循环彩灯控制设计与制作毕业论文(编辑修改稿)

循环彩灯控制设计与制作毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

15 图 复位电路图 晶振电路 图 晶振 电路图 单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全 称 叫晶体振荡器， 它 结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片 机 的一切指 令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。 在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。 高级的精度更高。 有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（ VCO）。 晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的 单频振荡。 单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。 通常一个 16 系统共用一个晶振，便于各 部分保持同步。 有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。 晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。 如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。 STC89C52RC使用 12MHz的晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，外接电容的作用是对振荡器进行频率微调，使振荡信号频率与晶振频率一致，同时起到稳定频率的作用，一般选用 20~30pF的瓷片电容。 LED电路 的实现 (1) LED 结构 (2) LED 原理 LED（ Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。 LED的心脏是一个半导体的晶片。 晶片的一端附在一个支架上，一端是 负极 负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被 环氧树脂 封装起来。 半导体晶片由两部分组成，一部分是 P 型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是 N 型半导体，在这边主要是 电子。 但这两种 半导体 连接起来的时候，它们之间就形成一个 PN 结。 17 当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向 P区，在 P 区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是 LED 发光的原理。 而光的波长也就是光的颜色，是由形成 PN 结的材料决定的。 根据不同材料 发光二极管的发光颜色有：红色光、黄色光、绿色光、红外光等。 LED 有共阴极和共阳极两种。 在此设计中我们采用共阳极，共阳极将发光二极管的阳极连接在一起，接入 +5V 的电压。 普通发光二级管的工作电流是 520 毫安，本设计中采用的是 3mm 发光二级管，所以采用 470Ω电阻限流，使其正常工作，工作电流约为 10 毫安（一般有色发光二极管工作电流约为 10 毫安，透明发光二极管工作电流为 20 毫安）。 图 中主要元件有 、 LED。 电阻 为每个 LED的限流电阻。 此最小系统提供了 32 个独立 LED，由 IO 口控制，采用共阳级接法所以只有当 IO 口输出低电平时 LED 才会点亮。 18 图 LED 电路图 D1LEDD2LEDD3LEDD4LEDD5LEDD6LEDD7LEDD8LEDD9LEDD10LEDD11LEDD12LEDD13LEDD14LEDD15LEDD16LEDD17LEDD18LEDD19LEDD20LEDD21LEDD22LEDD23LEDD24LEDD25LEDD26LEDD27LEDD28LEDD29LEDD30LEDD31LEDD32LEDR12.2KR22.2KR32.2KR42.2KR52.2KR62.2KR72.2KR82.2KR92.2KR102.2KR112.2KR122.2KR132.2KR142.2KR152.2KR162.2KR172.2KR182.2KR192.2KR202.2KR212.2KR222.2KR232.2KR242.2KR252.2KR262.2KR272.2KR282.2KR292.2KR302.2KR312.2KR322.2KVCCP00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27P10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32P33P34P35P36P37 19 4. 系统的软件设计 软件介绍 Keil C51 Keil C51 是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比， C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 用过汇编语言后再使用 C 来开发，体会更加深刻。 Keil C51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全 Windows 界面。 另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到 Keil C51 生成的目标代码效率非 常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。 在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 下面详细介绍 Keil C51 开发系统各部分功能和使用。 Keil_c 软件界面如图 41 所示 Protel99SE Protel99SE 是 PORTEL 公司在 80 年代末推出的 EDA 软件。 Protel99SE是应用于 Windows9X/20xx/NT操作系统下的 EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及 3D 模拟功能，是一个 32 位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计 和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计 32 个信号层， 16 个电源 地层和 16 个机加工层。 Protel99SE 软件的特点： (1) 可生成 30 多种格式的电气连接网络表； (2) 强大的全局编辑功能； 20 (3)在原理图中选择一级器件， PCB 中同样的器件也将被选中； (4)同时运行原理图和 PCB，在打开的原理图和 PCB 图间允许双向交叉查找元器件、引脚、网络 (5)既可以进行正向注释元器件标号（由原理图到 PCB），也可以进行反向注释（由 PCB 到原理图），以保持电气原理图和 PCB在设计上的一致性； (6)满足国 际化设计要求（包括国标标题栏输出， GB4728 国标库）； * 方便易用的数模混合仿真（兼容 SPICE 3f5）； (7)支持用 CUPL 语言和原理图设计 PLD，生成标准的 JED 下载文件； * PCB 可设计 32 个信号层， 16 个电源 地层和 16 个机加工层； (6)满足国际化设计要求（包括国标标题栏输出， GB4728 国标库）； * 方便易用的数模混合仿真（兼容 SPICE 3f5）； (7)支持用 CUPL 语言和原理图设计 PLD，生成标准的 JED 下载文件； * PCB 可设计 32 个信号层， 16 个电源 地层和 16 个机加工层； (8)强大的“规则驱动”设计环境，符合在线的和批处理的设计规则检查； (9)智能覆铜功能，覆铀可以自动重铺； (10)提供大量的工 业化标准电 路板做为 设计模版； Protel99SE 的工作界面是一种标准的 Windows 界面，如图所示，包括：标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。 21 图 41 Keil_c 软件界面 22 图 42 Prtel99SE 软件界面 23 Proteus Proteus 是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，可以仿真 51 系列、 AVR， PIC 等常用的 MCU 及其外围电路（如 LCD， RAM，ROM，键盘，马达， LED， AD/DA，部分 SPI 器件，部分 IIC 器件） Proteus 与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机 CPU 的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。 因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运 行和电路工作的过程和结果。 对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。 1. Proteus 的工作过程 运行 proteus 的 ISIS 程序后，进入该仿真软件的主界面。 在工作前，要设置 view 菜单下的捕捉对齐和 system 下的颜色、图形界面大小等项目。 通过工具栏中的 p(从库中选择元件命令 )命令，在 pick devices 窗口中选择电路所需的元件，放置元件并调整其相对位置，元件参数设置，元器件间连线，编写程序；在 source 菜单的 Definecode generation tools 菜单命令下，选择程序编译的工具、路径、扩展名等项目；在 source 菜单的Add/removesource files 命令下，加入单片机硬件电路的对应程序；通过 debug 菜单的相应命令仿真程序和电路的运行情况。 2. Proteus 软件所提供的元件资源 Proteus 软件所提供了30 多个元件库，数千种元件。 元件涉及到数字和模拟、交流和直流等。 3. Proteus 软件所提供的仪表资源 24 对于一个仿真软件或实验室，测试的仪器仪表的数量、类型和质量，是衡量实验室是否合格的一个关键因素。 在 Proteus 软件包中，不存在同类仪表使用数量的问题。 Proteus 还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似但功能更多。 4. Proteus 软件所提供的调试手段 Proteus 提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。 这些测试信号包括模拟信号和数字信号。 对于单片机硬件电路和软件的调试，。