電子技術(shù)課程設(shè)計-基于51單片機(jī)的彩燈控制

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文檔簡介

1、　　電子技術(shù)應(yīng)用課程設(shè)計　　課題：基于51單片機(jī)的彩燈制作 　　專業(yè)班級： 　　學(xué)生姓名: 　　學(xué)號: &

2、lt;/p>　　指導(dǎo)老師: 　　日期： 2012年9月 24日-9月28日 　　系統(tǒng)描述　　實驗?zāi)康?lt;/b>　　為掌

3、握和熟悉STC80C51 4個I/O口的應(yīng)用及對I/O的一般控制方法，了解4094芯片的8位串行輸入轉(zhuǎn)為8位并行輸出的工作方式，利用STC80C51 4個I/O口實現(xiàn)32個LED控制和用P3.1、P3.2、P1.0及4094實現(xiàn)串口控制8個彩燈。通過完成這一包括電路設(shè)計和程序開發(fā)的完整過程，了解開發(fā)一單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的全過程，為今后的設(shè)計打下基礎(chǔ)。　　硬件分析

4、　　STC80C51共有4個I/O口，可控制32個彩燈，在實現(xiàn)過程中要控制的彩燈分為4個部分，每一部分均由8個彩燈組成。第1部分由P0口控制；第2部分由P1口控制；第3部分由P2口控制；第4部分由P3口控制。另外8個彩燈由以P3.0、P3.1、P1.0控制的4094芯片組成的電路控制，這兩組彩燈分別由兩個程序控制，各不影響。　　在并口控制彩燈的實現(xiàn)中，由

5、于芯片STC80C51供電能力有限，所以在單片機(jī)控制的彩燈處各加上拉電阻，以防供電能力不足而導(dǎo)致的電路設(shè)計缺陷。　　在串口控制彩燈的實現(xiàn)中，P3.0為數(shù)據(jù)輸入口，P3.1為時鐘輸入口，驅(qū)動P3.0口的數(shù)據(jù)到4094芯片。4094為串口數(shù)據(jù)輸入轉(zhuǎn)換為8位并口數(shù)據(jù)輸出。P1.O為4094串口輸入轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)輸出的使能控制，當(dāng)P1.0為高電平時，4094串口輸入變?yōu)椴⒖谳敵?；P1.0為低電平時，4094

6、輸出的數(shù)據(jù)不變。同樣，4094控制的彩燈也各加上拉電阻。　　由于STC80C51 4個I/O的每個串口都有對彩燈的控制，同時P3.0、P3.1、P1.0又對串口8個彩燈控制，P3.0、P3.1、P1.0在實現(xiàn)功能控制中有沖突，所以在這次彩燈設(shè)計中采用了一個跳線功能（相當(dāng)于一個二路開關(guān)功能）。當(dāng)開關(guān)打到一端時，P3.0、P3.1、P1.0控制并口彩燈；而當(dāng)開關(guān)打到另一端時，P3.0、P3.1、P1

7、.0控制串口彩燈，所以實現(xiàn)過程中采取的是兩個主程序，以實現(xiàn)其功能。　　電路設(shè)計　　STC80C51 4個I/O分別對應(yīng)控制32個LED彩燈，4094芯片將串口數(shù)據(jù)輸入轉(zhuǎn)換為8位并口數(shù)據(jù)輸出。為保護(hù)這兩個IC片，我們增加了一個穩(wěn)壓模塊，將輸入電壓范圍為6~9V穩(wěn)定在5V左右。&

8、lt;b>　　電路原理圖 　　系統(tǒng)硬件框圖　　2.系統(tǒng)原理圖設(shè)計　　Proteus 仿真原理圖　　3.PCB布線設(shè)計</p&g

9、t;　　三．單片機(jī)彩燈控制應(yīng)用程序設(shè)計　　程序流程圖　　并口控制彩燈程序流程圖串口控制彩燈程序流程圖　　調(diào)試與測試 　　畫完P(guān)CB圖并印刷

10、電路板之后，我們便開始焊接元件和調(diào)試。剛開始通電時，發(fā)現(xiàn)所有LED燈都不亮，包括穩(wěn)壓模塊的指示燈。通電幾分鐘后，穩(wěn)壓塊和STC80C51都開始發(fā)燙，我們急忙關(guān)掉電源，檢查電路。后來發(fā)現(xiàn)是穩(wěn)壓模塊并沒有接在電源的入口處，于是我們改正后，又重新接上電源，這回LED彩燈終于綻放了它的光彩?？墒牵€是有些美中不足，有些LED燈光芒很微弱甚至不亮，我們猜測是焊接得不好或者是虛焊，于是又重新把不亮的LED燈重新焊接。之后再進(jìn)行調(diào)試，LED彩燈果真按

