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1、项目三 光幻LED广州塔的装配与调试光幻LED广州塔是依据广州代表性建筑广州塔形状设计出的电子套件，以10000:1的比例微缩成型的光立方器件，采用STC12C5A60S2作为控制系统，显示部分采用的是16*16的点阵显示原理,由268只LED组成小蛮腰形状三维空间。通过单片机内部的ADC功能，音频模式下可伴随音乐节奏而跳跃呈现出绚丽的效果，也可自行实现多种动画效果,具有红外遥控功能，可切换各种模式和完成调试。学习目标知识目标:1、了解光幻广州塔的电子产品工艺结构。2、能够依据工艺文件安装光幻广州塔。3、安装装配工艺标准完成光幻广州塔的装配。技能目标:1.会依照工艺文件装配较复杂电子整机产品；
2、2.会依照工艺文件调试较复杂电子整机产品；3.会简单的单片机程序编写。 职业素养目标:1保持操作工位清洁卫生；2. 在操作前检查安全措施检查；3能够安全使用焊接及安装工具进行产品的装配；4正确使用仪器仪表，注意探头或表笔的摆放，防止短路。任务一 认识电路 广州塔夜景1 广州塔夜景2广州塔又称广州新电视塔，昵称小蛮腰，塔身主体高454米，天线桅杆高146米，总高度600米，是中国第一高塔。塔身灯光将由1080个节点LED灯组成，通过计算机控制电路，可以产生各种变化的视频广告效果。本次实训为10000:1小型广州塔，受音乐控制的小蛮腰，能随音乐翩翩起舞，具有无线蓝牙遥控，16种动画效果，底板由一块
3、STC12C5A60S2单片机组成控制电路，268只高亮七彩LED组成小蛮腰形状的三维空间。 光幻广州塔效果图光幻LED广州塔采用STC12C5A60S2作为控制系统，显示部分采用的是16*16的点阵显示原理，通过对单片机STC12C5A60S2进行编程，然后输出信号送到显示电路控制每个LED灯的亮灭，利用人眼的暂留效应，得以呈现出不同的图案和动画。光幻LED广州塔包括硬件和软件设计两个部分。系统总体的设计方框图如图所示：电源STC12C5A60S2主控制器模块按键控制音频输入16*16 LED显示图 系统方框图1.硬件实现及单元电路设计1.1 主控制模块主控电路一块STC12C5A60S2单
4、片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。主控制最小系统电路如图2所示 图STC12C5A60S2单片机 图 控制电路图硬件电路总设计图图 总设计电路图1.2 电源设计电源部分的设计采用DC5V供电，使用了电解电容进行滤波，电路供电更加的稳定。1.3模块设计led驱动模块 LED驱动采用的是直接用单片机管脚驱动，因为stc12c5a60s2单片机的管脚电流达到20几毫安，
5、足以驱动广州塔的LED，为了LED工作的稳定性，我们在电路中加入了限流电阻。底座4个LED底座4个LED使用的七彩LED，为了控制方便，4个LED直接到了电源，上电就能直接点亮，可以直观看出模块电源是否正常，使用七彩LED的原因是，其发出的LED光多姿多彩，给广州塔的绚丽增添多一份优美，电路如下图所示：图4 底座led驱动电路音频输入电路的设计音频电路的设计主要是采用了T型口的USB接口，因为该接口包含了音频和电源的输入，又因为控制模板的单片机是自带了AD的，所以通过按键切换到音频模式下，我们可以看到广州随音乐在跳舞。时钟电路的设计XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大
6、器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。如图13所示为时钟电路。图13 时钟电路图2、主要功能特点介绍2.1采用1616（点阵）颗灯设计2.2 20多种脱机动画模式随意转换3、软件设计光幻广州塔控制系统设计采用C语言编写，按照模块化的设计思路设计程序，首先分析程序要实现的功能，然后编写不同的程序显示。 本次程序设计完成的功能是：9次心星闪烁和
7、0-9数字顺序显示，本设计采用keil软件来编写程序和调试程序，在使用keil时，一定要先输出.hex文件，因为STC-ISP.exe只有.hex文件才能下进单片机里去。3.1软件框架3.1.1主程序主要就是在while（1）里面循环各种现实效果。1. void main()2. 3. while(1)4. 5. hongbegin(); /红由亮到暗6. hongend(); /红由暗道亮7. P2=0XFF; /将P2关闭以免影响下面黄色灯效果8. huangbegin(); /黄呼吸灯9. huangend();10. chengsedeng(); /橙色灯 11. huangsebia
8、nhongse(); /黄色变红色12. miansheng() ; /面上升13. mianjiang() ; /面下降14. mianzuodaoyou();/面左到右；15. mianyoudaozuo();/面从右到左16. shuidi(); /模仿水滴效果（从嘴上一排下落）17. luoxuansheng() ; /螺旋上升18. luoxuanjiang(); /螺旋下降19. pingheng() ; /平衡木20. yinxiangshang() ;/音响效果上下21. yinxiangzuo() ; /音响效果左右22. sxingsaomian() ;/S形扫面23. l
9、itixuanzhuan(); /立体旋转24. zuoshangliang() ;/左上角一点到全体亮25. sijiaoneishou() ;/四角向内收26. shuidijiandong() ; /仿水滴溅动27. shuibo() ; /仿水波浪28. feiji() ; /仿飞机飞行29. chaojimali(); /超级玛丽30. chengsedeng();/橙色灯31. huangbegin(); /黄呼吸灯32. huangend(); 33. hongend(); /红由暗道亮 34. hongbegin(); /红由亮到暗 35. jiesu(); /结束函数3.1.
10、2呼吸灯说是呼吸灯，渐亮、渐灭的，其实就是PWM，通俗的讲就是控制一个周期内的导通时间，周期内的导通时间逐渐增加，自然就越来越亮。逐渐减小，自然就越来越暗，之道完全熄灭。下面是实现的部分代码。1. /*P1为黄色，P2为红色。 P0为阴极*/2. uchar code table= /呼吸灯专用3. 0,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,4. 11,12,13,14,15,16,17,18,5. 19,20,21,22,23,24,25,26,27,6. 28,29,30,31,32,33,34,35,36,7. 37,38,39,40,41,42,43,44,45,8. 46,4
11、7,48,49,50,51,52,53,54,9. 55,56,57,58,59,60,61,62,63,10. 64,65,66,67,68,69,70,71,72,11. 73,74,75,76,77,78,79,80,81,82,12. 83,84,85,86,87,88,89,90,91,13. 92,93,94,95,96,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106,107,108,109,14. 110,111,112,113,114,115,116,117,118,119,120,121,122,123,124,125,15. 126,127,128
12、,129,130,131,132,133,134,135,136,137,138,139,140,141,16. 142,143,144,145,146,147,148,149,150,;17. void delay(uint z)18. 19. uint x,y;20. for(x=5;x0;x-) 21. for(y=z;y0;y-);22. 23. void hongbegin()/全亮 呼吸灭24. 25. int i;26. for(i=0;i140;i+)27. 28. honglight2(i);29. 30. P0=0x00; /保持亮的状态31. P2=0xff; 32. P1=0xff; 33. 34. void honglight2(uchar num2) /由亮到灭 （可以理解为亮的时间由长到短。灭的时间由短到长）35. 36. uchar j;37. P0=0xff; /首先关闭P038. P2=0x00; /打开P239. j = tablenum2;40.
