综合电子课程设计花型多变的彩灯控制器.docx
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综合电子课程设计花型多变的彩灯控制器
目录
摘要………………………………………………………………………Ⅰ
1.概述1
1.1设计任务1
1.2设计要求1
2.系统硬件设计方案1
3.系统软件设计方案2
3.1软件设计概述2
3.2程序流程图4
4.系统仿真8
4.1功能简介8
4.2系统仿真8
5.课程设计总结10
致谢10
参考文献:
10
附录1.源程序代码11
附录2.系统原理图13
1.概述
1.1设计任务
设计一个花型多变的彩灯控制器,要求具有4种花型,每种花型有六个节拍,每个节拍控制6个(或6组)彩灯亮灭,六个节拍完成一个花型循环。
另外花型要方便修改,花型之间能自动切换。
1.2设计要求
(1)每种花型有六个节拍,每个节拍控制6个(或6组)彩灯亮灭,六个节拍完成一个花型循环。
例如6个彩灯依次循环点亮、6个彩灯依次循环不亮等等。
(2)设计4种花型。
花型1、花型2、花型3、花型4自定义。
但要求可方便修改。
(3)设计4种花型自动切换电路。
花型1结束后自动选择到花型2,花型2结束后自动选择到花型3……,花型4结束后自动选择到花型1。
2.系统硬件设计方案
按照单片机系统扩展与系统配置状况,单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。
80C51单片机由先进CMOS工艺制造并带有非易失性Flash程序存储器,全部支持12时钟和6时钟操作P89C51X2和P89C52X2/54X2/58X2分别包含128字节和256字节RAM,32条I/O口线3个16位定时/计数器,6输入4优先级嵌套中断结构,1个串行I/O口,可用于多机通信I/O扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。
彩灯控制器的具体硬件组成如图2.1所示。
图2.1彩灯控制器硬件原理图
本彩灯控制系统实际上就是一个带有六个发光二极管的单片机最小应用系统,即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。
从图中可以看出,如果要让接在P1.0口的D1亮起来,那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了;相反,如果要让接在P1.0口的D1熄灭,就要把P1.0口的电平变为高电平;同理,接在P1.1~P1.5口的其他5个D的点亮和熄灭的方法同D1。
因此,要实现彩灯功能,我们只要将发光二极管D1~D6依次点亮、熄灭,6只LED灯便会一亮一暗的做彩灯了。
在此我们还应注意一点,由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短,我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间,否则我们就看不到“彩灯”效果了。
3.系统软件设计方案
3.1软件设计概述
软件系统采用汇编语言编写程序,主要包括花型1程序、花型2程序、花型3程序、花型4程序。
程序设计采用直接对端口赋值的方法。
将每个状态值列成表,编程将每个状态值不断赋值给P1口,并且插入一个延时,就可以看到接在P1口的发光二极管的状态变化。
花型1:
从六灯全灭状态开始,从上到下依次渐亮到六灯全亮。
花型1显示状态表如表3.1所示。
表3.1花型1显示状态表
P1.5
P1.4
P1.3
P1.2
P1.1
P1.0
说明
节拍
1
1
1
1
1
1
全灭
起始状态
1
1
1
1
1
0
D1亮
第一节拍
1
1
1
1
0
0
D1、D2亮
第二节拍
1
1
1
0
0
0
D1、D2、D3亮
第三节拍
1
1
0
0
0
0
D1、D2、D3、D4亮
第四节拍
1
0
0
0
0
0
D1、D2、D3、D4、D5亮
第五节拍
0
0
0
0
0
0
全亮
第六节拍
花型2:
从六灯全亮状态开始,从下到上逆序渐灭到六灯全灭。
花型2显示状态表如表3.2所示。
表3.2花型2显示状态表
P1.5
P1.4
P1.3
P1.2
P1.1
P1.0
说明
节拍
0
0
0
0
0
0
全亮
起始状态
0
0
0
0
0
1
D6灭
第一节拍
0
0
0
0
1
1
D5、D6灭
第二节拍
0
0
0
1
1
1
D4、D5、D6灭
第三节拍
0
0
1
1
1
1
D3、D4、D5、D6灭
第四节拍
0
1
1
1
1
1
D2、D3、D4、D5、D6灭
第五节拍
1
1
1
1
1
1
全灭
第六节拍
花型3:
从六灯全灭开始,从中间到上下对称式(每次亮一个)逐次渐亮到六灯全亮。
花型3显示状态表如表3.3所示。
表3.3花型3显示状态表
P1.5
P1.4
P1.3
