呂慧....文獻(xiàn)綜述

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1、文獻(xiàn)綜述基于AT89C51單片機(jī)的LED彩燈控制器設(shè)計(jì)班級(jí)：電科0702姓名：呂慧指導(dǎo)老師：嚴(yán)朝雄一、引言隨著計(jì)算機(jī)、微電子、信息技術(shù)的快速進(jìn)步，智能化技術(shù)的開發(fā)速度越來(lái)越快，智能度越來(lái)越高，應(yīng)用范圍也得到了極大的擴(kuò)展。在海洋開發(fā)、宇宙探測(cè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、社會(huì)服務(wù)、娛樂(lè)等各個(gè)領(lǐng)域。在娛樂(lè)方面，場(chǎng)地的裝飾離不開彩燈。在建筑方面也采用彩燈來(lái)裝飾高樓大廈。彩燈又靈活多變的點(diǎn)亮方式，裝飾效果非常好，特別時(shí)晚上使得高樓大廈更加漂亮。彩燈的應(yīng)用才使得城市的夜景非常迷人。同時(shí)人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多

2、場(chǎng)合可以看到彩色霓虹燈。LED彩燈由于其豐富的燈光色彩，低廉的造價(jià)以及控制簡(jiǎn)單等特點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用，用彩燈來(lái)裝飾街道和城市建筑物已經(jīng)成為一種時(shí)尚。但目前市場(chǎng)上各式樣的LED彩燈控制器大多數(shù)用全硬件電路實(shí)現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能單一，這樣一旦制作成品只能按照固定的模式閃亮，不能根據(jù)不同場(chǎng)合、不同時(shí)間段的需要來(lái)調(diào)節(jié)亮燈時(shí)間、模式、閃爍頻率等動(dòng)態(tài)參數(shù)。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過(guò)多、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點(diǎn)。此外從功能效果上看，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，缺乏用戶可操作性，影響亮燈效果。因此有必要對(duì)現(xiàn)有的

3、彩燈控制器進(jìn)行改進(jìn)。二、LED彩燈的分析1.1LED彩燈顯示系統(tǒng)的發(fā)展回顧彩燈控制技術(shù)的發(fā)展歷程，大體可分為三個(gè)階段：原始控制技術(shù)階段；模擬控制階段；數(shù)字化技術(shù)控制階段，燈光控制技術(shù)還將會(huì)迎來(lái)一場(chǎng)新的革命。在最初的原始控制技術(shù)時(shí)期，彩燈控制相當(dāng)麻煩。演出過(guò)程中，在場(chǎng)景四周布滿了大大小小的各種各樣的手動(dòng)控制開關(guān)，每一盞燈需要一個(gè)開關(guān)，并且還要設(shè)大量的燈線，其工作量是可想而知，受控的燈具也只有亮滅兩種狀態(tài)，根本不可能調(diào)光，提供的純粹是單純的照明。我們可以想象，那時(shí)的燈光工作者忙于燈具的開和關(guān)，很難達(dá)到藝術(shù)

4、效果。后來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，將一些大功率的電位計(jì)，引用到調(diào)光控制技術(shù)中，能夠做到簡(jiǎn)單調(diào)效，再后來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)、電子技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的應(yīng)用，彩燈從單純的亮滅，過(guò)渡到了比較復(fù)雜的明暗控制。隨著時(shí)間的推移，隨著電視事業(yè)的不斷發(fā)展壯大和市場(chǎng)的日益活躍，要求具有強(qiáng)大功能的燈光控制系統(tǒng)的出現(xiàn)。到了20世紀(jì)80年代隨著單片機(jī)和數(shù)字控制技術(shù)的普及，產(chǎn)生了新一代的彩燈控制系統(tǒng)。當(dāng)前，單片機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用正值熱潮，它具有控制功能強(qiáng)，成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用極為廣泛。本設(shè)計(jì)采用了目前最受歡迎的MCS-51系列單片機(jī)。1.

5、2單片機(jī)簡(jiǎn)介MCS-51單片機(jī)是美國(guó)INTEL公司于1980年推出的產(chǎn)品，與MCS-48單片機(jī)相比，它的結(jié)構(gòu)更先進(jìn)，功能更強(qiáng)，在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加了更多的電路單元和指令，指令數(shù)達(dá)111條，MCS-51單片機(jī)可以算是相當(dāng)成功的產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在，MCS-51系列或其兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品，各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍與MCS-51單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。MCS-51以其典型的結(jié)構(gòu)和完善的總線專用寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱為一代名機(jī)，為以后的其它單片

6、機(jī)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。正因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能和完善的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致后來(lái)的許多廠家多沿用或參考了其體面系結(jié)構(gòu)，有許多世界大的電氣商豐富和發(fā)展了MCS-51單片機(jī)，象PHILPS、Dallas、ATMEL等著名的半導(dǎo)體公司都推出了兼容MCS-51的單片機(jī)產(chǎn)品，就連我國(guó)臺(tái)灣WINBOND公司也發(fā)展了兼容C51的單片機(jī)品種。近年來(lái)C51獲得了飛速的發(fā)展，C51的發(fā)源公司INTEL由于忙于開發(fā)PC及高端微處理器而無(wú)精力繼續(xù)發(fā)展自己的單片機(jī)，而由其它廠商將其發(fā)展，最典型的是PHILIPS和ATML公司，PHILIPS公司主要

7、是改善其性能，在原來(lái)的基礎(chǔ)上發(fā)展了高速I/0口，A/D轉(zhuǎn)換器，PWM（脈寬調(diào)制）、WDT等增強(qiáng)功能，并在低電壓、微功耗、擴(kuò)展串行總線（12C）和控制網(wǎng)絡(luò)總線（CAN）等功能以完善。該LED彩燈控制器是一種基于AT89C51單片機(jī)的彩燈控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED彩燈的控制。本方案以AT89C51單片機(jī)作為主控核心，與鍵盤、顯示、驅(qū)動(dòng)等模塊組成核心主控制模塊。在主控模塊上設(shè)有8個(gè)按鍵和5位七段碼LED顯示器，根據(jù)用戶需要可以編寫若干種亮燈模式，利用其內(nèi)部定時(shí)器T0實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本單位時(shí)間為5ms的定時(shí)中斷，根據(jù)各種

8、亮燈時(shí)間的不同需要，在不同時(shí)刻輸出燈亮或燈滅的控制信號(hào)，然后驅(qū)動(dòng)各種顏色的燈亮或滅。該新型LED彩燈與普通LED彩燈相比，具有體積小、價(jià)格低、低能耗等優(yōu)點(diǎn)。1.2系統(tǒng)主要功能新型LED彩燈分為2部分，即彩燈控制器（主控模塊）和管內(nèi)LED板模塊（受控模塊）。彩燈控制器可直接與220V交流市電相連接，經(jīng)過(guò)開關(guān)電源變換，輸出直流工作電壓，一方面為管內(nèi)LED模塊提供12V工作電源，另一方面為主控模塊單片機(jī)系統(tǒng)（彩燈控制器）提供5V工作電源。整個(gè)系統(tǒng)工作由軟件程序