毕业设计论文-基于51单片机的彩灯控制.doc资源-CSDN文库

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摘要：近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正

在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用

方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能

化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，其中利用单片机和 A/D

转换芯片进行模拟量的转换和测量，是单片机的一个重要应用方向。本文是以 MCS-51

单片机为控制核心，利用继电器控制彩灯的输出控制。

关键词：MCS-51 单片机彩灯控制

第一章绪论

二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。

不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称 PC 机。它由主机、键盘、显示器等组成。

还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片

机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进

行简单运算和控制。它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为它体

积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在这个装置中，起着有如人类头脑的作用，

它出了毛病，整个装置就瘫痪了。

单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传

统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。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。同时，学习使用单片机了解

计算机原理与结构的最佳选择。

1.1 单片机基础知识

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。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。

MCS-51 单片机是美国 INTEL 公司于 1980 年推出的产品，与 MCS- 48 单片机相比，

它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达

111 条，MCS-51 单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51 系列或其兼容的

单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与 MSC-51 单片机作为代

表进行理论基础学习。

MCS-51 系列单片机主要包括 8031、8051 和 8751 等通用产品。

1.2 单片机的应用领域

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化

管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴：

一、在智能仪器仪表的应用

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，

广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、

温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片

机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强

大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。

二、在家用电器中的应用

可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、

电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。

三、在工业控制中的应用

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化

管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。

四、在计算机网络和通信领域中的应用

现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算

机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单

片机智能控制，从手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线

通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。

五、单片机在医用设备领域中的应用

单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，

超声诊断设备及病床呼叫系统等等。

此外，单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空等领域都有着十分广泛的用途。

1.3 单片机的发展趋势

单片机现在可以说是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出

了自己的单片机，从 8 位、16 位到 32 位，数不胜数，应有尽有，有与主流 C51 系列兼

容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。

纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：

一、微型单片化

现在常规的单片机普遍都是将中央处理器（CPU）、随机存取数据存储（RAM）、只

读程序存储器（ROM）、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一

块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如 A/D 转换器、PMW（脉宽调制电路）、WDT（看

门狗）、有些单片机将 LCD（液晶）驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的

单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制

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