文档介绍：目录
0. 前言 1
1. 总体方案设计 1
2. 硬件电路的设计 2
单片机系统 2
LED概述 3
外部时钟方式电路 4
手动复位电路 4
霓虹灯控制电路 5
3 软件设计 5
5
6
6
5. 课设小结及进一步设想 7
参考文献 8
附录I 元件清单 9
附录II 整体电路图 10
附录III 源程序清单 11
基于单片机的霓虹灯控制系统设计
摘要:本文主要设计一个基于单片机的霓虹灯控制系统。以AT89C51单片机为控制核心电路,应用片内定时器实现对霓虹灯的控制。该系统由单片机的控制部分和显示部分组成,运用中断定时器控制发光二极管(或LED),使其产生有规律的闪烁和移动。
关键字:单片机;发光二极管;定时中断
0. 前言
随着时代的进步,人们对物质生活的迫切追求,使周边环境发生翻天覆地的变化。从钻木取火走到今天灯火阑珊,各种繁华夜景层出不穷,让人叹为观止。这些辉煌景象都离不开电子技术。事实证明电子技术对社会的发展产生了深远的影响。随着电子技术和计算机技术的发展,特别是单片机的发展,使传统的测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化,形成了一种完全突破传统概念的新一代测试仪器——智能仪器。智能仪器是以微处理器为核心的电子仪器,它不仅要求设计者熟悉电子仪器的工作原理,而且还要求其掌握微型计算机硬件和软件的原理。目前,有很多的传统电子仪器已有相应的替代产品,而且还出现不少全新的仪器类型和测试系统体系。在科学技术高速发展的今天,如何用简单便宜、性能良好的元器件制造出对人类生活有用的产品,已经成为人们研究的主要趋势。在自动化技术中,无论是过程控制技术还是数据采集技术还是测控技术,都离不开单片机,在工业自动化的领域中,机电一体化技术发挥越来越重要的作用。
1. 总体方案设计
在本次设计中,硬件部分由单片机系统、LED发光二极管组成。原理图如图1所示。单片机选用的是AT89C51单片机,利用其中的一个定时器设定灯光闪烁的时间,。复位电路部分采用的是上电复位和手动复位两种复位方式。由于考虑到单片机I/O端口的带载能力,LED发光二极管采用共阳极的接法,用470Ω的电阻分压。
软件部分,,,不能达到要求的闪烁频率。所以采用定时50ms,10个定时中断灯光进行一次亮灭的跳变。并在每一次跳变时记录下灯闪烁的次数,通过对闪烁次数的判断,来进行对不同LED灯的亮灭的整体时序循环控制。
单
片
机
LED
显示
电路
复位电路
时钟电路
图1 单片机的霓虹灯控制电路原理图
2. 硬件电路的设计
单片机系统
标准型89系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容的。在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器,可进行1000次擦写操作。全静态工作为0~33MHz,有3级程序存储器加密锁定,内含有128~256字节的RAM、32条可编程的I/O端口、2~3个16位定时器/计数器,6~8级中断,此外有通用串行接口、低电压空闲模式及掉电模式。AT89C51相当于将8051中的4KB ROM换成相应数量的Flash存储器,其余结构、供电电压、引脚数量及封装均相同,使用时可直接替换。AT89C51在内部采用40条引脚的双列直插式封装,引脚排列如图2所示,内部结构原理图如图3所示。
图2 AT89C51芯片引脚
I/O
存储器
EPROM/ROM
定时/计数器
运算器
控制器
中断
CPU
片内振荡器
RAM/SFP
并行口
存储器扩展控制器
串行口
XTAL
图3 AT89C51内部结构原理图
。
XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚):外接晶体引脚,XTAL1和XTAL2分别接外部晶振一端。
RST:即为RESET,该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。在此设计中接正常模式按扭。
、、:用来控制LED显示器的显示控制。
LED概述
LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由三部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子,中间通常是1至5个周期的量子阱。当