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節(jié)日彩燈控制器的設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)要求： 以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)日彩燈控制器： - K1—開始，按此鍵則燈開始流動(dòng)（由上而下）。
- K2—停止，按此鍵則停止流動(dòng)，所有燈為暗。
- K3—下，按此鍵則燈由下向上流動(dòng)。
- K4—交替閃爍，按此鍵則奇數(shù)序號(hào)燈與偶數(shù)序號(hào)燈交替閃爍。
二、方案論證： 通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實(shí)際知識(shí)，我提出課兩種技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)該公能。下面我將首先對(duì)這兩種方案的組成框圖和實(shí)現(xiàn)原理分別進(jìn)行說明，并分析比較它們的特點(diǎn)，然后闡述我最終選擇方案的原因。 1 方案比較 彩燈控制器課分為兩種方案實(shí)現(xiàn)。一種是利用數(shù)字邏輯電路裝置控制，另一種是采用單片機(jī)控制。 1.1 方案一 根據(jù)任務(wù)要求介紹的彩燈控制電路的基本組成，可以確定彩燈控制器應(yīng)由振蕩器、計(jì)數(shù)/時(shí)序分配電路、移位寄存器和彩燈顯示五部分組成。其框圖如圖所示。 1.2 方案二 本方案主要是通過對(duì)基于單片機(jī)的多控制、多閃爍方式的LED彩燈循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，來達(dá)到本設(shè)計(jì)的要求、其硬件構(gòu)成框圖如圖所示，以單片機(jī)為核心控制，由單片機(jī)最小系統(tǒng)（時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源）、按鍵控制電路、LED發(fā)光二極管和5V直流電源組成。 2 方案論證 如果采用方案一，利用數(shù)字邏輯電路裝置控制，其電路不是很復(fù)雜，制作相對(duì)較容易，成本也相對(duì)較低，但可調(diào)性差，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，達(dá)不到設(shè)計(jì)任務(wù)要求或?qū)崿F(xiàn)困難。而采用方案二，以單片機(jī)控制其優(yōu)點(diǎn)是電路集成度高，工作原理簡單，清晰明了，自定義編程，控制的圖案花樣多，移植性好等。 3 方案選擇 綜上，顯然方案二各方面優(yōu)于方案一，以及為了體現(xiàn)專業(yè)優(yōu)勢，本次設(shè)計(jì)采用方案二。 三、理論設(shè)計(jì)： 1、主程序設(shè)計(jì) 程序啟動(dòng)時(shí)跳轉(zhuǎn)到鍵盤判斷模塊程序中，此程序里面包含K1—K4的按鍵情況判斷，循環(huán)檢測直到有按鍵按下的時(shí)候，程序轉(zhuǎn)去相對(duì)應(yīng)的按鍵的彩燈顯示的模塊。 2、鍵盤掃描程序 四、電路仿真和仿真結(jié)果分析： 1 仿真電路 1.1 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 1.2 按鍵控制電路 1.3 LED顯示電路 2 仿真結(jié)果分析： 此次系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果較好，經(jīng)Proteus軟件仿真系統(tǒng)的調(diào)試，可檢測出仿真電路正常；對(duì)應(yīng)按鍵按下，彩燈出現(xiàn)不同花型，實(shí)現(xiàn)了多控制、多閃爍的LED彩燈循環(huán)；經(jīng)以上仿真測試證實(shí)，本設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求的預(yù)期功能。 五、心得體會(huì)： 本次作業(yè)設(shè)計(jì)以C51單片機(jī)為核心，控制電路、LED顯示電路、以及單片機(jī)最小系統(tǒng)等模塊組成的核心主控制電路，實(shí)現(xiàn)了由單片機(jī)對(duì)LED燈的控制。 通過對(duì)軟件的仿真調(diào)試，對(duì)彩燈控制器的運(yùn)行成果滿意，實(shí)現(xiàn)了題目的要求，同時(shí)此設(shè)計(jì)具有電路簡單、易操作、成本小、體積小、耗能低等優(yōu)點(diǎn)。 但是在設(shè)計(jì)中也出現(xiàn)了一些問題，在程序編寫過程中發(fā)現(xiàn)自己有的知識(shí)模塊模糊，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)速度減緩，通過c程序的編寫實(shí)驗(yàn)就發(fā)現(xiàn)自己很多地方的不足，在查閱資料和同學(xué)的幫助下才解決了困難，這都是以后要多學(xué)習(xí)的地方。
單片機(jī)源程序如下:
- #include <reg52.h>
- #define uchar unsigned char //宏定義
- #define uint unsigned int
- sbit k1=P1^2; //位定義
- sbit k2=P1^3;
- sbit k3=P1^4;
- sbit k4=P1^5;
- uchar a=0; //定義所需變量
- uchar b;
- uchar code table1[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //從上到下流水?dāng)?shù)組
- uchar code table2[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; //從下到上流水?dāng)?shù)組
- void delay_ms(uint xms) //延時(shí)函數(shù)
- {
- uint i,j;
- for(i=xms;i>0;i--)
- for(j=110;j>0;j--);
- }
- void key_scan(uchar b) //按鍵掃描
- {
- if(b==1) //若K1按下
- {
- while(k2==1&&k3==1&&k4==1)
- {
- for(a=0;a<8;a++) //執(zhí)行從上到下流水操作
- {
- P0=table1[a];
- delay_ms(100);
- }
- a=0;
- }
- }
- if(b==2) //若K2按下
- {
- while(k1==1&&k3==1&&k4==1)
- { //P0全部輸出高電平，關(guān)閉LED
- P0=0xff;
- }
- }
- if(b==3) //若K3按下
- {
- while(k1==1&&k2==1&&k4==1)
- {
- for(a=0;a<8;a++) //執(zhí)行從下到上流水操作
- {
- P0=table2[a];
- delay_ms(100);
- }
- a=0;
- }
- }
- if(b==4) //若K4按下
- {
- while(k1==1&&k2==1&&k3==1)
- {
- P0=0xaa; //奇偶位分別點(diǎn)亮
- delay_ms(100);
- P0=0x55;
- delay_ms(100);
- }
- }
- }
- void main(void) //主函數(shù)
- {
- TMOD=0X01; //定時(shí)器中斷初始化
- TH0=(65536-1000)/256;
- TL0=(65536-1000)%256;
- EA=1;
- ET0=1;
- TR0=1;
- while(1);
-
- }
- void T0_time() interrupt 1 //中斷服務(wù)函數(shù)
- {
- TH0=(65536-1000)/256;
- TL0=(65536-1000)%256;
- if(k1==0)b=1;
- if(k2==0)b=2;
- if(k3==0)b=3;
- if(k4==0)b=4;
- key_scan(b);
- }
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