单片机霓虹灯设计

《单片机霓虹灯设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机霓虹灯设计（26页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、06E 寸 800Z 逼06寸 80004疊 晅06寸8002 慝迴养 归 駅VN-HO HlflOS do AJJSNn111陈范林200843901492010-12-25 星期六摘要近年来随着科技的飞速发展， 单片机(Single Chip Microcomputer)的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益地更新。 在实时检测和 自动控制的应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用， 仅单片机方面 知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合， 加以完善。我们周围有许多广告牌、交通指示灯等都是通过单片机控制的。霓虹灯模拟控制器正是利用美国AT

2、MEL公司生产的AT89C52单片机作为核心控制 芯片实现对霓虹灯的控制。模拟控制器由单片机控制部分和显示部分组成，与按键、电阻等较少的辅助硬件电路相结合，通过汇编语言编程可以实现任意改变霓虹灯的变化花样和。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优 点。关键词霓虹灯 AT89C51 汇编语言目录1引言2关键器件和设备3设计内容4硬件设计4.1主控制器模块设计 74.2本设计中用到的引脚功能说明 74.3 AT89C51 时钟电路84.4 AT89C51 复位电路94.5主控模块电路设计 105软件设计105.1程序流程图设计 10流水灯制流程图 126总结1 47参考文献148附录

3、158.1电路图：15-8.2程序运行代码161引言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，彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。霓虹灯在实际应用中非常的广泛，其控制器属于定制产品，市场迫切需要低 成本高性能的霓虹灯控制器技术。AT89C51单片机时可多次改写的可编程芯片， 内部有4KFLASH RAM，含有4个8位双向或准双向的并行I/O接口 P0P3， 性价比相当的高，适合成为霓虹灯程序控制器的核心部件。 控制器的花样变化及 速度调节能用软件方法实现，这样机进一步提高了性价比。本

4、文提出了一种基于AT89C51单片机的霓虹灯模拟控制方案，实现对LED 彩灯的控制。本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与按键、显示、等模块 组成核心主控制模块。在主控模块上设有 5个按键和8个发光二极管，根据用 户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其延时控制程序实现延时，根据各种亮灯 时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动LED灯的灯亮或灭。2关键器件和设备单片机芯片AT89C51 ;按扭开关：5只；电容：电解质电容器10 mF1只、陶瓷电容器30pF 2 只;电阻：5.1 k Q5 只，1 k Q1 只，220 Q8 只；开关：5个；发光二极管：8个晶振：12MH

5、z ;万用电路板：1块。3设计内容用单片机的P1.0 P1.7做输出口，接八只发光二极管，用单片机的 P3.0P3.4做为编码开关。编写程序，读编码开关状态，使发光二极管有四种不同显示效果和一种总的显示效果，模拟霓虹灯出现的效果。编写程序，调试运行， 拨动不同的开关，模拟霓虹灯出现的效果。第一个拨码开关合上以后，达到一种流水灯、霹雳灯、广告灯和闪烁灯的组 合效果，每种亮灯效果不断循环。第二个拨码开关合上以后，达到流水灯的亮灯效果：八个发光二极管从上到 下、从下到上、从量变到中间以及从中间到两边循环亮灯。第三个拨码开关合上以后，达到霹雳灯的亮灯效果 ：八个发光二极管全亮和 全熄的循环亮灯。第四个

6、拨码开关合上以后，达到广告灯的亮灯效果：八个发光二极管以间距 变化的若干个发光二极管循环亮灯。第五个拨码开关合上以后，达到闪烁灯的亮灯效果：八个发光二极管从两边 到中间以及从中间到两边亮灯数量不断减少的循环亮灯。4硬件设计4.1主控制器模块设计本设计用AT89C51作主控制器，构成一个最小控制系统，这个包括：单片机、晶振电路，复位电路。AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM ）。AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型，与In tel公司的

7、80C51在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。4.2本设计中用到的引脚功能说明AT89C51的引脚图如图4-1所示。PI 0 -%4iFn i 髭*i L卜出111 2 1IM一讯d i Alt,P 1.3*rd,lXAJs陥尸* k L1PIS 1:巧Ar,M15 -M l,料1.7 KJ JIin 削 ajpHS r 些1?mm4 aiio 如1tjI w tl.T 111,.HI I 110 M ui T*U&C- ft, aifc- ITTX?；i| jP 7 &TCW3.414AM r冉JU |b1l Jrff ft F . J . .%Wi 中 h 77A j_ B

