单片机设计节日彩灯控制器课程设计报告
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邯郸学院课程设计报告课程名称单片机题目节日彩灯控制器的设计学生学生学生学生指导教师年级专业二级学院邯郸学院2015年 1 月 5 日邯郸学院《单片机》课程设计任务书摘要节日彩灯是生活中常常的装饰物品,是我国普遍流行的传统的民间的综合工艺品。
彩灯艺术也是灯的综合性的装饰艺术。
在当今社会里,彩灯已经成为我们生活当中的一部分,能给我们带来视觉上的享受,还能美化我们的生活。
彩灯控制器主要是通过产生有规律变化的脉冲信号来实现彩灯的各种变化,他集中的应用了单片机、LED、自动控制等技术,是典型的基于单片机的电子产品。
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,实现才在开启时满足不一样的闪亮方法及方式。
按K1—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。
K2—停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。
K3—上,按此键则灯由上向下流动。
K4—下,按此键则灯由下向上流动。
按K5—从亮到暗到亮循环。
通过按键能方便使用者选择不一样的亮法。
并用仿真软件进行仿真按不同的方式点亮LED。
还有就是这节日彩灯的制作成本低、精确度高、装调容易,为节日增添气氛,具一定的市场价值,因此制作了此节日彩灯。
关键词:节日彩灯;单片机;LED;设计;仿真目录摘要 (3)一、概述 (5)二、任务要求 (5)三、硬件电路设计与分析 (5)1.AT89C51单片机 (5)1.1 AT89C51结构 (5)1.2 AT89S51引脚描述 (6)2.键盘设计 (8)3.定时器与复位模块 (8)3.1时钟电路 (8)3.2复位电路 (9)四、软件设计与论证 (10)五、功能仿真实现 (11)七、心得体会 (14)八、参考文献 (15)附录 (15)一、概述19世纪兴起的单片机以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。
又有数字电路与模拟电路相比有显而易见的稳定性。
近年来,数字电路又有了巨大的发展。
节日彩灯控制器的设计物理与电子信息学院单片机与接口技术课程设计报告设计题目:节日彩灯控制器的设计专 业: 电子信息工程班 级: 13电子(1)班姓 名: 韩乐乐、吴旭、杨晓帆教师评语:节日彩灯控制器的设计摘要随着微电子技术的发展,人民的生活水平不断提高,人们对周围环境的美化和照明已不仅限于单调的白炽灯,彩灯已成为时尚的潮流。
彩灯控制器的实用价值在日常生产实践日常生活中的作用也日益突出。
基于各种器件的彩灯也都出现,单片机因其价格低廉,使用方便,控制简单而成为控制彩灯的主要器件。
目前市场上更多用全硬件电路实现,电路结构复杂,结构单一,一旦制成成品就只能按固定模式,不能根据不同场合,不同时段调节亮度时间,模式和闪烁频率等动态参数,而且一些电路存在芯片过多,电路复杂,功率损耗大,亮灯样式单调缺乏可操作性等缺点,设计一种新型彩灯已迫不及待。
近年来,彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要作用。
因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大,对与彩灯的技术和花样也越来越高。
目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现,存在电路结构复杂、功能单一等局限性,因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
本文介绍了一种简易LED 彩灯控制系统的软硬件设计过程,以STC-89C52单片机作为主控核心与辅助硬件电路相结合,利用软件实现对LED彩灯进行控制。
本系统具有电路结构简单、操作容易、硬件少、成本低等特点。
关键词:LED彩灯、AT89C51单片机、彩灯控制器ABSTRACTWith the development of microelectronics technology, improve people's living standard, people on the surrounding environment, landscaping and lighting are not limited to monotonous incandescent lights have become a fashion trend. Lantern controller practical value in daily production practices in daily life have become increasingly prominent role. Carnival is also based on a variety of devices have emerged, the microcontroller because of its low price, easy to use, simple to control your lights controlling the main device.More on the market with all the hardware circuit, the circuit structure is complex, single structure, once the finished products can only be a fixed pattern, not according to different occasions, adjust the brightness of different time periods, patterns and blinking frequency of the dynamic parameters, and some circuit The chip too much, circuit complexity, power consumption large, Liang Deng style monotonous lack of operation and other shortcomings, design a new type of lights can not wait.In recent years, the lantern for the landscaping, lighting the city has an important role should not be