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基于單片機(jī)的廣州塔論文.doc
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目 錄 摘要 1 緒論 1.1 項(xiàng)目研究背景及意義 2 總體設(shè)計(jì)方案及論證 2.1 總體方案設(shè)計(jì) 3 硬件實(shí)現(xiàn)及單元電路設(shè)計(jì) 3.1 主控制模塊 3.2 電源設(shè)計(jì) 3.3 模塊設(shè)計(jì) 3.3.1 LED驅(qū)動(dòng)模塊 3.3.2 底座LED驅(qū)動(dòng) 3.3.3 音頻電路的設(shè)計(jì) 3.3.4 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 4 軟件設(shè)計(jì) 4.1 主程序 5 總結(jié) 6 參考文獻(xiàn) 附 錄 附件1:原理圖 附件2:元件清單 附件3:實(shí)物圖
摘要STC12C5A60S2是STC系列單片機(jī)里應(yīng)用比較廣泛的一款,在自動(dòng)控制領(lǐng)域里享有很高的價(jià)值,以其易用性和多功能性受到了廣大電子設(shè)計(jì)愛(ài)好者的好評(píng)。本次設(shè)計(jì)主要是利用STC12C5A60S2單片機(jī)、該系統(tǒng)采用增強(qiáng)型8051單片機(jī)STC12C5A60S2為主控制器,利用單片機(jī)控制點(diǎn)陣的原理,控制廣州塔展示效果,還通過(guò)單片機(jī)內(nèi)置的ADC對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣,然后控制廣州塔亮的層數(shù)達(dá)到根據(jù)音樂(lè)跳舞的效果。該方案具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,開發(fā)、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:點(diǎn)陣 STC12C5A60S2 廣州塔
1 緒論 1.1 項(xiàng)目研究背景及意義 廣州塔其實(shí)又稱廣州新電視塔,昵稱小蠻腰。它是廣州最高建筑,整個(gè)塔身的設(shè)計(jì)非常有特點(diǎn),特別是在夜晚的燈光裝飾下,更是顯得美輪美奐�,F(xiàn)已儼然成為廣州的地標(biāo)。如此美的建筑怎能不讓人心動(dòng)。我們結(jié)合所學(xué)的單片機(jī)點(diǎn)陣顯示技術(shù),我們也能做出廣州塔的美。我們采用STC12C5A60S2作為控制系統(tǒng),顯示部分采用的是16*16的點(diǎn)陣顯示原理,通過(guò)對(duì)廣州塔的制作,能更好的提升單片機(jī)對(duì)點(diǎn)陣顯示原理的掌握。 2 總體設(shè)計(jì)方案及論證 2.1 總體方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方框圖如圖1所示。
3 硬件實(shí)現(xiàn)及單元電路設(shè)計(jì) 3.1 主控制模塊 主控制最小系統(tǒng)電路如圖2所示。
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圖2 最小系統(tǒng) 硬件電路總設(shè)計(jì)見圖3。
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圖3 總設(shè)計(jì)電路圖 3.2 電源設(shè)計(jì) 電源部分的設(shè)計(jì)采用DC5V供電,使用了電解電容進(jìn)行濾波,電路供電更加的穩(wěn)定。 3.3模塊設(shè)計(jì) 3.3.1 led驅(qū)動(dòng)模塊 LED驅(qū)動(dòng)采用的是直接用單片機(jī)管腳驅(qū)動(dòng),因?yàn)閟tc12c5a60s2單片機(jī)的管腳電流達(dá)到20幾毫安,足以驅(qū)動(dòng)廣州塔的LED,為了LED工作的穩(wěn)定性,我們?cè)陔娐分屑尤肓讼蘖麟娮琛?/div>3.3.2 底座4個(gè)LED底座4個(gè)LED使用的七彩LED,為了控制方便,4個(gè)LED直接到了電源,上電就能直接點(diǎn)亮,可以直觀看出模塊電源是否正常,使用七彩LED的原因是,其發(fā)出的LED光多姿多彩,給廣州塔的絢麗增添多一份優(yōu)美,電路如下圖所示:
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圖4 底座led驅(qū)動(dòng)電路 3.3.3 音頻輸入電路的設(shè)計(jì)音頻電路的設(shè)計(jì)主要是采用了T型口的USB接口,因?yàn)樵摻涌诎艘纛l和電源的輸入,又因?yàn)榭刂颇0宓膯纹瑱C(jī)是自帶了AD的,所以通過(guò)按鍵切換到音頻模式下,我們可以看到廣州隨音樂(lè)在跳舞。 3.3.4 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件,XTAL2應(yīng)不接。 因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期,而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期,所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期,如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ,一個(gè)振蕩周期為1/12us,故而一個(gè)機(jī)器周期為1us。如圖13所示為時(shí)鐘電路。
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圖13 時(shí)鐘電路圖
5 總結(jié) 利用點(diǎn)陣顯示技術(shù)模擬廣州塔的人不多,大家選擇的都是STC89C52,驅(qū)動(dòng)電路也只是采用普通的三極管控制,由于單片機(jī)和控制電路限制,市面上做出來(lái)的廣州塔一般都是功能比較單一。對(duì)于廣州塔的模擬,我們要朝著和真正廣州塔一致的方向模擬,本設(shè)計(jì)中由于采用的是STC12C5A60S2,本廣州塔的模擬加入了音頻控制顯示,能根據(jù)輸入的音源,控制塔亮的層數(shù)等功能。
6 參考文獻(xiàn) [1]宏晶科技.STC12C5A60S2系列單片機(jī)器件手冊(cè)[M].2010.
[2]程佩青.數(shù)字信號(hào)處理教程(第二版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001.
[3]靳桅,等.基于51系列單片機(jī)的LED顯示屏開關(guān)技術(shù)(第2版)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2011.
作者簡(jiǎn)介:
吳永德(1980―),男,講師,從事電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)及研究。
羅萍(1979―),女,講師,從事計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)教學(xué)及研究。
附 錄附件1:原理圖
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附件2:元件清單
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附件3:實(shí)物圖
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4 軟件設(shè)計(jì)
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