8、丄傀|XlAl 1T 1Al#%21阿脳阿啣即reALErCSQ_ I | wocr *17( !5L亠j Al) TNtO 十J 2 ru“ 和 三m三三二三三二(hl T li| -号图4-1 AT89C51的引脚Vcc:第40脚，电源引脚，必须接+5V电源Vss :第20脚，接地电位。P1 口：第18脚。P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口， P1的 输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“ 1”，通 过内部的上拉电阻把端口拉到高电平， 此时可作输入口。作输入口使用时，因为 内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 （IIL）。AT89C

9、51 不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2 ）和输入（P1.1/T2EX ）。P3 口：第1017脚。P3 口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。此外，P3 口还接收一些用于Flash闪速 存储器编程和程序校验的控制信号。RST:第9脚。复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以 上高电平将使单片机复位。EA/VPP :第31脚。外部访问允

10、许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地 址为0000H FFFFH）, EA端必须保持低电平（接地）。XTAL1 :振荡器反相 放大器的及内部时钟发生器的输入端。XTAL2 :振荡器反相放大器的输出端。4.3 AT89C51 时钟电路时钟频率直接影响单片机的速度，电路的质量直接影响系统的稳定性。常用 的时钟电路有两种方式：内部时钟方式和外部时钟方式。内部时钟方式：AT89C51芯片中的高增益反相放大器，其输入端为引脚XTAL1 ,其输出端为引脚XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器 和两只电容（电容C1和C2一般取30pF ）。石英晶体振荡器为一个感性元件，与 电容构成振荡回路，

11、为片内放大器提供正反馈和振荡所需要的相移条件，从而构成一个稳定的自激振荡器。AT89C51振荡电路如图5-1所示。確X白时ft电端I卜T XTAL)讪图5-1 AT89C51振荡电路外部时钟方式：常用于多片MCS-51系列单片机同时工作。如图所示图5-2外部时钟电路4.4 AT89C51复位电路AT89C51复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。本设计采 用AT89C51上电复位复位电路。如图5-3所示。（3）典型电路（b）简化电路（C）改进电路图5-3复位电路4.5主控模块电路设计霓虹灯模拟控制器主控模块电路如附件录图所示。 单片AT89C51P1.0P1.7 做输出口，分别接八只

12、发光二极管八只 220欧电阻，LCD采用共阴极接法，用单 片机AT89C51的P0.0 P0.4与5个按键开关相连，做为编码开关，且开关接地， 按键按下时对应的口为低电平，显示一种亮灯效果。EA和Vcc接至+5V电源，Vss接地。5软件设计5.1程序流程图设计霓虹灯模拟控制器电路中有5个按键开关，分别对应5种不同的亮灯效果： 组合灯、流水灯、霹雳灯、广告灯和闪烁灯。因为本设计采用查表法来控制发光 二极管的亮法，因此对于程序流程图，只有数据表的内容有所区别，所以接下来 只介绍流水灯的流程图，组合灯、霹雳灯、广告灯和闪烁灯的流程图与之类似， 这里不再赘述。（其中组合灯效果为流水灯、霹雳灯、广告灯和

13、闪烁灯的效果的 组合）主程序控制流程图主程序控制流程图如图6-1所示图6-1主程序控制流程图流水灯制流程图流水灯制流程图如图6-1所示图6-2流水灯控制流程图6总结这次课程设计题目难度一般，硬件和软件设计部分不是很难。我们学习的是 80C51单片机。在霓虹灯模拟控制器的设计方面， 特别是是对LED控制的汇编语 言程序部分，我并没有用AT89C51的中断和定时功能，只是采用了顺序程序设 计结构，采用查表法，用一些简单跳转指令如 JMP和CJNZ去实现程序的循环功 能,五种效果可以在任意时刻加以改变，由于发光二极管的个数比较少以及汇编 语言应用能力有限，所以每种效果的亮灯花样也较为单一，这是一个缺

14、陷。7参考文献1 蔡朝洋单片机控制实习与专题制作北京：北京航空航天大学出版社,20062 李广弟，朱月秀，冷祖祁.单片机基础.第3版北京：北京航空航天大学社,20073 冯育长.单片机系统设计与实例分析西安：西安电子科技大学出版社，20074 蔡明文，冯先成.单片机课程设计.武汉：华中科技大学出版社，20078附录8.1电路图:aHHrH- fBHH 亠一一 1 畑価松4.4 1- r Jw 4JJ -1 fiv. m 4- 4 n 1_w 4 初怦KK-h:K-K EM时忙时已只讯R8- t- % - J- 4 4- i ? fli Hr n AJ -AJ- 41- Aur VI V4 MH