underestimated. So the city decorated with lanterns as the growing demand for technology and lanterns have become more sophisticated and synchronized. Currently on the market a variety of style LED lantern is the most hardware-wide realization of the existence of complex circuit structure, functions and other limitations of a single, it is essential to the current controller to improve the lantern. This paper introduces a simple control system of the LED lantern design process of hardware and software, with STC-89C52 single-chip microcomputer as the master core and supporting the combination of hardware circuitry, using software control of the LED lanterns. The specialties of this system are simple structure, easy control, less hardware, low cost, and so on.Key words: LED Lantern、AT89C51 SCM 、Lantern controller目录摘要 (3)第1章绪论 (6)1 单片机简介............................................................................... . (6)2 LED彩灯控制器概述 (7)3 LED彩灯控制技术状况 (7)4 本设计任务 (7)第2章总体方案设计与论证 (8)1 方案比较 (8)2 方案论证 (9)3 方案选择 (10)第3章系统硬件设计 (10)1单片机最小系统设计 (10)2LED彩灯显示电路设计 (11)3按键控制电路设计 (12)第4章系统的软件设计 (13)1 主程序设计 (13)第5章系统调试与测试结果分析 (14)1 使用的调试工具及调试环境 (14)2 系统调试 (14)3 测试结果及状态分析 (15)结论 (15)致谢 (16)参考文献 (16)附录1 程序 (16)附录2 系统仿真电路图 (18)第1章绪论彩灯是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
单片机课程设计——节日彩灯一、需求分析:1.应用场合应用于各种场合,如学校,企事业单位,家庭等可以应用于节日彩灯的控制、广告灯控制等场所。
2.设计目的1)了解单片机的基本原理以及基本应用;2)提高动手制作单片机开发板的能力;3)掌握基本I/O口的输入输出方法;4)掌握中断的处理方法以及编程方法;5)掌握焊接单片机开发板所需要的最基本的最小系统电路。
3.立题意义通过这个实验,能够对同学们的动手能力有所提高和培养,提高同学对单片机的基本原理的理解,学会一些单片机的简单应用。
二、硬件设计方案在设计中用到单片机最小系统:复位电路以及时钟(晶振)电路、程序烧写电路以及各种颜色的彩灯。
复位电路:复位是单片机的初始化操作,目的是使CPU以及各个寄存器处于一个确定的初始状态。
分为手动复位方式和上电自动方式。
时钟电路:51单片机的时钟信号可由芯片内部的震荡电路产生,也可以由外部产生。
程序烧写电路:在使用串口进行烧写电路时,用到MAX232芯片以及几个104瓷片电容。
用STC软件进行程序烧写。
三、软件设计方案首先单片机执行四种方案的程序等待中断。
中断中判断是第几次执行相应的程序。
程序流程图如图所示:图1-1 程序流程图四、系统调试问题一:在焊接电路过程中,电源正负极电压为2V解决方法:在焊接中将电源指示灯直接连接在正负极上,没有加限流电阻导致,经修改后电路正常。
问题二:在系统软件调试中,中断执行时不能返回程序解决方法:在中断中灯的延时指令for(i=0;i<200;i++) for(j=0;j<200;j++);修改为for(i=0;i<149;i++)for(j=0;j<149;j++);后,单片机正常执行指令。
五、总结通过本次课程设计,加强了我的动手操作能力,将课堂上所学的知识应用到实践中来,并且了解了单片机的基本工作原理和使用方法,在实践过程中练习了IO口的输入输出方式,熟练的掌握了中断的处理及其编程方法,掌握焊接单片机开发板所需要的最基本的最小系统电路。
51单片机彩灯控制器的设计一、设计目的单片机彩灯控制器是一种能够通过控制程序实现RGBLED灯光颜色和亮度变化的设备。
其设计目的是实现LED的多彩灯光效果,丰富室内环境,提高生活品质。
二、硬件设计1.单片机选择在设计彩灯控制器时,我们选择了常用的8051单片机作为控制芯片。
8051单片机拥有丰富的外设资源,易于编程控制,并且具有较高的稳定性和可靠性。
2.RGBLEDRGBLED是一种由红、绿和蓝三个LED灯组成的组合灯,可以通过控制不同颜色的LED来实现丰富多彩的灯光效果。
在设计中,我们选用了高亮度的RGBLED,以确保灯光效果的良好。
3.驱动电路为了驱动RGBLED,我们设计了一套驱动电路,其中包括三个恒流驱动电路和三个PWM调光电路。
恒流驱动电路可以确保LED的电流稳定,而PWM调光电路可以实现LED的亮度调节。
4.控制电路控制电路主要由单片机、按键、显示屏等组成。
通过单片机控制按键输入,并根据用户需求调整LED的颜色和亮度。
同时,显示屏可以实时显示LED的参数信息,方便用户操作。
5.电源彩灯控制器的电源一般采用直流5V供电,可以通过USB接口或者外部电源适配器来供电,以满足不同环境下的使用需求。
三、软件设计1.系统架构我们将彩灯控制器的软件设计分为三个模块:按键输入模块、LED控制模块和显示模块。
按键输入模块负责接收用户的按键输入,LED控制模块根据用户输入控制LED的颜色和亮度,显示模块实时显示LED的参数信息。
2.按键输入模块按键输入模块主要负责检测用户按键的状态,并根据按键的状态进行相应的处理。
例如,当用户按下“颜色+/颜色-”按键时,按键输入模块会向LED控制模块发送指令,控制LED颜色的变化。
3.LED控制模块LED控制模块负责控制RGBLED的颜色和亮度。