P1.2
P1.1
P1.0
说明
节拍
1
1
1
1
1
1
全灭
起始状态
1
1
0
1
1
1
D3亮
第一节拍
1
1
0
0
1
1
D3、D4亮
第二节拍
1
0
0
0
1
1
D2、D3、D4亮
第三节拍
1
0
0
0
0
1
D2、D3、D4、D5亮
第四节拍
0
0
0
0
0
1
D1、D2、D3、D4、D5亮
第五节拍
0
0
0
0
0
0
全亮
第六节拍
花型4:
从六灯全亮开始,奇数号灯亮,接着偶数号灯亮,再从上下到中间对称式(每次亮两个)逐次渐亮,最后全灭。
花型4显示状态表如表4.4所示。
表4.4花型4显示状态表
P1.5
P1.4
P1.3
P1.2
P1.1
P1.0
说明
节拍
0
0
0
0
0
0
全灭
起始状态
0
1
0
1
0
1
D1、D3、D5亮
第一节拍
1
0
1
0
1
0
D2、D4、D6亮
第二节拍
0
1
1
1
1
0
D1、D6亮
第三节拍
0
0
1
1
0
0
D1、D2、D5、D6亮
第四节拍
0
0
0
0
0
0
全亮
第五节拍
1
1
1
1
1
1
全灭
第六节拍
3.2程序流程图
3.2.1花型1流程图
图3.1花型1流程图
3.2.2花型2流程图
图3.2花型2流程图
3.2.3花型3流程图
图3.3花型3流程图
3.2.4花型4流程图
图3.4花型4流程图
4.系统仿真
4.1功能简介
功能描述如下:
连通电源后,系统按要求正常运行。
4.2系统仿真
运行PROREUS软件后,画出键盘模块原理图,输入程序,编译,双击图中的80C51芯片,在ProgramFile项中选择HEX文件,双击选中后确定,这样仿真图中的80C51芯片就已经读取了本设计的HEX文件。
单击开始按钮进行仿真和调试。
图4.1花型1部分仿真结果
图4.2花型2部分仿真结果
图4.3花型3部分仿真结果
图4.4花型4部分仿真结果
5.课程设计总结
在何海浪老师耐心的指导下和同学的帮助下,我顺利完成了这次综合电子课程设计课题的花型多变的彩灯控制器,通过这次的设计使我认识到本人对单片机方面的知识掌握得不全面,对于书本上的很多知识还不能灵活运用,尤其是对程序设计语句的理解和运用。
本次的设计使我从中学到了一些很重要的东西,那就是如何从理论到实践的转化,怎样将我所学到的知识运用到我以后的工作中去。
在大学的课堂的学习只是给我们灌输专业知识,而我们应把所学的运用到我们现实的生活中去,此次的彩灯控制器的设计给我奠定了一个实践基础。
同时在查找资料的过程中我也学到了许多新知识,在和同学协作过程中增进同学间的友谊,使我对团队精神的积极性和重要性有了更加充分的理解。
致谢
感谢何海浪老师平常上课的教导和课程设计时细心的指导,正是由于何老师的细心的辅导和他提供给我们的参考资料,使得我们的课程设计能够顺利的完成。
参考文献:
[1]江世明.基于Proteus的单片机应用技术.北京:
电子工业出版社,2009
[2]李泉溪.单片机原理与应用实例仿真.北京:
北京航空航天大学出版社,2009
[3]惠仇.手把手教你学51单片机.北京:
电子工业出版社,2009
附录1.源程序代码
ORG0000H
LJMPSTART
START:
LJMPC1
C1:
MOVP1,#3EH
LCALLDELAY
MOVP1,#3CH
LCALLDELAY
MOVP1,#38H
LCALLDELAY
MOVP1,#30H
LCALLDELAY
MOVP1,#20H
LCALLDELAY
MOVP1,#00H
LCALLDELAY
LJMPC2
C2:
MOVP1,#20H
LCALLDELAY
MOVP1,#30H
LCALLDELAY
MOVP1,#38H
LCALLDELAY
MOVP1,#3CH
LCALLDELAY
MOVP1,#3EH
LCALLDELAY
MOVP1,#3FH
LCALLDELAY
LJMPC3
C3:
MOVP1,#37H
LCALLDELAY
MOVP1,#33H
LCALLDELAY
MOVP1,#23H
LCALLDELAY
MOVP1,#21H
LCALLDELAY
MOVP1,#01H
LCALLDELAY
MOVP1,#00H
LCALLDELAY
LJMPC4
C4:
MOVP1,#2AH
LCALLDELAY
MOVP1,#15H
LCALLDELAY
MOVP1,#1EH
LCALLDELAY
MOVP1,#0CH
LCALLDELAY
MOVP1,#00H
LCALLDELAY
MOVP1,#0FFH
LCALLDELAY
LJMPSTART
DELAY:
MOVR0,#0FFH
D1:
MOVR1,#0FFH
D2:
DJNZR1,D2
DJNZR0,D1
RET
END
附录2.系统原理图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 综合 电子 课程设计 多变 彩灯 控制器