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1、 密级： NANCHANG UNIVERSITY GONGQING COLLEGE学 士 学 位 论 文（设 计）THESIS OF BACHELOR（20112015年）中文题目: 双色三循环彩灯控制器英文题目：Double color three circulation lights controller学 院：南昌大学共青学院系 别：信息工程系专业班级：11级电子信息工程学生姓名：学 号：指导教师：二 一五年六月 学士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写
2、的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本人签名： 日期： 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 摘要摘 要循环彩灯控制器系统的电路多种多样，循环方式更加五花八门。并且还有专门的可编程的循环彩灯集成控制电路，绝大多数的循环彩灯控制电路是用数字电路来实现的。比如，大多数利用彩灯控制器是由中规模集成电路实现的。但本次设计的双色三循环彩灯控制器是用单片机编程来实现，其特点外围电路简单，主要由单片机、控制电路、显示电路构成，故障检测更加方便。关键词：单片机，编程，发光二极管IAbstractCirculation lights
3、has various circuit and the control system of circulation way more multifarious. And there is special the cycle of programmable lights integrated control circuit, the vast majority of circulation lights control circuit is made of digital circuit to realize. For example, most use lights controller is
4、 made up of medium scale integrated circuit implementation. But the design of double color three circular lights controller is to realize with microcontroller programming, the characteristics of the peripheral circuit is simple, mainly by the monolithic integrated circuit, control circuit and displa
5、y circuit, fault detection is more convenient.Keywords：Single chip microcomputer, programming，Light-emitting diodes (leds)II 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 目录目 录摘要I AbstractII 第一章 前 言1 1.1 课题背景1 1.2 课题研究的目的和意义1 1.3 双色三循环彩灯控制器设计的任务与要求2 第二章 系统的方案设计3 2.1方案比较3 2.2方案论证4 2.3方案选择5 第三章 硬件系统设计6 3.1 硬件系统框架6 3.2 单片机最小系统电路6
6、3.2.1 复位电路10 3.2.2 总结123.3 模块电路一介绍13 3.4 模块电路二介绍14 3.4.1 循环控制模块14 3.4.2 延时控制模块173.5 模块电路三介绍18 3.5.1 发光二极管19 3.5.2 排阻213.6 系统总成及设计要求的实现21 第四章 软件系统设计22 4.1 软件设计总流程22 4.2 程序说明22 4.2.1 初始化函数22 4.2.2 延时程序234.2.3 显示模块23 4.2.4 延时控制及两灯点亮时间控制程序26 4.2.5 模式判断程序26 第五章 仿真调试28 5.1仿真软件介绍28 5.2仿真结果分析29 第六章 实物的制作与调试
7、31 6.1电路的安装过程31 6.2电路的调试过程31 6.3电路出现的问题及解决方法32 总结34参考文献35致谢36附录A：程序37附录B：双色三循环彩灯控制器的系统原理图41附录C：实物图片42附录D：焊接图片43附录E：仿真图片44IV南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第一章 前言第一章 前言1.1 课题背景现在，彩灯已经成为人们日常生活中的一种必不可少的装饰用品，它美观大方，特别是在节日期间，能够增加节日氛围。它蕴涵着丰富的文化底蕴，被广泛地应用于各种店面的装饰。城市中各种各样的彩灯在吸引大家注意的同时，还给城市增添了活力不少。深受人民的喜爱。在日常生活中，人们还将彩灯摆放成各种图