当接收到按键输入模块发送的指令时,LED控制模块会根据指令调节LED的PWM值,实现LED 颜色的变化和亮度的调节。
4.显示模块显示模块通过显示屏实时显示LED的参数信息,包括LED的颜色、亮度等参数。
单片机彩灯控制器课程设计一、课程目标单片机彩灯控制器课程设计旨在让学生掌握以下知识、技能及情感态度价值观:1. 知识目标:(1)了解单片机的硬件结构,理解各部分功能及相互关系;(2)掌握单片机编程的基本方法,学会使用C语言编写程序;(3)掌握单片机与外围电路的接口技术,了解彩灯控制原理。
2. 技能目标:(1)能够运用所学知识设计简单的单片机彩灯控制器;(2)能够分析并解决彩灯控制器在运行过程中出现的问题;(3)培养团队协作能力和动手实践能力。
3. 情感态度价值观目标:(1)培养学生对单片机及电子制作的兴趣,激发创新精神;(2)培养学生严谨、认真的学习态度,提高解决问题的自信心;(3)培养学生关注社会、关爱他人的责任感,使其认识到科技对生活的影响。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,要求学生在理论学习的基础上,动手实践,培养实际操作能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电子知识和编程基础,具有较强的求知欲和自主学习能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,教师为主导,引导学生通过自主探究、团队合作等方式完成课程任务。
在教学过程中,关注学生的学习成果,及时进行评估与反馈,确保课程目标的达成。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下三个部分:1. 理论知识学习:(1)单片机硬件结构:介绍单片机的内部结构、工作原理及性能特点,关联教材第3章;(2)C语言编程:学习单片机编程基础,掌握C语言语法,关联教材第4章;(3)接口技术:了解单片机与外围电路的连接方法,学习彩灯控制原理,关联教材第6章。
2. 实践操作:(1)设计简单的单片机彩灯控制器:根据理论知识,动手设计并搭建彩灯控制器,关联教材第7章;(2)程序编写与调试:编写彩灯控制程序,进行调试与优化,关联教材第8章;(3)团队协作:分组进行项目实践,培养团队协作能力。
3. 教学进度安排:(1)第1周:理论知识学习,了解单片机硬件结构、C语言编程基础;(2)第2周:理论知识学习,学习接口技术及彩灯控制原理;(3)第3-4周:实践操作,设计、搭建彩灯控制器,编写程序并进行调试;(4)第5周:团队协作,项目总结与展示。
单片机 彩灯的课程设计一、课程目标知识与理解目标:使学生掌握单片机的基本原理和编程方法,理解彩灯控制电路的工作原理,学会运用单片机控制彩灯的亮灭、闪烁和颜色变换。
通过本课程的学习,学生将能够描述单片机的内部结构,解释彩灯电路的原理,并掌握相关的基础知识。
技能目标:培养学生具备独立设计单片机彩灯控制程序的能力,能够运用所学知识解决实际问题。
具体包括:1)正确连接单片机与彩灯电路;2)编写程序实现彩灯的不同控制效果;3)调试并优化程序,提高彩灯控制的稳定性。
情感态度价值观目标:激发学生对电子科技的兴趣,培养创新意识和团队合作精神。
通过课程实践,使学生体验科技创作的乐趣,增强自信心和成就感,培养良好的学习习惯和探索精神。
针对课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标具体、可衡量,旨在使学生在掌握单片机与彩灯控制技术的基础上,提高实际操作能力,培养创新思维和团队协作能力。
课程目标分解为具体学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容依据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 单片机基础知识:介绍单片机的内部结构、工作原理、编程语言等,对应教材第二章。
- 单片机内部结构及功能- 汇编语言基础与编程方法2. 彩灯电路设计:讲解彩灯电路的组成、原理和设计方法,对应教材第三章。
- 彩灯电路元件及其功能- 彩灯控制原理及电路设计3. 单片机与彩灯控制编程:教授如何编写程序实现单片机控制彩灯,对应教材第四章。
- 编程控制彩灯亮灭、闪烁- 编程实现彩灯颜色变换4. 实践操作与调试:指导学生进行实际操作,调试程序,优化彩灯控制效果,对应教材第五章。
- 连接单片机与彩灯电路- 编写、调试彩灯控制程序- 优化程序,提高控制稳定性教学内容按照教学大纲安排,确保科学性和系统性。
课程进度合理安排,使学生逐步掌握单片机与彩灯控制相关知识,为后续课程实践打下坚实基础。
三、教学方法为确保教学效果,本章节将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:教师以讲解、示范为主,系统传授单片机与彩灯控制的相关理论知识。
节日彩灯控制器课程设计报告c语言节日彩灯控制器课程设计报告一、引言随着科技的不断进步,现代人们的生活越来越依赖于电子产品。
而在各种电子产品中,微控制器是其中非常重要的一种。
本次课程设计是基于C语言,利用单片机实现节日彩灯控制器。
二、设计目标本次课程设计的主要目标是通过C语言编写程序,利用单片机实现对彩灯进行控制。
具体地说,需要实现以下功能:1. 彩灯颜色切换:通过按键进行彩灯颜色的切换;2. 彩灯亮度调节:通过按键进行彩灯亮度的调节;3. 彩灯闪烁效果:通过按键实现彩灯闪烁效果。
三、硬件设计本次课程设计所使用的硬件如下:1. 单片机:STC89C52;2. LED彩灯模块;3. 5V直流电源;4. 按键模块。
四、软件设计1. 程序框架本次课程设计采用模块化编程思想,将整个程序分为三个模块:LED 控制模块、按键扫描模块和主函数模块。
其中,LED控制模块主要实现对彩灯的控制;按键扫描模块用于检测按键是否被按下,并将按键状态传递给主函数模块;主函数模块则是整个程序的核心,用于调用其他两个模块的函数,并根据按键状态进行相应的处理。
2. 程序流程(1)LED控制模块LED控制模块主要实现对彩灯颜色、亮度以及闪烁效果的控制。
具体流程如下:a. 初始化:设置P1口为输出口;b. 颜色切换:通过改变P1口输出电平来实现彩灯颜色的切换;c. 亮度调节:通过PWM技术来实现彩灯亮度的调节;d. 闪烁效果:通过定时器中断来实现彩灯闪烁效果。
(2)按键扫描模块按键扫描模块主要用于检测按键是否被按下,并将按键状态传递给主函数模块。
具体流程如下:a. 初始化:设置P3口为输入口;b. 扫描按键状态:循环检测P3口输入电平,如果检测到输入电平为低电平,则说明相应的按键被按下,将按键状态传递给主函数模块。
(3)主函数模块主函数模块是整个程序的核心,用于调用其他两个模块的函数,并根据按键状态进行相应的处理。
