霓虹燈作為夜幕下最常見、最閃亮的風景，是當代社會廣泛應用的電子產品之一。本次實訓擬運用所學的單片機原理及應用的基本知識，設計一模擬霓虹燈控制器，實現對40段LED光柱的動態顯示和動態速度的人工控制。系統結構框圖如圖0-1所示：

二、設計任務

(羅列自己完成的任務項目)

1、按附件1硬件原理圖，利用Altium Designer制作PCB版，3D圖如附件2所示，焊接電路，實物圖如附件3所示；

2、編寫程序：根據讀入的4位撥碼開關的狀態來控制40位LED光柱的不同顯示方案，詳細顯示方案說明見附件4；

3、編寫程序：由按鍵控制40位LED光柱的動態切換速度，并將表示該速度值的動態切換時間大小顯示在2位數碼管上。

4、在任何點亮方案的控制時，要維持兩位數碼管的正常顯示；實時響應任何時刻按鍵、撥碼的人工操作；并且使每次撥碼狀態的改變，從附件4方案規定的第一個顯示狀態開始顯示。

5、編寫程序：自選方案，①龜兔賽跑

                                                                                                    ②新龜兔賽跑

                                                                                                    ③花綻放的平鋪

3、LED光柱的控制思路

要想達到對上述多個外設的實時控制功能，必須做到在較短時間內對所有外設都要控制一次，并要使對每個外設的控制時間不要過長，以免影響其他外設的實時控制效果（這里特別提醒必須妥善做好按鍵去抖動的處理），另外要設置每個外設控制程序的調用條件，以縮短主程序循環控制所有外設的時間周期，達到最好的實時控制效果。仔細斟酌并設計主程序及各外設控制程序，主程序流程參考如圖6-2所示。

當撥碼開關的第一、第二位合上時，使光帶的第一、第二只發光管以當前設定速度交替點亮。

當撥碼開關的第一、二、三位合上時，按當前設定速度由兩邊向中央、再由中央向兩邊點亮光帶發光管，即由第一和第四十只發光管亮至第二和第三十九只發光管亮?第二十和第二十一只發光管亮，再至第十九和第二十二只亮?，依次類推。

當撥碼的第二、四位合上時，點亮方式同方案5，點亮速度由快（點亮第一只）變慢(點亮第四十只時)再變快（點亮第一只），依次類推。點亮速度的最快速度由按鍵設定，其他速度由實際點亮效果調試后決定。

當撥碼的第一、二、四位合上時，點亮方式同方案8，點亮速度由慢（點亮第一和第四十只）變快(點亮第二十和第二十一時)再變慢（點亮第一和第四十只），依次類推。點亮速度的最快速度由按鍵設定，其他速度由實際點亮效果調試后決定。

自行設計方案的說明(如果有的話)

實驗總結：

這次實訓是設計一個模擬霓虹燈控制器，實現對40段LED光柱的動態顯示和動態速度的人工控制。運用到的軟件有Altium Designer、Proteus、Keil5，涉及到的知識有：Altium Designer的PCB制板，Proteus的電路圖仿真，Keil5的編程運行，有關單片機知識。

經過這次實訓，我明白了以下三點，一，編程首先要明白自己想要實現什么功能，會用到哪些函數，把基本框架搭建好，并不是一開始就很長的一個程序要你寫出來，可以由實現一個方案開始，慢慢累積，不斷完善標志位和子函數等，逐漸變成一個可以實現十三個功能的程序。還有參考很重要，在不知道如何下手的時候可以看一下別人的程序，理解別人的思路，在別人的基礎上加入自己的理解。二，有些知識，要溫故才能知新，要通過實踐，才能知道自己哪里不足，哪里不懂，比如AD這個軟件，在去年暑假的時候已經自己利用AD做好了一個板子，但在今年實訓的時候制板的還是出現了點問題，最后自己把去年的視頻翻出來重新看了一遍，才制作完成。有關單片機編程也是比較模糊，特別是中斷這一部分，結合書和清翔單片機的視頻，才對編程有點眉目。三，要有耐心和做好實訓的決心，軟件和硬件的結合，本身就有點麻煩，沒準哪里就出了點問題，要把能想到的問題都試一遍，排查問題，找出解決辦法。

附件1、總原理圖（指導書）

附件4：基本要求：

1、當撥碼開關沒有一位合上時，使光帶的第一只發光管點亮。

2、當撥碼開關的第一位合上時，使光帶的第一、二、三只發光管點亮。

3、當撥碼開關的第二位合上時，使光帶的第一只發光管0.5S亮0.5S暗。

4、當撥碼開關的第一、第二位合上時，使光帶的第一、第二只發光管以當前設定速度交替點亮。

5、當撥碼開關的第三位合上時，按當前設定速度使光帶的第一、第二?第四十只發光管循環點亮，點亮第四十只后，蜂鳴器發聲一下，再點亮第一只?，依次類推。

6、當撥碼開關的第一、三位合上時，按當前設定速度遞增循序點亮光帶的第一、第二?第四十只發光管，點亮第四十只后，蜂鳴器發聲一下，再按遞減循序點亮第三十九、第三十八只?第一只發光管，依次類推。

稍高要求：

7、當撥碼開關的第二、三位合上時，按當前設定速度由兩邊向中央點亮光帶發光管，即由第一和第四十只發光管亮至第二和第三十九只發光管亮?第二十和第二十一只發光管亮，再至第一和第四十只亮?，依次類推。

8、當撥碼開關的第一、二、三位合上時，按當前設定速度由兩邊向中央、再由中央向兩邊點亮光帶發光管，即由第一和第四十只發光管亮至第二和第三十九只發光管亮?第二十和第二十一只發光管亮，再至第十九和第二十二只亮?，依次類推。

再高要求：

9、當撥碼的第二、四位合上時，點亮方式同方案5，點亮速度由快（點亮第一只）變慢(點亮第四十只時)再變快（點亮第一只），依次類推。點亮速度的最快速度由按鍵設定，其他速度由實際點亮效果調試后決定。

10、當撥碼的第一、二、四位合上時，點亮方式同方案8，點亮速度由慢（點亮第一和第四十只）變快(點亮第二十和第二十一時)再變慢（點亮第一和第四十只），依次類推。點亮速度的最快速度由按鍵設定，其他速度由實際點亮效果調試后決定。

附件5：程序