花样流水灯说明书.docx
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花样流水灯说明书
湄洲湾职业技术学院
花样流水灯说明书
系别：
自动化工程系
年级：
10级专业：
电气自动化
姓名：
小淋学号：
********88
导师姓名：
梁锋职称：
讲师
2013年5月28日
附录1系统总原理图…………………………………………………………………………………………8
1、前言
随着电子技术的迅速发展，单片机得到了越来越多的应用。
本设计用单片机AT89S52结合LED（发光二极管）制作了一个广告移动彩灯，它由一块AT89C52组成，通过逐次扫描其中一块的P2.0--P2.7口，从而依次实现彩灯轮流点亮、逐点点亮、间隔点亮。
城市夜景中，变幻多姿的霓虹灯历来是一道亮丽的风景。
利用单片机的自动控制功能，设计出相应不同的电路，可以实现彩灯不同模式的流水效果。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说智能控制与自动控制的核心即使单片机。
单片机的最明显的优势，就是想入到各种仪器设备中。
本课程是利用AT89C52单片机的自动控制功能，并结合其它电子元器件以及软件实现的流水灯，实现不同种类的流水现象。
本设计用AT89C52单片机自制了一款简易的花样流水灯，介绍了其硬件电路及软件编程方法，在实践中体验单片机的自动控制功能。
该设计具有实际意义，可以在广告业、媒体宣传、装饰业等领域得到广泛应用。
将以发光二极管作为发光器件，用单片机自动控制，实现一个简易的花样流水灯设计。
2、系统设计技术参数要求
（1）设计一个基于单片机的花样彩灯；
（2）在设计过程中，选择1～2个单元电路使用仿真软件（例如Proteus等）进行仿真调试；
（3）用计算机绘制所有的电路图。
（4）彩灯有8种工作模式。
（5）当按下按键后，模式可以复位。
3、系统设计
3.1系统设计总体框图
图3-1系统总框图
3.2各模块原理说明
1、晶振电路模块：
晶振是晶体振荡的简称，在电气上它可以等效成一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高频率是并联谐振。
由于谐振自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
这个并联谐振电路加上一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他原件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。
一般是晶振的负载15P或12.5P，如果考虑原件引脚的等效输入电容，则两个22P的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
2、复位电路模块：
这个模块主要进行复位操作。
3、流水灯模块：
要实现流水功能，只要将几个发光二极管依次点亮熄灭发光二极管便会一亮一灭地成为流水灯了。
在此还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，在控制发光二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则就看不到“流水”效果了。
4、电阻模块：
这里将增加一个27K欧的RP1接到AT89C52单片机的P0.0-P0.7引脚上。
5、按键模块：
按键模块将增加一个模式键、一个复位键、一个减速键进行相应的按键操作。
6、LED模块：
这里接8个LED接470电阻接电源。
7、数码显示模块：
此模块主要是用来显示按键模块对花样控制的显示。
最后单片机花样流水灯系统的设计和研究必须要实现花样与流水灯的完美结合，在研究的过程中要切实解决面临的各种问题，认真查找相关文献资料，加强沟通，遇到问题要独立思考。
设计过程中要按照步骤来，一步一个脚印，首先做好整体布局，从理论设计出发，罗列出所需硬件的清单，然后购买相应的硬件设施，在经过大量的仿真实验无误后，再动手进行相应的硬件设置。
3.3系统总原理图说明
本课程设计电路采用并行连接方式，虽然简化了电路，但占用了较多的I/O口，限制了LED的数量和可扩展性。
因本设计仅仅是实现方式的可行，对扩展性要求不高，影响并不大，但在实际需要中应有针对性的进行改进，比如将LED和按键以串行方式连接，亦可对单片机总线进行扩展。
从而满足更多的要求。
此外，本设计中虽然有多种显示方式可通过按键自由切换，但是显示方式亦由程序中预先设置，显得灵活性还不高。
虽然可以通过程序支持多种显示方式自由组合的形式执行，但是其本质仍然只能以程序中设置好的几种方案执行。
对此我觉得可以将系统中工作模式选择和显示方式选择区分开。
按键只选择工作模式比如：
展示模式、选定模式、设置模式、随机模式等等。
由外界环境因素如：
光线、声音、风向、风速等来控制显示方式。
要实现这种功能，可在程序中编写LED的各种状态控制如：
亮度调整、颜色改变等等。
硬件方面可以扩展一些传感器来接受环境因素来控制这些状态的组合。
比如可以添加声音类的传感器让LED根据音量、音色、音调等的变化来改变状态，从而实现显示方式的多样性。
真正的发挥出单片机在彩灯控制中的作用。
3.4操作说明
1.按下按键模式健，八个发光二极管从LED1到LED8开始轮流发光，流水模式总共八种七段码的显示也从1到8。
2.再按模式健就变另一种流水模式，七段码数字也随着模式的变化而变化。
3.再按复位健流水模式又重新从第一种模式开始。
4.程序主要有按键检测子程序、按键处理主程序、流动发光子程序等组成。
3.5系统操作注意事项
1．严禁在系统连接错的情况下通电。
2.通电前先检查电路板有没有短路或开路。
3.通电前要把电路放在绝缘物体上，避免短路烧坏元件。
4.调试电路时应小心操作，避免万用表表笔或其他工具造成短路。