11、著程序閃動變換。　　成品圖片　　附1.元件清單：　　附2.系統(tǒng)詳細(xì)軟件代碼：　　1.彩燈并口程序　　//******

12、*******包含的頭文件****************　　#include<reg52.h>　　#include<intrins.h>　　//*************變量定義****************　　#define DELAY_TI

13、ME 550　　unsigned char change,change1,change2;　　unsigned char i,j;　　sbit P00=P0^0;　　sbit P01=P0^1;　　sbit P02=P0^2;&l

14、t;/p>　　sbit P03=P0^3;　　sbit P04=P0^4;　　sbit P05=P0^5;　　sbit P06=P0^6;　　sbit P07=P0^7;　　sbit P17=P1^7;

15、　　sbit P27=P2^7;　　sbit P32=P3^2;　　sbit P33=P3^3;　　sbit P34=P3^4;　　sbit P35=P3^5;　　sbit P36=P3^

16、6;　　sbit P37=P3^7;　　//*************函數(shù)聲明****************　　void de_lay(void);　　void lig_rotate1(void);　　void lig_rota

17、te0(void);　　void lig_circle(void);　　void lig_jump(void);　　void lig_circle_light(void);　　void lig_all_put_out(void);

18、　　void Delay_us(int time);　　void Delay_ms(int time);　　//*************主程序開始****************　　void main()　　{

19、　　while(1)　　{　　lig_all_put_out();　　Delay_ms(200);　　lig_rotate0();

20、lig_rotate1();　　for(j=0;j<5;j++)　　lig_circle();　　for(j=0;j<4;j++)　　lig_jump();　　for(j=0;j<4;j++)

21、　　{　　lig_circle_light();　　lig_all_put_out();　　}　　for(j=0;j<4;j++)<p&g

22、t;　　lig_jump();　　}　　}　　//************使彩燈由P0.0-P3.7順時針依次點亮*****************　　void lig_rotate0(void)

23、　　{　　change=0xff;　　for(i=0;i<=7;i++)　　{　　change<<=1;<

24、p>　　P0=change;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　}　　change=0xff;　　for(i=0;i<=7;i++)　　{</

25、b>　　change>>=1;　　P2=change;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　}　　change=0xff;

26、;　　for(i=0;i<=7;i++)　　{　　change>>=1;　　P3=change;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　}<

27、/b>　　change=0xff;　　for(i=0;i<=7;i++)　　{　　change>>=1;　　P1=change;

28、;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　}　　}　　//*************使彩燈由P0.0-P3.7順時針依次熄滅****************　　void lig_rota

29、te1(void)　　{　　P00=1;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P01=1;　　Delay

30、_ms(DELAY_TIME);　　P02=1;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P03=1;　　Delay_ms(DELAY_TIME);

31、;　　P04=1;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P05=1;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P06=1;</p&g

32、t;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P07=1;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　change=0x00;　　for(i=0;i<=7;i++)&l

33、t;p>　　{　　change>>=1;　　change+=0x80;　　P2=change;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　}</

34、b>　　change=0x00;　　for(i=0;i<=7;i++)　　{　　change>>=1;　　change+=0x80;<p&

35、gt;　　P3=change;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　}　　change=0x00;　　for(i=0;i<=7;i++)　　{</b&

36、gt;　　change>>=1;　　change+=0x80;　　P1=change;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　}

37、　　}　　//***********使P0,P1,P2,P3分別控制的所有的燈順時針點亮*************　　void lig_circle(void)　　{　　change1=0xaa;

38、　　change2=0x55;　　P0=0x00;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P0=0xff;　　P2=0x00;

39、　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P2=0xff;　　P3=0x00;　　Delay_ms(DELAY_TIME);&

40、lt;b>　　P3=0xff;　　P1=0x00;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P1=0xff;　　}</

41、p>　　//*************彩燈間隔點亮******************　　void lig_jump(void)　　{　　P1=P3=0xaa;　　P2=P0=0x55;

42、　　Delay_ms(900);　　P1=P3=0x55;　　P2=P0=0xaa;　　Delay_ms(900);　　}　　//***********使P0,P1,P2

43、,P3分別控制的所有的燈逆時針點亮******************　　void lig_circle_light(void)　　{　　change1=0xaa;　　change2=0x55;