具体流程如下:a. 初始化:调用LED控制模块和按键扫描模块的初始化函数;b. 循环执行:循环检测按键状态,根据不同的按键状态调用LED控制模块中相应的函数实现彩灯控制。
单片机课程设计报告书课题名称 节日彩灯控制器姓 名 xxx 学 号 2010xxxx 院、系、部 电气工程系 专 业 自动化 指导教师 焦永梅※※※※※※※※※ ※※※※ ※※※※※※※※※※※2010级单片机课程设计节日彩灯控制器的课程设计一、设计目的1、了解节日彩灯控制器的工作原理2、掌握电路板的实物焊接3、掌握独立电源设计方法和原理二、设计要求1、设计4个按键S0、S1、S2、S3,S0—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。
S1—停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。
S2—上,按此键则灯由上向下流动。
S3—下,按此键则灯由下向上流动。
2.由按键控制功能的流水灯,其中的LED 采取共阳极接法,通过依次向连接LED 的I/O口送出低电平,可实现题目要求的功能。
三、硬件电路设计3.1系统结构框图图3-18个LED 灯显示器单片机 开关电源节日彩灯控制系统主要由单片机、LED灯、5V电源及开关组成3.2 STC89C52单片机介绍VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8个TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写“1”时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。
P1口管脚写入“1”后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
单片机课程设计(论文)-LED彩灯控制器题目:基于单片机的LED彩灯控制器设计与实现摘要:随着科技的不断发展,LED彩灯在现代生活中的应用越来越广泛。
本课程设计旨在设计和实现一种基于单片机的LED彩灯控制器,能够根据用户需求控制LED彩灯的颜色、亮度和模式等参数,实现照明、装饰和氛围营造等多种功能。
关键词:单片机、LED彩灯、控制器、颜色、亮度、模式1. 引言随着人们对照明需求的日益增长,彩色LED灯越来越受到人们的喜爱。
传统的彩色LED灯通常需要手动调节开关和旋钮来改变颜色和亮度,操作不够方便。
因此,设计一种基于单片机的LED彩灯控制器成为了迫切的需求。
2. 设计思路与方法本课程设计采用单片机作为主控制器,通过串口通信与电脑进行数据传输。
通过程序设计,实现用户对LED彩灯的颜色、亮度和模式等参数进行控制。
设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
2.1 硬件设计硬件设计包括电路图设计和电路元器件的选择。
电路图设计主要包括单片机、LED灯、按键等元器件的连接方式。
根据设计要求,选择适当的电路元器件并进行连线。
2.2 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和上位机的图形界面设计。
程序设计采用C语言进行编写,利用单片机的定时器和定时中断实现彩灯的颜色和亮度的控制。
上位机的图形界面设计通过GUI软件实现,提供简单直观的操作方式。
3. 实验与结果分析通过实验验证,LED彩灯控制器实现了对彩灯颜色、亮度和模式的控制功能。
用户通过上位机的图形界面,可以选择不同的颜色和亮度,并设置自动模式或手动模式。
实验结果表明,LED彩灯控制器具有良好的实用性和稳定性。
4. 总结与展望本课程设计通过设计和实现了一种基于单片机的LED彩灯控制器,实现了对LED彩灯的颜色、亮度和模式的控制。
该控制器具有操作简便、功能实用等特点,具有很好的应用前景。
在今后的研究中,可以进一步完善LED彩灯控制器的功能,提高其性能和稳定性,以满足用户更多的需求。
节日彩灯控制器一、设计目的1、了解节日彩灯控制器的工作原理2、掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3、掌握电路板的实物焊接二、设计内容1、设计4个按键S17、S18、S19、S20,S17—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。
S18—停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。
S19—上,按此键则灯由上向下流动。
S20—下,按此键则灯由下向上流动。
2、由按键控制功能的流水灯,其中的LED采取共阳极接法,通过依次向连接LED 的I/O口送出低电平,可实现题目要求的功能。
3、要求做出实物。
三、电路及连线设计图1电路图1、所需元器件1)电阻:10KΩ(1个)、200Ω(8个)、500Ω(2个)2)电容:10μF(1个)、30pF(2个)3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振(12MHZ)四、使用说明1、使用5V电源供电2、按启动键S17,开始从右到左依次循环点亮3、按第一个转换键S19,灯变为从左到右依次循环点亮4、按第二个转换键S20, 灯变为从右到左依次循环点亮5、按停止按键S18,灯停止循环,全部熄灭五、流程图设计图2程序流程图六、程序设计如下org 00hljmp startorg 30hstart: mov p3,#0ffhjnb p3.3,kaishisjmp startstop: mov p1,#0ffhsjmp startkaishi: mov p1,#0fehlcall delayloop: mov a,p1rl amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下jnb p3.0,fansjmp loopfan: mov p1,#07fhlcall delaylop: mov a,p1rr amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下sjmp lopdelay: mov r6,#200 ;(4*250+3)*200+2=0.2sloop2: mov r7,#250loop1: nopnopdjnz r7,loop1djnz r6,loop2retend七、设计总结:感谢学校安排这次单片机小学期,让我们有了将理论与实践同步的机会。
