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節日彩燈控制器的設計
一、設計要求： 以單片機為核心，設計一個節日彩燈控制器： - K1—開始，按此鍵則燈開始流動（由上而下）。
- K2—停止，按此鍵則停止流動，所有燈為暗。
- K3—下，按此鍵則燈由下向上流動。
- K4—交替閃爍，按此鍵則奇數序號燈與偶數序號燈交替閃爍。
二、方案論證： 通過查閱大量相關技術資料，并結合自己的實際知識，我提出課兩種技術方案來實現該公能。下面我將首先對這兩種方案的組成框圖和實現原理分別進行說明，并分析比較它們的特點，然后闡述我最終選擇方案的原因。 1 方案比較 彩燈控制器課分為兩種方案實現。一種是利用數字邏輯電路裝置控制，另一種是采用單片機控制。 1.1 方案一 根據任務要求介紹的彩燈控制電路的基本組成，可以確定彩燈控制器應由振蕩器、計數/時序分配電路、移位寄存器和彩燈顯示五部分組成。其框圖如圖所示。 1.2 方案二 本方案主要是通過對基于單片機的多控制、多閃爍方式的LED彩燈循環系統的設計，來達到本設計的要求、其硬件構成框圖如圖所示，以單片機為核心控制，由單片機最小系統（時鐘電路、復位電路、電源）、按鍵控制電路、LED發光二極管和5V直流電源組成。 2 方案論證 如果采用方案一，利用數字邏輯電路裝置控制，其電路不是很復雜，制作相對較容易，成本也相對較低，但可調性差，亮燈模式少而且樣式單調，達不到設計任務要求或實現困難。而采用方案二，以單片機控制其優點是電路集成度高，工作原理簡單，清晰明了，自定義編程，控制的圖案花樣多，移植性好等。 3 方案選擇 綜上，顯然方案二各方面優于方案一，以及為了體現專業優勢，本次設計采用方案二。 三、理論設計： 1、主程序設計 程序啟動時跳轉到鍵盤判斷模塊程序中，此程序里面包含K1—K4的按鍵情況判斷，循環檢測直到有按鍵按下的時候，程序轉去相對應的按鍵的彩燈顯示的模塊。 2、鍵盤掃描程序 四、電路仿真和仿真結果分析： 1 仿真電路 1.1 時鐘電路和復位電路 1.2 按鍵控制電路 1.3 LED顯示電路 2 仿真結果分析： 此次系統設計結果較好，經Proteus軟件仿真系統的調試，可檢測出仿真電路正常；對應按鍵按下，彩燈出現不同花型，實現了多控制、多閃爍的LED彩燈循環；經以上仿真測試證實，本設計能實現設計系統要求的預期功能。 五、心得體會： 本次作業設計以C51單片機為核心，控制電路、LED顯示電路、以及單片機最小系統等模塊組成的核心主控制電路，實現了由單片機對LED燈的控制。 通過對軟件的仿真調試，對彩燈控制器的運行成果滿意，實現了題目的要求，同時此設計具有電路簡單、易操作、成本小、體積小、耗能低等優點。 但是在設計中也出現了一些問題，在程序編寫過程中發現自己有的知識模塊模糊，導致實驗速度減緩，通過c程序的編寫實驗就發現自己很多地方的不足，在查閱資料和同學的幫助下才解決了困難，這都是以后要多學習的地方。
單片機源程序如下:
- #include <reg52.h>
- #define uchar unsigned char //宏定義
- #define uint unsigned int
- sbit k1=P1^2; //位定義
- sbit k2=P1^3;
- sbit k3=P1^4;
- sbit k4=P1^5;
- uchar a=0; //定義所需變量
- uchar b;
- uchar code table1[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //從上到下流水數組
- uchar code table2[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; //從下到上流水數組
- void delay_ms(uint xms) //延時函數
- {
- uint i,j;
- for(i=xms;i>0;i--)
- for(j=110;j>0;j--);
- }
- void key_scan(uchar b) //按鍵掃描
- {
- if(b==1) //若K1按下
- {
- while(k2==1&&k3==1&&k4==1)
- {
- for(a=0;a<8;a++) //執行從上到下流水操作
- {
- P0=table1[a];
- delay_ms(100);
- }
- a=0;
- }
- }
- if(b==2) //若K2按下
- {
- while(k1==1&&k3==1&&k4==1)
- { //P0全部輸出高電平，關閉LED
- P0=0xff;
- }
- }
- if(b==3) //若K3按下
- {
- while(k1==1&&k2==1&&k4==1)
- {
- for(a=0;a<8;a++) //執行從下到上流水操作
- {
- P0=table2[a];
- delay_ms(100);
- }
- a=0;
- }
- }
- if(b==4) //若K4按下
- {
- while(k1==1&&k2==1&&k3==1)
- {
- P0=0xaa; //奇偶位分別點亮
- delay_ms(100);
- P0=0x55;
- delay_ms(100);
- }
- }
- }
- void main(void) //主函數
- {
- TMOD=0X01; //定時器中斷初始化
- TH0=(65536-1000)/256;
- TL0=(65536-1000)%256;
- EA=1;
- ET0=1;
- TR0=1;
- while(1);
-
- }
- void T0_time() interrupt 1 //中斷服務函數
- {
- TH0=(65536-1000)/256;
- TL0=(65536-1000)%256;
- if(k1==0)b=1;
- if(k2==0)b=2;
- if(k3==0)b=3;
- if(k4==0)b=4;
- key_scan(b);
- }
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