44、;　　P1=0x00;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P1=0xff;　　P3=0x00;　　Delay_ms(DELAY_TIME);&l

45、t;/p>　　P3=0xff;　　P2=0x00;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P2=0xff;<b&g

46、t;　　P0=0x00;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　P0=0xff;　　}　　//************熄滅所有的燈****************&l

47、t;/p>　　void lig_all_put_out(void)　　{　　P1=P2=P3=P0=0xff;　　}　　//************us時間延時****

48、***********　　void Delay_us(int time)　　{　　while(time--)_nop_();　　}　　//********

49、*****ms時間延時***************　　void Delay_ms(int time)　　{　　while(time--)Delay_us(20);　　}&

50、lt;p>　　彩燈串口程序　　//*************包含的頭文件*****************　　#include<reg52.h>　　#include<intrins.h>　　//*****

51、********宏定義*****************　　#define uchar unsigned char　　#define DELAY_TIME 600　　//************函數(shù)聲明******************　　void Effect1(vo

52、id);　　void Effect2(void);　　void Effect3(uchar n);　　void Effect4(void);　　void lig_put_out(void);　　void Init_Programm

53、e(void);　　void Delay_us(int time);　　void Delay_ms(int time);　　//*************變量聲明*****************　　uchar change,change1,change2;</p&

54、gt;　　sbit P10=P1^0;　　uchar i,j;　　//**************主函數(shù)****************　　void main()　　{

55、　Init_Programme();　　while(1)　　{　　Effect1();　　Effect2();　　Effect3(5);

56、;　　Effect4();　　}　　}　　//*************小燈漸亮*****************　　void Effect1(void)

57、　　{　　change=0xff;　　for(i=0;i<=7;i++)　　{　　change<<=1;　　SBU

58、F=change;　　TI=0;　　while(!TI);　　P10=1;　　P10=0;　　Delay_ms(DE

59、LAY_TIME);　　}　　lig_put_out();　　}　　//*************小燈漸滅*****************　　void

60、Effect2(void)　　{　　change=0x00;　　for(i=0;i<=7;i++)　　{　　change>>=1;<

61、;/p>　　change+=0x80;　　SBUF=change;　　TI=0;　　while(!TI);　　P10=1;&l

62、t;b>　　P10=0;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　}　　lig_put_out();　　}　　//***

63、**********小燈間隔亮與滅*****************　　void Effect3(uchar n)　　{　　change=0x55;　　change1=0xaa;　　for(i

64、=0;i<n;i++)　　{　　SBUF=change;　　TI=0;　　while(!TI);　　P10=1;

65、;　　P10=0;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　SBUF=change1;　　TI=0;　　while(!TI);

66、　　P10=1;　　P10=0;　　Delay_ms(DELAY_TIME);　　}　　lig_put_out();

67、　　}　　//**************小燈的混合效果****************　　void Effect4(void)　　{　　int time=1000;<

68、/p>　　change=change1=change2=0xfe;　　for(i=0;i<55;i++)　　{　　SBUF=change;　　TI=0;</

69、p>　　while(!TI);　　P10=1;　　P10=0;　　change1<<=1;　　change2>>=7;&

70、lt;p>　　change=change1|change2;　　change1=change2=change;　　time-=15;　　Delay_ms(time);　　}

71、;　　change=0xfe;　　change1=0xff;　　for(i=0;i<=7;i++)　　{　　for(j=0;j<5;j++)

72、　　{　　SBUF=change;　　TI=0;　　while(!TI);　　P10=1;　　P10=0;</

73、b>　　Delay_ms(400);　　SBUF=change1;　　TI=0;　　while(!TI);　　P10=1;&

74、lt;p>　　P10=0;　　Delay_ms(400);　　}　　change<<=1;　　}

75、　Effect3(5);　　}　　//**************程序的初始化****************　　void Init_Programme(void)　　{&

76、lt;p>　　SCON=0x00;　　ES=0;　　P10=0;　　SBUF=Oxff;　　TI=0;　　wh

77、ile(!TI);　　P10=1;　　P10=0;　　}　　//**************熄滅所有的燈****************

78、　　void lig_put_out(void)　　{　　SBUF=0xff;　　TI=0;　　while(!TI);

79、;　　P10=1;　　P10=0;　　}　　//**************us時間延時****************　　void Delay_us(int time)<

80、;/p>　　{　　while(time--)_nop_();　　}　　//***************ms時間延時***************　　void Dela

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