)3 LED彩灯介绍.(8)3.1 概述.(8)3.2 硬件设计.(8)3.3 软件设计.(8)3.4 彩灯循环控制综合编程.(9)参考文献.(10)致谢. (11)1.

5、绪 论二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。电脑已经被人们所熟知，通常指的是个人计算机，简称PC。然而还有一种计算机，对人们来说还不熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑。因为单片机具有集成度高、体积小、质量轻、功能强、速度快、功耗低、使用方便、性能可靠、价格便宜等优点，所以，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、网络系统、汽车工业、国防工业、高级计算器具、家用电器、LED灯等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统，单片机的潜力越来越被人们所重视。现在

6、，我们在大街小巷可以看到这样的一种景象，就是现在的各种广告牌不再是白底黑字了，也不再是单一的非电产品，而是用上了丰富多彩的LED电子产品，为城市增添了一道亮丽的风景。而且它采用低电压扫描驱动，具有耗电少、寿命长、成本低、故障少、发光效率高、视角大、可视距离远、响应时间短、控制灵活、可靠耐用、安全、绿色环保、色彩丰富等特点。近年来LED显示屏市场得到了迅猛的发展，应经广泛应用到银行、邮电、机场、车站、证券市场、医院、电力、体育场等进行多种公告、宣传的场合。因此学好单片机很有必要。11.1 单片机的基本知识 单片微型计算机简称为单片机。它是微型计算机发展中的一个重要分支，它以其独特的结构和性能，越

7、来越广泛地应用到工业、农业、国防、网络、通信以及人们日常工作、生活领域中。单片机是在一块芯片上集成了中央处理部件（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数器和各种输入/输出（I/O）接口（如并行I/O、串行I/O口和A/D转换器）等。由于单片机通常是为实时控制应用而设计制造的，因此，又称为微控制器（MCU）。每一种单片机的设计都包括以下几个方面：1. 指令及与指令对应的电路（芯片）和代码；2. 固化程序的编程器；3. 硬件仿真器。设计完成后，由有关生产厂家生产出产品（芯片、编程器、仿真器），再由开发人员开发出市场所需要的应用产品。单片机的种类很多，其中以MCS51系列单片机应用尤为广泛

8、。MCS51系列单片机产品有8051、8031、8751、80C51、80C31等型号（前三种为CMOS芯片，后两种为CHMOS芯片）。1.2 单片机的发展概况及趋势单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源不仅能满足很多应用场合的需要，而且具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价格低廉等特点。自1976年9月Intel公司推出MCS48单片机以来，单片机就受到的广大用户的欢迎。因此，有关公司都争相推出各自的单片机。它们都是8位机，片内有8位中央处理器（CPU），并行I/O口，8位定时器/计数器（RAM、ROM）以及简单的中断功能。1980年Intel公司在MCS

9、48系列基础上又推出了高性能的MCS51系列单片机。这类单片机的定时器/计数器为16位，片内存储器的容量都相应增大，功能更加完善，是当时的主流产品。目前国际市场上8位、16位单片机系列已有很多，但是，在国内使用较多的系列是Intel公司的产品，其中又以MCS51系列单片机应用尤为广泛。随着经济的不断发展，单片机会朝着CMOS低功耗化、微型单片化、主流与多品种共2存的方向发展。1.3单片机的应用领域 单片机主要可用于以下几个方面：（1）. 测控系统中的应用单片机最适用于工作环境恶劣、各种干扰存在的环境中，来完成人为所不能完成的任务。如炉子恒温控制。（2）. 智能仪表中的应用用单片机制作的测量、控

10、制仪表，具有数字化、智能化、多功能化、等的特点，使仪表重量减轻，便于携带和使用，降低了成本，提高了性能价格比。如计时器。（3）. 智能产品单片机与传统的机械产品结合，使传统机械产品结构简化、控制智能化，构成新型的机、电、仪一体化产品。如数控车床。（4）. 在智能计算机外设中的应用在计算机应用系统中，许多功能、管理若都靠主机完成的话，势必造成主机负担过重，运行速度降低，如果采用单片机进行管理和控制，就能大大提高系统的运算速度，提高接口控制管理的水平。如打印机的控制器。32单片机的内部结构 21 单片机的组成部分MCS-51的内部结构，包含下列几个部件：（） 一个位CPU；（） KB ROM程序存