彩灯控制器设计及实验报告三篇篇一:多路彩灯控制器的设计一课程设计题目(与实习目的)(1)题目:多路彩灯控制器(2)实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2.熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.作为课程实验与毕业设计的过度,课程设计为两者提供了一个桥梁。
二任务和要求实现彩灯控制的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成大型彩灯控制系统。
因为本次实习要求设计的彩灯路数较少,且花型变换较为简单,故采用移位寄存器型彩灯控制电路。
(1)彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器,要求:1.彩灯实现快慢两种节拍的变换;2.8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);3.彩灯用发光二极管LED模拟;4.选做:用EPROM实现8路彩灯控制器,要求同上面的三点。
(2)课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3.注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;4.注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。
三总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下:方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
主体框图如下:(2)总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在,前者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实现其全部功能的原因,且原理相对简单。
邯郸学院课程设计报告课程名称______________ 单片机_______________ 题目节日彩灯控制器的设计________ 学生_______________________________________ 学生_______________________________________ 学生_______________________________________ 学生_______________________________________ 指导教师____________________________________ 年级_______________________________________ 专业_______________________________________ 二级学院____________________________________邯郸学院2015年1 月5 日邯郸学院《单片机》课程设计任务书我国普遍流行的传统的民间的综合工艺品。
彩灯艺术也是灯的综合性的装饰艺术。
在当今社会里,彩灯已经成为我们生活当中的一部分,能给我们带来视觉上的享受,还能美化我们的生活。
彩灯控制器主要是通过产生有规律变化的脉冲信号来实现彩灯的各种变化,他集中的应用了单片机、LED自动控制等技术,是典型的基于单片机的电子产品。
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,实现才在开启时满足不一样的闪亮方法及方式。
按K1—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。
K2-停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。
K3-上,按此键则灯由上向下流动。
K4—下,按此键则灯由下向上流动。
按K5-从亮到暗到亮循环。
通过按键能方便使用者选择不一样的亮法。
并用仿真软件进行仿真按不同的方式点亮LED还有就是这节日彩灯的制作成本低、精确度高、装调容易,为节日增添气氛,具一定的市场价值,因此制作了此节日彩灯。
单片机彩灯控制器课程设计1. 课程设计背景单片机作为一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机,广泛应用于各种电子设备中。
彩灯控制器是一种基于单片机的电子设备,可以通过控制单片机的输出口来实现对彩灯的控制。
本课程设计旨在通过学习和实践,使学生掌握单片机的基本原理和彩灯控制器的设计方法。
2. 课程设计目标通过本课程设计,学生将达到以下目标:•理解单片机的基本原理和工作方式;•掌握单片机编程语言及开发环境;•学习使用单片机的输入输出功能;•熟悉彩灯控制器的硬件电路设计;•能够独立完成一个简单的彩灯控制器的设计与实现。
3. 课程设计内容3.1 单片机基础知识•单片机原理及分类•单片机开发环境搭建•单片机编程语言介绍3.2 单片机输入输出功能•数字输入输出口配置及使用•模拟输入输出口配置及使用•中断输入输出口配置及使用3.3 彩灯控制器硬件设计•彩灯控制器电路原理图设计•电路元器件选型与参数计算•PCB布局设计3.4 彩灯控制器软件设计•硬件连接与测试•单片机程序设计思路•程序代码编写与调试4. 课程设计步骤4.1 单片机基础知识学习通过教师讲解、实验演示和学生自主学习,学习单片机的基本原理、分类以及开发环境的搭建。
学习单片机编程语言,如C语言或汇编语言。
4.2 单片机输入输出功能实践在掌握了单片机的基础知识后,通过实验进行单片机输入输出功能的实践。
包括数字输入输出口、模拟输入输出口和中断输入输出口的配置和使用。
4.3 彩灯控制器硬件设计在完成了单片机输入输出功能的实践后,开始进行彩灯控制器的硬件设计。
根据彩灯控制器的功能需求,设计电路原理图,并选型合适的电路元器件。
根据原理图设计PCB布局,并进行电路连接与测试。
4.4 彩灯控制器软件设计在完成了彩灯控制器的硬件设计后,开始进行软件设计。
根据硬件连接与测试的结果,设计单片机程序的思路,并编写程序代码。
通过调试和测试,确保彩灯控制器能够正常工作。
单片机 彩灯的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理,理解彩灯控制电路的组成及工作原理。
2. 使学生了解并掌握单片机编程的基本方法,能编写简单的控制程序。
3. 让学生了解彩灯电路中常用的电子元件,如电阻、电容、二极管等,并理解它们在电路中的作用。
技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能够独立完成单片机彩灯电路的搭建与调试。
