课程设计任务书
注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺
序进行装订上交（大张图纸不必装订） 单片机原理与接专业班级 电传12-2 学生姓名 崔玉君 课程名称 口技术 设计名称 节日彩灯 控制器 设计周数 2 指导教师 张军朝 1.以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器。 设计 任务 主要 设计 参数 2.P0.0~P0.7接8只红色LED，P2.0~P2.7接8只绿色LED，P3.0~P3.7接8只黄色LED。 3. P1.2—开始，按此键则彩灯开始流动（依次点亮）。 P1.3—停止，按此键则停止彩灯流动，所有灯为暗。 P1.4—P1.7彩灯不同的显示方式，按下相应的按键彩灯则按照不同的显示方式显示，渲染节日气氛。 1.采用AT89S51单片机作为主控芯片及外围控制芯片，设计节日彩灯控制器的硬件电路。 2.采用AT89S51单片机汇编语言（C语言），完成节日彩灯控制器的软件设计内容 设计要求 编程。 3.由按键控制流水灯，LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED的Ｉ/Ｏ口送出低电平，实现题目要求的功能。 4. 采用Proteus仿真软件完成节日彩灯控制器的硬件设计、软件编程及系统调试。 1.贾好来.单片机嵌入式系统原理及应用.机械工业出版社，2013.4 主要参考 资 料 2.徐爱钧.单片机原理实用教程基于PROTEUS虚拟仿真.电子工业出版社，2009.1 1.设计说明书一本，包括硬件电路图和软件程序（电子版） 2.采用屏幕录像软件，录制十字路口交通灯控制器运行情况，以MP3的形式提交。 学生提交 归档文件 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
指导教师签名： 日期：
目 录
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第一章 绪论 ............................................ 3 1.1 节日彩灯的发展 ............................... 3 1.2 现代节日彩灯的控制 3 第二章 总体方案设计 .................................... 4 2.1方案比较 ..................................... 5 2.2 方案论证 .................................... 6 2.3 方案选择 .................................... 6 第三章 硬件电路设计 .................................... 6 3.1 单片机最小系统设计 ........................... 6 3.2 LED彩灯显示电路设计 ......................... 7 3.3 按键控制电路设计 ............................. 8 3.4 AT89C51单片机结构 9 第四章 统软件设计 ..................................... 12 4.1 主程序流程图 ................................ 13 4.2 正向流动程序流程图和反向流动程序流程图 ...... 14 4.3 延时程序软件序设计 .......................... 15 第五章 仿真结果 ....................................... 16 第六章 总结 ........................................... 18 附录A总原理图 ......................................... 20 附录B 总程序 ........................................... 21 参考文献 25
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第一章 绪论
1.1 节日彩灯的发展
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。新中国成立后，彩灯艺术得到了更大的发展，特别是随着我国科学技术的发展，彩灯艺术更是花样翻新，奇招频出。而随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多节日的气氛里可以看到彩色霓虹灯，这种LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用。其将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一。在当今的社会里，彩灯已经成为我们生活的一部分，能给我们带来视觉上的享受还能美化我们的生活。
1.2 现代节日彩灯的控制
在现代生活中，彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽，用在舞台上增强晚会灯光效果。随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高，人们对于彩灯的要求越来越高，另一方面，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，单片机技术的应用引起电子产品及系统开发的巨大变革。梯形图语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强，覆盖面广，抽象能力强，在实际应用中越来越广泛。于是，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。
随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快 ,智能度越来越高 ,应用范围也得到了极大的扩展。在海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。在娱乐方面，场地的装饰离不开彩灯。在建筑方面也采用彩灯来装饰高楼大厦。彩灯又灵活多变的点亮方式，装饰效果非常好，特别时晚上使得高楼大厦更加漂亮。是彩灯的应用才使得城市的夜景非常迷人。它集中地运用了单片机、LED、，自动控制等技术，是典型的基
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于单片机的电子产品。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
本文以AT89C51单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，运用LED彩灯、按键等组成电路，实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。按P1.2键使灯开始流动；按P1.3键则停止流动；按P1.4键则灯由上向下流动；按P1.5键则灯由下向上流动。通过按键能方便使用者选择不同样的亮法。并用proteus仿真能使八盏彩灯顺序点亮，逆序点亮和停止。
本系统还有很大的拓展空间，可以控制更多的彩灯显示更绚烂的图案，为节日增添喜庆气氛。
第二章 总体方案设计
通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我主要提出了两种技术方案来实现系统功能。下面我将首先对这两种方案的组成框图和实现原理分别进行说明，并分析比较它们的特点，然后阐述我最终选择方案的原因。 设计任务主要涉及参数：
1.以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器。
2.P0.0~P0.7接8只红色LED，P2.0~P2.7接8只绿色LED，P3.0~P3.7接8只黄色LED。
3.P1.2—开始，按此键则彩灯开始流动（依次点亮）。 P1.3—停止，按此键则停止彩灯流动，所有灯为暗。
P1.4—P1.7彩灯不同的显示方式，按下相应的按键彩灯则按照不同的显示方 式显示，渲染节日气氛。
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2.1方案比较
彩灯控制器大致可分为两种方案实现。一种是利用电子电路装置控制，另一种是采用单片机控制。
方案一:根据设计任务要求介绍的彩灯控制电路的基本组成，可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、移位位寄存器和彩灯显示五部其框图如图1所示。
图一:方案一原理框图
方案二: 本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED彩灯循环系统的设计，来达到本设计的要求。以单片机为核心控制，由单片机最小系统（时钟电路、复位电路、电源）、按键控制电路、LED发光二极管和5V直流电源电路组成。此设计方案中单片机的P1口接4路按键控制电路，实现彩灯花型的切换功能；单片机的P1口引脚接上四个按钮开关以实现对彩灯闪烁频率的控制，即实现了快慢两种节拍实现花型的变换。P1.2—开始，按此键则彩灯开始流动（依次点亮）。P1.3—停止，按此键则停止彩灯流动，所有灯为暗。P1.4—P1.7彩灯不同的显示方式，按下相应的按键彩灯则按照不同的显示方式显示，渲染节日气氛。单片机上的P0.0~P0.7接8只红色LED，P2.0~P2.7接8只绿色LED，P3.0~P3.7接8只黄色LED，显示彩灯循环情况,该电路的原理框图如图二所示。
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