8、案，增添美感。随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展。科学技术更加贴近人们的生活，向着满足人们需求的方向发展。节日彩灯的设计与制作工艺也一步一步的走向成熟。1.2 课题研究的目的和意义 彩灯是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。自新中国成立以来，彩灯艺术有了更加大的发展空间。由于我国科学技术水平的不断提高，彩灯艺术有了更大的发展空间。人们的生活水平不断的提高，周围的生活环境也在不断的改善，节日期间大街小巷张灯结彩，尤其是节日彩灯，这种彩灯不但颜色多种多样，还可以自己搭配，制作成本低、操作也很简单，因而得到了很广泛的引用
9、。这种彩灯集多种技术以设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一。现如今，彩灯慢慢成为我们日常生活中不可或缺的一部分了，不仅能给我们带来视觉上的享受而且美化我们的生活。随着人们生活水平的提高，环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到很多彩色的霓虹灯。总所周知当今时代是一个充满竞争的时代，各地政府了吸引游客，留住投资者，在城市的各个角落利用霓虹灯造景，实施亮化工程，用来美化环境及树立一个美好的城市形象。 因为LED霓虹灯相对于传统霓虹灯来说具有投资小，制作工艺简单，耗电量低，使用寿命长等特点，因此LED霓虹灯在现如今应用越来越广泛。但目前市场上各种样式的彩灯控制器
10、大多采用全硬件电路实现，电路的结构复杂、功能比较单一。一旦制成成品之后只能按照固定的模式闪亮；不能根据不同场合、不同时间段的需要来进行相应的调节。同时这种霓虹灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。从功能上来说，传统霓虹灯的亮灯模式相对较少并且亮灯的样式也比较单调，对用户来说缺乏操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。1.3 双色三循环彩灯控制器设计的任务与要求 利用所学知识制作一个双色三循环方式彩灯控制器。要求如下: 1、控制器有8路输出，每路用双色发光二极管指示。 2、控制器有3重循环方式： 方式A：单绿左移-单绿右移-单红左移-单红右移； 方式B：单绿
11、左移-全熄延时伴声音； 方式C：四灯红闪，四灯绿闪循环。 3、由单刀掷开关控制3种方式，每种方式用单色发光二极管指示。 4、.两灯点亮时间约在0.20.6S间可调，延时时间约在16S间可调。 5、要求用10V电源设计。 完成仿真及具有以上要求的实物 近年来，由于中，大规模集成电路的迅速发展，使得单片机电路的设计发生了很大变化。在设计的时候如果能更加充分的使用单片机的话，不但可以大幅度的减少电路组件数目，还能使电路更加的简捷，而在提高电路可靠性的前提下，还可以降低成本。因此，双色三循环方式彩灯控制器总体方案设计如下： 1、根据设计要求，把双色三循环彩灯控制系统分解成若干个单元系统，电路总单元数应
12、该尽量少，每一个单元都应尽量简单，以便维护，检修。 2、每一个单元电路都是由相应的元器件构成，以实现相应的功能，比如：电源电路；循环方式控制电路；延迟控制电路；延迟响应电路等。 3、各单元电路间在连接时，不但要让所有单元电路在时序上是都协调一致，还要考虑其是否能够满足工作需求，单元电路之间的电气特性必须相互匹配，确保电路能够正常工作。 2南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第二章 系统的方案设计第二章 系统的方案设计2.1 方案比较 方案一： 电路组成：此方案电路主要由定时器、计数器以及译码器组成。 二、电路原理与实现：CD4040：12位异步二进制计数器，它仅有2个输入端，即时钟输入端CP和清
13、零端CR。输出端为Q1-Q12。当清零端CR为高电平时,计数器输出全被清零;当清零端CR为低电平时,在CP脉冲的下降沿完成计数。74LSl38：3-8线译码器,具有3个地址输入端A2、A1、A0 和3个选通端S1、S2、S3以及8个译码器输出端Y0Y1。 用555定时器组成多谐振荡器，输出频率为f=101Hz。由CD4040分频后，高3位Q12、Q11、Q10的输出分别接在74LSl38译码器的A2、A0、A1三端。每隔5s，A0会变化一次；每隔10s，A1变化一次；每隔15s，A2变化一次。使输出端的发光二极管能够按顺序点亮或者熄灭。三、 PCB图设计与生成 1.由整机电路图直接生成网络表。 2. 调用Protel PCB，