2. 提高学生编程能力,能够根据实际需求编写控制彩灯的程序。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力,能够针对彩灯电路的故障进行排查和修复。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对单片机及电子技术的兴趣,培养其探索精神。
2. 培养学生团队合作意识,学会与他人共同解决问题。
3. 培养学生爱护电子设备,养成良好的实验操作习惯。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过动手实践,掌握单片机彩灯控制技术。
学生特点:学生具备一定的物理和数学基础,对电子技术有一定了解,但对单片机编程和控制电路的实践操作相对陌生。
教学要求:教师需结合学生实际情况,采用启发式教学,引导学生主动探索,注重培养学生的实践操作能力和问题解决能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,给予个别辅导,确保每个学生都能达到课程目标。
通过分解课程目标为具体学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 单片机基本原理:介绍单片机的结构、工作原理,重点讲解CPU、内存、I/O口等组成部分及其功能。
教材章节:第二章 单片机原理与接口技术2. 彩灯控制电路:讲解彩灯电路的组成,包括单片机、驱动电路、LED灯等,分析电路工作原理。
教材章节:第三章 常用电子元件及应用3. 编程语言:介绍单片机编程的基本语法和编程方法,以C语言为例,讲解彩灯控制程序的编写。
教材章节:第四章 单片机C语言编程4. 实践操作:指导学生进行彩灯电路的搭建、调试及编程,培养学生动手实践能力。
教材章节:第五章 单片机实践操作5. 故障排查与修复:分析彩灯电路可能出现的故障,教授学生排查及修复方法。
《单片机原理及应用课程设计》报告——节日彩灯控制器的设计专业:班级:姓名:学号:2014年2月1.课程设计目的1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解;1.2培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力;1.3学会方案论证的比较方法,拓宽知识,初步掌握工程设计的基本方法;1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法,学会软、硬件的设计和调试方法;1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告,能正确反映设计和实验成果,能用计算机绘制电路图和流程图。
2.课程设计要求以单片机为核心,设计一个节日彩灯控制器:P1.2(S0)—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。
P1.3(S1)—停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。
P1.4(S2)—上,按此键则灯由上向下流动。
P1.5(S3)—下,按此键则灯由下向上流动。
实验原理本题目本质上是由按键控制功能的流水灯,LED工作的方式通过键盘的扫描实现。
其中的LED采取共阳极接法,通过依次向连接LED的I/O口送出低电平,可实现题目要求的功能。
3.硬件设计3.1 控制器中AT89C51单片机硬件结构AT89C51是一种低功耗/低电压、高性能的八位CMOS单片机,片内有一个4KB 的FLASH可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory),它采用了CMOS工艺和ATMEL公司的高密度非易失性存储器技术,而且其输出引脚和指令系统都与MSC—51兼容。
片内置通用8位中央处理器(CPU)和FLASH存储单元,片内的存储器允许在系统内改编程序或用常规的非易失性存储器编程。
因此,AT89C51是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机,可方便的应用于各种控制领域。
3.2主要元器件1)电阻:10KΩ(1个)、200Ω(8个)、500Ω(2个)2)电容:10μF(1个)、30pF(2个)3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振3.3 原理图4.软件设计4.1 设计思想程序设计(Programming)是指设计、编制、调试程序的方法和过程。
单片机节日彩灯控制器课程设计报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:单片机原理及接口技术课程设计报告单片机节日彩灯控制器设计彩灯控制器姓名:学号:指导教师:学院:机电工程学院专业: 机械设计制造其自动化完成日期: 2014年6月27日目录第1章.绪论---------------------------------------------------- 11.1课题的国内外现状----------------------------------------- 11.2课题的发展趋势------------------------------------------- 11.3课题研究的主要内容------------------------------------- 1第2章.节日彩灯控制器的设计-------------------------------------- 32.1设计目的 ------------------------------------------------- 32.2设计要求 ------------------------------------------------ 32.3总体方案设计与选择的论证-------------------------------- 32.4核心芯片及主要功能介绍---------------------------------- 42.4.1 AT89S52芯片---------------------------------------- 42.4.2 74HC377芯片--------------------------------------- 72.4.3 74HC138芯片--------------------------------------- 72.5硬件设计-------------------------------------------- 82.5.1直流电源电路---------------------------------------- 82.5.2 按键电路 ------------------------------------------- 92.5.3 时钟复位电路 ---------------------------------------92.5.4 LED显示电路---------------------------------------- 102.5.5 硬件调试--------------------------------------------- 102.6软件设计------------------------------------------------- 10第3章.