11、储器；（） 两个位定时器计数器；（） 条可编程的I/O线（四个位并行I/O端口）；（） 一个片内振荡器及时钟电路；（） B RAM数据存储器；（） 可寻址KB外部数据存储器和KB外部程序存储器空间的控制电路；（） 一个可编程全双工串行口；（） 具有个中断源、个优先级嵌套中断结构。其功能结构框图如下：振荡器及定时电路8051CPU程序存储器4KB ROM数据存储器B2个16位定时器/计数器64K总线扩展控制器可编程I/O可编程串行口频率基准源 计数器中断 控制 并行I/O口 串行输入串行输出2.2 单片机的硬件资源MCS单片机都采用40引脚的双列直插封装方式，下图为80C51引脚排列图：42.3

12、 MCS-51的指令系统单片机的每一条指令包括两个基本部分：操作码和操作数。操作码表明指令要执行的操作性质；操作数表明参与操作的数据或数据所存放的地址。MCS-51指令系统的寻址方式有七种：立即寻址；直接寻址；寄存器寻址；寄存器间接寻址；基寄存器加变址寄存器间接寻址；相对寻址；位寻址。按指令的功能，MCS-51指令系统可分为五类：数据传送类；算数运算类；逻辑操作类；位操作类；控制转移类。用例子说明一下：编写1+2的程序，程序如下：ORG 0000HMOV 40H,#01HMOV 41H,#02HMOV R0，#40H ；设R0为数据指针MOV A,R0 ；取N1INC R0 ；修改指针ADD

13、A,R0 ；N1+N2INC R0MOV R0,A ；存结果END52.4 MCS-51程序设计程序设计是为了解决某一个问题，将指令有序地组合在一起。程序设计的过程大致可以分为一下几个步骤：（1）编制说明要解决问题的程序框图。（2）确定数据结构、算法、工作单元、变量设定。（3）根据所用计算机的指令系统，按照已编制的程序框图用汇编语言编制出源程序。（4）将编制出的程序在计算机上调试，直至实现预定的功能。程序设计大致分三大块：简单程序设计；分支程序设计；循环程序设计。分别用例子说明：简单程序设计：将两个半字节数合并成一个一字节数。设：内部RAM 40H、41H单元中分别存放着8位二进制数，要求取出

14、两个单元中的低半字节，合并成一个字节后，存放于42H单元中。开始（40H）内容送A，屏蔽高位，交换高低位取（41H）内容，屏蔽高位，送A两低半字节或后送（42H）返回 ORG 0000H MOV R1，#40H MOV A,R1 ANL A,#0FH SWAP A INC R1 XCH A,R1 ANL A,#0FH ORL A,R1 INC R1 MOV R1，A RET END分支程序设计：两个无符号数比较大小。设两个连续外部RAM单元ST1和ST2中存放不带符号的二进制数，找出其中的大数存入ST3单元中。 ORG 0000H ST1 EQU 8040H CLR C MOV DPTR,#S

15、T1 MOVX A,DPTR MOV R2，A INC DPTR MOVX A,DPTR SUBB A,R2 JNC BIG1 XCH A,R26 BIG0: INC DPTR MOVX DPTR,A RET BIG1：MOVX A,DPTR SJMP BIG0 END循环程序设计：将内部RAM以40H为起始地址的8个单元中内容传到外部存储器以2000H为起始地址的8个单元中。 ORG 0000H INC DPTR MOV RO,40H DJNZ R7,LOOP MOV DPTR,#2000H END MOV R7，#08 LOOP: MOV A,R0 MOVX DPTR,A INC R073

16、. LED彩灯介绍3.1概述：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，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。L

17、ED彩灯分为2部分，即彩灯控制器（主控模块）和管内LED板模块（受控模块）。彩灯控制器可直接与220 V交流市电相连接，经过开关电源变换，输出直流工作电压，一方面为管内LED模块提供12 V工作电源，另一方面为主控模块单片机系统（彩灯控制器）提供5 V工作电源。整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要，用户可以在LED彩灯工作时通过主控模块上的按键来设定亮灯时间和灯光闪动频率。3.2 硬件设计新型LED彩灯系统包括2大部分，即LED彩灯控制器（89C51主控模块）和LED彩灯管（管内LED板模块）。前者是主控模块，具有按键、显示等功能，并利用89C51的P口输出控制信号；后者是受控模块，上面焊

18、有三色LED彩灯和信号驱动芯片，模块置于LED的透明灯管内。主控模块电路如图1所示。主控模块主要设计器件有89C51，5个七段码LED显示器，8个按键，2个稳压器（提供12 V，5 V电压），1个信号输出驱动模块芯片(MC4049)等。通过软件设计，使单片机P0口作为三色LED驱动信号输出口及移位时钟CLOCK信号，P3口为按键输入口，P2口、P1口与5位七段码LED相接作为显示器的输出口。3.3 软件设计8新型LED彩灯控制器最大特点在于所有亮灯模式均由软件控制完成。系统中软件可以分为主程序和中断服务子程序。上电后在缺省状态以顺序调用Model_i花样亮灯模式流程为主程序，以一个单位时间5