5.更换元件时，应注意焊接时断开电源在进行焊接，避免元器件击穿或造成短路现象。
6.在测量数数时，电压、电流的量程别选错。
7.在操作过程中严禁将电路短路。
8.印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。
参考文献
[1]黄智伟，王彦，陈文光，朱卫华.全国大学生电子设计竞赛训练教程.北京：
电子工业出版社，2005年1月。
[2]全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编.北京:
北京理工大学出版社,2004年8月。
[3]陈大钦，电子技术基础实验、设计、仿真.北京:
高等教育出版社,2000年。
[4]梅遂生，杨家德.光电子技术－信息装备的新秀.北京：
国防工业出版社，1999年。
[5]何立民,夏继强,沈德金.单片机实验与实践教程.北京:
北京航天大学出版社,2001年10月。
[6]张洪润,张亚凡.单片机原理及应用.北京:
清华大学出版社,2004年12月。
[7]高吉祥，黄智伟，丁文霞.数字电子技术.北京：
电子工业出版社，2003年。
[8]李建忠.单片机原理及应用.西安:
电子科技大学出版社,2008年2月。
致谢语
三年时光，转瞬即逝。
在此即将毕业之际，向众多给予我帮助和建议的亲人、朋友、老师和同学们表示衷心的感谢！
首先要感谢的是我的父亲和我的母亲，是他们含辛茹苦的养育了我二十多年。
我为我一直不能长时间陪伴二老而感到十分愧疚。
养育之恩当涌泉相报。
我会继续努力取得更好的成绩，不辜负你们的期望。
离校日期已日趋临近，毕业设计的完成也随之进入了尾声。
从开始进入设计到硬件的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!
本次设计目的是让我们对所学专业知识有更进一步的了解和巩固，让我们能灵活运用所学的专业知识。
在这次设计里我学到很多，这对我来说是一种进步，每个人只要自己和自己比，每一次笑的进步就是大的突破。
在这次的设计中我还看的了同学的友爱，当遇到困难时只要他们知道的就会耐心地指导和帮助，在论文完成之际，我要特别感谢我的导师林航老师的热情关怀和悉心指导。
每次当我有问题的时候问梁锋林老师，他都很耐心的帮我指导，和我一起解决困难。
通过这次的论文设计，不仅使我学到很多专业方面的知识，也让我明白了不畏困难、勇于攀登艰难的重要性，这对我未来的学习和生活产生很大的影响。
所以我觉得这次毕业设计既能增强我的动手能力、还能增进友情。
这次毕业审计对我来说真可畏受益匪浅！
在此，再次感谢我的学校和梁锋林老师。
附录1.系统总原理图
附录2.元件清单
元件名称
型号
数量
封装
说明/备注
单片机
AT89C52
1
DIP40
上拉电阻
1K
1
晶振
12MHZ
1
XTAL1
微动按钮
1
普通按钮四个脚的
电阻
470
8
LED发光二极管
8
5V电池
1
3主程序源代码如下：
#include
#include
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
uchartemp,num,aa,bb;
ucharcodeshu[]={
0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e};
voiddelay（uintz）
{
intx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;
}
voidxianshi（）
{
temp=0xfe;
for（num=0;num<8;num++）
{
delay（1000）;
temp=_cror_（temp,1）;
P0=temp;
}
for（num=0;num<7;num++）
{delay（1000）;
temp=_crol_（temp,1）;
P0=temp;
}
temp=0xfe;
for（num=0;num<8;num++）
{
delay（1000）;
temp=_cror_（temp,1）;
P0=~temp;
}
for（num=0;num<7;num++）
{delay（1000）;
temp=_crol_（temp,1）;
P0=~temp;
}
temp=0xaa;
for（num=0;num<10;num++）
{
delay（1000）;
temp=_crol_（temp,1）;
P0=temp;
}
for（aa=0;aa<3;aa++）
{
temp=0xfc;
for（num=0;num<6;num++）
{
delay（1000）;
temp=_crol_（temp,1）;
P0=temp;
}
for（num=0;num<6;num++）
{
delay（1000）;
temp=_cror_（temp,1）;
P0=temp;
}
}
for（aa=0;aa<3;aa++）
{
temp=0xfc;
for（num=0;num<6;num++）
{
delay（1000）;
temp=_crol_（temp,1）;
P0=~temp;
}
for（num=0;num<6;num++）
{
delay（1000）;
temp=_cror_（temp,1）;
P0=~temp;
}
}
for（aa=0;aa<5;aa++）
{
for（num=0;num<7;num++）
{
delay（1000）;
temp=shu[num];
P0=temp;
}
}
for（aa=0;aa<5;aa++）
{
for（num=0;num<7;num++）
{
delay（1000）;
temp=shu[num];
P0=~temp;
}
}
}
voidmain（）
{
while
（1）
{
xianshi（）;
附录3.PCB图
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