总结----------------------------------------------------- 153.1 实验方案设计的可行性、有效性----------------------------- 153.2 设计内容的实用性----------------------------------------- 153.3 实习心得------------------------------------------------ 15附录一:总体电路图----------------------------------------------19附录二:元器件清单----------------------------------------------20参考文献--------------------------------------------------------21致谢------------------------------------------------------------21第1章绪论一:课题的国内外现状由于国内生活水平不断提高,人民向往较佳的生活质素,对灯具灯饰也不断提出了新要求,近年内地灯饰市场有以下情况:功能细分:人们要求灯具能符合不同场合,不同照光功能的需求日高,因此适用于各种使用要求的灯具逐应运而生,如学生灯、书写灯、应急灯、日光灯、霞光灯、晚餐灯以及不同高度的落地灯等新品叠出。
课程设计报告题目:节日彩灯控制器设计课程:单片机原理及应用课程设计专业:电气工程及其自动化第一部分任务书《单片机原理及应用》课程设计任务书一、课题名称详见《单片机课程设计题目(一)》:主要是软件仿真,利用Proteus软件进行仿真设计并调试;《单片机课程设计题目(二)》:主要是硬件设计,利用单片机周立功实验箱进行设计并调试。
二、课程设计目的课程设计是课程教学中的一项重要内容,是达到教学目标的重要环节,是综合性较强的实践教学环节,它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。
《单片机原理及应用》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程,课程设计环节应占有更加重要的地位。
单片机原理及应用课程设计的目的是让学生在理论学习的基础上,通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能进一步加深对电子电路、电子元器件等知识的认识与理解,同时在软件编程、排错调试、相关软件和仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。
为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。
通过单片机硬件和软件设计、调试、整理资料等环节的培训,使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
三、课程设计内容设计以89C51单片机和外围元器件构成的单片机应用系统,并完成相应的软硬件调试。
1. 系统方案设计:综合运用单片机课程中所学到的理论知识,学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计。
2. 硬件电路设计:对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算,包括元器件的选择和电路参数的计算,并画出总体电路图。
3. 软件设计:根据已设计出的软件系统框图,用汇编语言或C51编制出各功能模块的子程序和整机软件系统的主程序。
4. 调试:在单片机EDA仿真软件环境Proteus下进行仿真设计并调试;或在单片机周立功实验箱上进行相关设计并调试。
x x x x 大学课程设计课程单片机课程设计题目节日彩灯控制器设计院系电气信息工程学院测控系专业班级学生姓名学生学号指导教师2011年4月6日xxxx大学课程设计任务书课程单片机课程设计题目节日彩灯控制器设计专业测控技术与仪器姓名学号一、任务设计一款节日彩灯控制器。
二、设计要求[1] 运用555定时器,模十六计数器74LS161,双D触发器74LS74,四选一数据选择器74LS153,八位移位寄存器74LS164等电路元件组成彩灯控制电路。
[2]由555振荡电路产生一矩形脉冲,在经74LS93分频后得到四路分频信号,由74LS74﹑74LS153组成的电子开关去控制这四路分频信号,进而控制彩灯亮灭的顺序,从而出现彩灯四种花样自动切换。
[3] 写出详细的设计报告。
[4] 给出全部电路和源程序。
三、参考资料[1] 刘国钧,陈绍业,王凤翥.图书馆目录[M].北京:高等教育出版社,1957.15-18.[2] 刘润华,刘立山.模拟电子技术[J].山东:石油大学出版社,2003.[3] 苏成富.彩灯控制器[J].北京:电机电器技术,2000,(01).[4] 祝富林.音乐彩灯电路CS9482[J].北京:电子世界,1995,(12).[5] 彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京:高等教育出版社,1997.完成期限2011.3.28至2011.4.8指导教师专业负责人2011年3月28 日目录第1章绪论 (3)1.1 彩灯控制器概述 (3)1.2 彩灯控制技术状况 (3)1.3 本设计任务 (4)第2章总体方案设计与论证 (5)2.1 方案比较 (5)2.2 方案论证 (6)2.3 方案选择 (6)第3章单元模块设计 (7)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (7)3.2功能器件的介绍 (11)第4章系统的调试 (14)4.1 环境调试 (14)4.2 硬件调试 (14)第5章系统功能、指标参数 (16)5.1 系统能实现的功能 (16)5.2 系统指标 (16)结论 (18)参考文献 (19)附录1 程序 (20)附录2 系统原理电路图 (21)附录3 系统PCB图 (22)第1章绪论彩灯是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