19、ms的T0定时为中断服务子程序。在这个5 ms的T0定时基础上，可以根据需要来确定各种模式工作时间Ti，以及确定在各种亮灯模式Mode l_i内点亮和熄灭各种颜色LED灯的时刻：Red_on，Red_off，Green_on，Green_off，Blue_on，blue_off以及Clock（移位翻转脉冲）等。整个系统软件由主程序（ Main）、各个模式子程序（Model_i）、5 ms中断服务子程序(T0 Interrupt)、键盘扫描处理子程序（Key Board）、显示子程序（Display）等程序组成。利用T0定时器作为定时基本单位，根据模式需要计算好各控制信号的发生时刻，根据不同的模

20、式Mo del_i可以设定不同的工作时间Ti和脉冲翻转频率Fi通过P0口输出，使各色L ED灯的驱动时刻与移位触发的翻转时刻步调一致，使LED彩灯按照设计的模式工作。3.4 彩灯循环控制综合编程编写程序使P1口的8个指示灯顺次点亮，反复循环。程序如下： ORG 0000H LOP: MOV P1，#0FEH MOV P1，#0BFH ACALL DEL ACALL DEL MOV P1，#0FDH MOV P1,7FH ACALL DEL ACALL DEL MOV P1，#0FBH AJMP LOP ACALL DEL DEL: MOV R7，#0FFH MOV P1, #0F7H DEL1

21、：MOV R6，#0FFH ACALL DEL DEL2：DJNZ R6，DEL2 MOV P1，#0FEH DJNZ R7,DEL1 ACALL DEL RET MOV P1，#0FDH ACALL DEL9参考文献1 龚运新.单片机实用技术教程.北京师范大学出版社，20092 潘永雄.新单片机原理及应用第三版M.西安:西安电子科技大学出版社,20033 李广弟等.单片机原理机应用M.北京：北京航空航天大学出版社，20034 毛敏.MCS-51系列单片机系统及应用实践教程M.高等教育出版社,20065 何立民.单片机应用技术选篇（5）M.北京：北京航空航天大学出版社 6 杨光友.单片机微型计

22、算机原理及接口技术M.北京：中国水利水电出版社10致谢本课题在选题及研究过程中得到王辉老师的悉心指导。王辉老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。王辉老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，使我受益匪浅。在此，还特别感谢戴献中老师，感谢他对我的所有帮助和照顾，戴献中老师不仅授我以文，而且教我做人，虽时间不长，却终生受益。对戴献中老师的感激之情是无法用言语表达的。还感谢李道军老师、郑晓茜老师、冯艳平老师、闫生辉老师等对我的教育培养。他们细心指导我的学习与研究，在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬。感谢我的同学苏哲、陈浩、张俊男、陈选波等三年来对我学

23、习、生活的关心和帮助。1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研

24、究11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO,2激光器的手持控制面板的研制 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22. 基于单片机的软起动器的研究和设计

25、 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技术研究 31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用 34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 35. 气压式线性摩擦焊机单片机控

26、制系统的研制 36. 基于单片机的数字磁通门传感器 37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪 41. 基于单片机的电机运动控制系统设计 42. Pico专用单片机核的可测性设计研究 43. 基于MCS-51单片机的热量计 44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站 45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究 46. 基于单片机的轮轨力检测 47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 48. 基于单片机的电液伺服控制系统 49

27、. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 52. 单片机控制的后备式方波UPS 53. 提升高职学生单片机应用能力的探究 54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 56. 基于单片机的多通道数据采集系统 57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制 58. 基于单片机的红外测油仪的研究 59. 96系列单片机仿真器研究与设计 60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造 61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 6

28、2. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制 63. 基于单片机的气体测漏仪的研究 64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器 65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究 66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计 67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计 68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统 69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统 70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究 71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践 72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现 73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统

29、74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究 75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统 76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用 78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究 80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发 81. 基于Cygnal单片机的C/OS-的研究82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究 83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现 84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究 85. 基于

30、单片机-免疫计数器自动换样功能的研究与实现 86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现 87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统 88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现 89. 单片机监测系统在挤压机上的应用 90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用 91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用 93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发 94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计 96. 基

31、于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发 97. 锅炉的单片机控制系统 98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计 99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制 100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现 101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计 102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制 104. 基于ADC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计 106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究 107. 单片机实现的寻呼机编码

32、器 108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究 109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究 111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制 112. PIC单片机在空调中的应用 113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究 项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！11