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1、 湖北大学知行学院毕业论文（设计）基于AT89S52单片机的简易循环彩灯控制设计目 录绪 论11项目分析11.1 需求分析11.2 功能模块分析21.2.1 系统模块图21.2.2 外部时钟电路21.2.3 复位电路21.2.4 LED驱动电路31.2.5 最小系统电路31.3 方案设计41.3.1 设计方案比较及选择41.3.2 可行性分析41.3.3 难点分析及解决方法41.4 技术性能指标51.4.1基本要求：51.4.2 彩灯闪烁花型52 硬件设计52.1 总体电路图52.2 电路的工作原理62.3 元器件及其参数选择62.4 PCB板的制作82.5焊接组装83 电路调试93.1 静态
2、调试93.2 通电调试93.3 故障分析与排除94 软件设计104.1 程序设计104.2 程序功能模块的划分104.3 程序框架图104.4 软件程序：104.4 程序调试134.5 系统仿真134.6 设计结果评价145 结语14参考文献16附录:17致谢18I基于AT89S52单片机的简易循环彩灯控制设计摘 要在当代生活里，人们对生活灯饰品的要求越来越高，这样无疑使得各种彩灯成为了最日常生活中不可缺少的装饰品，它不仅能美化都市环境，渲染生活气氛，还可将其用于各种娱乐场所和电子玩具中。现以本毕业设计为例进行分析与设计简易的可编程的循环彩灯控制电路很多，其组合的方式和运用的集成块的种类及数目
3、更是多种多样，而且还有专门的可编程9循的各种复杂程度的循环彩灯控制电路模块。市场上及大多数的彩灯都是运用各种数字电路来实现的，但本毕业设计在考虑到制作简易程度及成本的前提下， 由于单片机具有集成度高、功耗低、运行可靠性强、体积并不大、价格低廉等优点 , 所以特意地运用了单片机、LED等优点及技术，来实现对各种形式不一的各色彩灯的自动简易控制。 本毕业设计以AT89S52单片机2 为主要的控制核心，各电路都采用模块化的设计方法，运用各色LED彩灯、普通按键等组成主要电路，运用可编程循软件在按键的控制下实现对彩灯循环点亮花样及模式进行选择，从而达到每个不同需求的人对设计出来的成品的要求。本毕业设计
4、具有体积小、电子元器件少、电路结构简易及操作方便等优点。关键词：AT89S52单片机；数字电路4；循环灯； LEDISimple cycle lights AT89S52 microcontroller-based control designsAbstractIn modern life, people living lights jewelry have become increasingly demanding, this would no doubt make a variety of lights has become the most indispensable everyday
5、decorations, it can not only beautify the urban environment, rendering the atmosphere of life, but also to for a variety of entertainment and electronic toys. The graduation project is now an example to analyze and design simple programmable loop control circuit Lantern many combinations of types an
6、d numbers of the manifold ways and the use of more diverse, but also through a dedicated programmable the complexity of the various lights loop control circuit module. Most of the lights on the market and are using a variety of digital circuitry to achieve, but the graduation project, taking into ac
7、count the extent and cost of making simple premise, because the single-chip high integration, low power consumption, high operating reliability , the volume is not large, low cost, etc., so he use a microcontroller, LED and other advantages and technologies to automate simple control of all forms of
8、 different colored lanternsThe graduation project AT89S52 microcontroller as the main control center, all circuits are designed using a modular approach, the use of colored LED lights, buttons and other components common main circuit, the use of programmable through software implementation cycle und