单片机课程设计报告
用单片机设计节日彩灯控制器
一、设计任务与要求
本实验中采用汇编语言和89C51单片机实现几日彩灯控制器,在Keil uVision软件环境中编辑和调试节日彩灯程序,并在Proteus软件环境下仿真节日彩灯的硬件电路。
可编程节日彩灯系统采用8个LED灯来模拟彩灯的显示,设计要求8个LED灯能以多种不同的方式变换的亮灭,以达到节日彩灯的效果。
本实验中彩灯具体的变换方式采用以下四种方式:
方式一:启动彩灯运行,按下与89C51单片机P1.2相连接的按钮,则彩灯按照由上而下的顺序依次点亮。
方式二:停止彩灯运行,按下与89C51单片机P1.3相连接的按钮,则彩灯全部熄灭。
方式三:向下依次点亮彩灯,按下与89C51单片机P1.4相连接的按钮,则彩灯按照由上向下的顺序依次点亮。
方式四:向上依次点亮彩灯,按下与89C51单片机P1.5相连接的按钮,则彩灯按照由下向上的顺序依次点亮。
二、设计方案
以80C51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,使彩灯流动的方向改变,键一可以使彩灯由上而下开始流动,键二可以使彩灯停止,三号键可以使彩灯由上而下流动,四键则可以使彩灯由下而上流动。
通过按键能方便使用者选择节日彩灯的开启、流动方向和停止。
系统框图如下:
三、单片机设计节日彩灯控制器的硬件电路设计
单片机设计过程中用到的管脚说明:
1、VCC(40):供电电压。
2、GND(20):接地。
3、P1端口(P1.0-P1.7):P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,
P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高电平,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
4、P2端口(P2.0-P2.7):P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口
缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”
时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
5、P3端口(P3.0-P3.7):P3口管脚是一个带有内部上拉电阻的8位的双向I/O
端口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入端时,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,其中P3.3可作为外部中断1输入。
6、XTAL1(19):反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
7、XTAL2(18):来自反向振荡器的输出。
8、EA(31):外部程序存储器访问允许控制端。
打开PROTEUS的ISIS编辑环境,从PROTEUS中选取该电路所需要的元器件,放置元器件、放置电源和地、连线得到下图所示的电路原理图,再点菜单栏工具下拉的电气规则检查,当规则检查出现:“NETLIST GENERATED OK NO ERC ERRORD FOUND”,表示通过检查。
电路设计完成。
PROTEUS硬件电路原理图
四、单片机设计节日彩灯控制器的软件设计
单片机设计节日彩灯控制器的软件设计流程图如下:
在Keil uVision软件环境下编写单片机设计节日彩灯控制器的软件,最终编写成功的程序如下所示:
ORG 0000H ;程序入口地址
LJMP MAIN ;跳转到主程序
ORG 0013H ;中断入口地址
LJMP INT1X ;跳转到中断程序
ORG 0100H ;主程序入口地址
MAIN:SETB IT1 ;设置外部中断1为跳沿触发方式
SETB EX1 ;允许外部中断1
SETB EA ;开启中断总开关
CLR F0 ;清标志位F0
MOV A,#0FFH ;为A赋初值
S0:MOV P2,A ;设置P2为0FFH
JB F0,S1 ;若F0为1则跳转S1
RR A ;右移A值
SJMP S2 ;跳转S2
S1:RL A ;左移A值;
S2:LCALL DELA ;调用延时
SJMP S0
INT1X:JNB P1.2,LOOP1 ;P1.2端口为0则跳转LOOP1
JNB P1.3,LOOP2
JNB P1.4,LOOP1
JNB P1.5,LOOP3
LOOP1:MOV A,#0FEH ;对A进行赋值
SETB F0 ;对标志位置1
AJMP INT ; 跳转至INT
LOOP2:MOV A,#0FFH
AJMP INT
LOOP3:MOV A,#7FH
CLR F0
AJMP INT
INT:RETI ;中断返回
DELA:MOV R1,#100 ;延时子程序
MOV R3,#50
DELA1:MOV R2,#10
DELA2: NOP
DJNZ R2,DELA2
DJNZ R1,DELA1
DJNZ R3,DELA1
RET ;子程序返回
END ;结束
五、在PROTEUS中的硬件电路中进行仿真
把程序装入单片机后,通过按不同的按键实现彩灯运行的不同方式,检验实验结果是否与要求相符合。
若与要求不符,则检验电路和程序是否正确,直至实验结果与要求相符合。
六、实验程序与实验电路的总体叙述
硬件电路中LED灯是共阳极的,在程序运行时,按下与P1.2相连的按键,程序进入中断,并检测到P1.2为低电平0,此时进入LOOP1,对A赋值FEH和置标志位F0为1,然后返回S0,对P2端口赋值(赋值为FEH,转换为二进制数为11111110),及此时在电路上为P2.7为低电平0,只有最上面的LED灯亮,程序跳至S1,左移A值,及A变为11111101,调用延时子程序,然后返回S0,此时重复以上过程,使得第二个LED灯亮,依次执行则LED等依次点亮,直到改变按下的按键。
七、单片机课程设计的体悟
本设计本身比较简单,整个课程设计的过程中每一步都是自己亲自做的,在经过遇到问题,思索问题到解决问题的过程中,收获是最多的。
以往没有注意到
的问题,都在这一次的课程设计中得以体现,这培养了我的细心,耐心和专心。
经过几天的努力,终于完成了本学期的单片机课程设计,过程虽是辛苦的,但从中我们却学到了很多东西。
首先巩固了课上学习的理论知识,对于计算机汇编语言的系统化整体化有了更深的认识。
在编写程序的过程中遇到了很多困难经过我反复修改不断修正最终才能得以执行。
再次是经过搜集资料基本了解了proteus软件是使用。
整个设计过程最大的收获就是意识到理论知识扎实的重要性,实践是建立在理论之上的。