15、r Arf of tf畫壬r i -I i I- I8.2程序运行代码ORG 0START:JNB P3.0,LL:JNB P3.1,L1JNB P3.2 ,L2JNB P3.3 ,L3JNB P3.4,L4MOV DPTR,#TABLECLR ALOOP:mov r1,aMOVC A,A+DPTRCJNE A,#02 H, LOOP0clr alJMP STARTLOOP0:JB P3.0,SMOV P1,AMOV R3,#200LCALL DELAYmov a,r1INC aJMP LOOPL1:MOV DPTR,#TABLE1CLR ALOOP1:mov r1,aMOVC A,A+DPT

16、RCJNE A,#02 H, LOOP11 clr aJMP STARTLOOP11 JB P3.1,SMOV P1,AMOV R3,#200LCALL DELAYmov a,r1INC aJMP LOOP1L2:MOV DPTR,#TABLE2CLR ALOOP2:mov r1,aMOVC A,A+DPTRCJNE A,#02 H, LOOP22CLR AJMP STARTLOOP22:JB P3.2,SMOV P1,AMOV R3,#200LCALL DELAYmov a,r1INC aJMP LOOP2L3:MOV DPTR,#TABLE3CLR ALOOP3:mov r1,aMOVC

17、A,A+DPTRCJNE A,#02 H, LOOP33CLR AJMP STARTLOOP33:JB P3.3,SMOV P1,AMOV R3,#200LCALL DELAYmov a,r1INC aJMP LOOP3L4:MOV DPTR,#TABLE4CLR AL00P4:mov r1,aMOVC A,A+DPTRCJNE A,#02 H, LOOP44CLR AJMP STARTLOOP44:JB P3.4,SMOV P1,AMOV R3,#100LCALL DELAYmov a,r1INC aJMP LOOP4S:MOV P1,#OFFHLJMP STARTDELAY:MOV R4,

18、#10D1:MOV R5,#100DJNZ R5,$DJNZ R4,D1DJNZ R3,DELAYRETTABLE:DB OOH,OOH,OOH,OOHDB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7HDB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 07EH,0BDH,0DBH,0E7HDB 0DBH,0BDH,07EHDB OOH, OFFH,OOH, OFFHDB 0AAH,055H,0AAH,055HDB 0B6H,06DH,0DBH,0B6H,06DH,0DBHDB 0EEH,0DDH,0BBH,077

19、HDB 0EEH,0DDH,0BBH,077HDB 00H,080H,0C0H,0E0HDB 0F0H,0F8H,0FCH,0FEHDB 0FCH,0F8H,0F0HDB 0E0H,0C0H,080HDB 00H,01H,03H,07H,0FHDB 01FH,03FH,07FHDB 03FH,01FH,0FHDB 07H,03H,01HDB 00H,081H,0C3H,0E7H,0FFHDB 0E7H,0C3H,081H,00HDB 0FFH,07EH,03CH,018H,00HDB 018H,03CH,07EH,0FFHDB 02HTABLE1:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7HD

20、B 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 07EH,0BDH,0DBH,0E7HDB 0DBH,0BDH,07EHDB 02HDB 00H, 0FFH,00H, 0FFHDB 02HDB 0AAH,055H,0AAH,055HDB 0B6H,06DH,0DBH,0B6H,06DH,0DBHDB 0EEH,0DDH,0BBH,077HDB 0EEH,0DDH,0BBH,077HDB 02HDB 00H,080H,0C0H,0E0HDB 0F0H,0F8H,0FCH,0FEHDB 0FCH,0F8H,0F0HDB 0E0H,0C0H,080HDB 00H,01H,03H,07H,0FHDB 01FH,03FH,07FHDB 03FH,01FH,0FHDB 07H,03H,01HDB 00H,081H,0C3H,0E7H,0FFHDB 0E7H,0C3H,081H,00HDB 0FFH,07EH,03CH,018H,00HDB 018H,03CH,07EH,0FFHDB 02HEND感谢下载!欢迎您的下载，资料仅供参考