9、er the control of the lantern keys lighting patterns and mode selection, to achieve the different needs of each person, the finished design requirements. The graduation design has a small, small electronic components, circuit structure simple and convenient operationKey words: AT89S52 machines；Digit
10、al circuits；Lights； LED绪 论本毕业设计是一种主要由AT89S52单片机组成的简易的可编程的循环彩灯控制设计，从而实现对LED彩灯发亮模式及花样的控制。本毕业设计是将单片机1 P0口和P2口作为16路LED彩灯的输出端口（提供+5V工作电源），且主控单片机是AT89S52单片机（提供+5V工作电源），在主控电路模块上还包含振荡电路和复位电路。本毕业设计的整个控制模块由软件控制，在此基础上，设计者可以通过主控模块（单片机）上P3口的按键对正在工作的已编写好的若干种亮灯模式的LED彩灯进行花样控制。该毕业设计的系统设计2原理比较简易, 其主要设计原由是利用单片机的可编程控制原
11、理, 由硬软件两大部分组成。其硬件包括主控CPU-AT89S52 单片机、I/ O 接口及其扩展、EPROM及其扩展、各色小功率LED彩灯等几个部分。软件部分由主程序及各子程序构成。由于软件控制程序存储在AT89S52单片机中的可进行电擦除的Flash闪存EPROM中，如果设计者需要改变LED彩灯发亮的花样，不需要更改已设计好的硬件电路5，只需修改存储在主控芯片中AT89S52单片机中的程序即可，是一种及有发展前景的可编程的循环彩灯控制装置。1 项目分析1.1 需求分析在经济发展迅速的21世纪里， 人们对周围环境的要求也越来越高，渴望生活在一个灯光夺目的的环境中享受美好生活，使得人生不那么单调
12、寂寞。各种循环彩灯（即各种霓虹灯）也因此产生了，人们运用各种简易的可编程的循环彩灯来装饰街道、房屋建筑和咖啡屋等已经成为一种时尚。尤其是现在的90后为追求时尚，在他们的摩托车、自行车都安装了各种彩灯，给爱车装上闪灯后时尚又拉风。与此同时，各种手机装饰灯、风筝装饰彩灯也成为了时尚，都是为了使自己的爱物更加光彩夺目。据此可知，“彩灯族”正风靡社会生活各个角落，这样使得LED彩灯市场需求正日益上升，极具竞争力。各种简易的可编程11的循环彩灯在当今生活中无处不在，从而给企业带来了许多商业机遇。LED彩灯由于其具有多种灯光色彩，价格低廉以及易于控制等特点而得到人们的广泛青睐。目前，市场上绝大多数的LED
13、循环彩灯控制器都是由全硬件电路（即由多种模拟电子元器件组成的电路3）实现的。无疑，这样的电路稳定性不高、功耗大、结构复杂且功能单一，制成成品后只能按照单一固定的模式运行闪亮，无法满足客户根据不同场合或不同时间段的需要来调节彩灯发亮的时间、模式、闪烁频率等基本要求。这种彩灯控制器结构具有大功率芯片多、电路较为复杂、系统稳定性不高等缺点。除此之外，从工作的功能及效果上看，亮灯模式少且花样比较单调，用户可操作几乎没有，无法达到用户所需要的效果。因此，需要我们对现有的霓虹灯控制器进行必要的改进。与大多数现有的LED彩灯相比，该种简易的可编程12的循环彩灯具有变化新颖的点亮花样，性价比更高，与市面上的普
14、通的全硬件控制的LED彩灯相比具有更好的装饰效果和经济效益。1.2 功能模块分析1.2.1 系统模块图图1.1 系统模块1.2.2 外部时钟电路XTAL2（即18）引脚和XTAL1（即19）引脚接外部时钟电路，XTAL1（即19）引脚接外部晶振及电容的一个脚， XTAL2（即18）引脚接外部晶振及电容的另一端。外部时钟电路是在XTAL1和XTAL2引脚之间接入晶振及2个谐振电容并于片内时钟电路一起构成振动电路。这里我们一般选用12MHZ的晶振作为内部时钟电路的振荡频率，谐振电容我们一般采用2230pF的陶瓷片电容，此毕业设计我们选用的是30pF。时钟电路图如下图1.2所示：图1.2时钟电路1.
15、2.3 复位电路RST（即9）引脚为单片机主控系统复位输入端，接上电容、电阻及开关后够上电复位电路，VCC(即40)引脚为电源端（接+5V），GND（即20）引脚为接地端。复位电路实际上是对单片机的进行初始化操作，从而使片内部各寄存器都处于初始状态。复位电路有两种方式：一种是上电复位，另一种是按键电平复位，本毕业设计采用的是按键电平复位（即手动复位）的方式。所选复位电路如下图1.3所示：图1.3复位电路1.2.4 LED驱动电路LED驱动电路由16个电阻、16个LED和一个电源组成。LED驱动电路是本毕业设计的主要展示部分，系统的重要功能及效果都有此模块展示出来。由于单片机的吸电能力比输出能力强，所以我选择的是LED彩灯共阳极的接法。其模块电路图如下图1.4所示：图1.4 LED驱动电路1.2.5 最小系统电路单片机主控模块外围电路的最小系统实际上是由外部时钟振荡电路和外部复位电路以及提供能量的电源组成。它是保证单片机能够正常工作的最小组成单
