基于单片机的节日彩灯设计说明.doc

课程设计（论文）任务及评语

摘 要

节日彩灯时生活中常常用到的装饰物品。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，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已

经成为一种时尚。它集中地运用了单片机、LED、自动控制等技术，是典型的机遇

单片机的电子产品。彩灯控制电路时近年来随着电子技术发展而产生的一种控制

装置。它能使彩灯按照要求有序地被点亮。本彩灯控制器可控制八个彩灯的一次

点亮，能营造出平面上色彩变化的场景，本电路结构简单适合初学者学习。

本文以 AT89C51 单片机为控制核心，采用模块化得设计方案，运用 LED 彩灯、

目 录

第 2 章 课程设计的方案........................................................................................3

2.1 概述.....................................................................................................................................3

2.2 系统组成总体结构 .........................................................................................................3

第 3 章 硬件设计......................................................................................................5

3.1 单片机最小系统设计.....................................................................................................5

3.1.1 单片机选择..........................................................................................................5

3.1.2 时钟电路设计 .....................................................................................................8

3.1.3 复位电路设计 .....................................................................................................8

3.1.4 锁存控制电路 .....................................................................................................9

3.1.5 单片机最小系统 ..............................................................................................10

3.2 按键控制电路................................................................................................................11

参考文献....................................................................................................................22

第1章 绪论

节日彩灯是生活中常常用到的装饰物品。它集中地运用了单片机、LED、自动

控制等技术，是典型的基于单片机的电子产品。

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。彩灯有灵活多变的点亮方式，

装饰效果非常好，特别是晚上似的高楼大厦更加漂亮。

在国内外，微控制系统主要采用单片机作为控制核心。因此，单片机的发展

容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实

现 Microcomputer 完善的控制功能为己任，可连接一些外部接口功能单元如 A/D、

PWM、PCA（可编程计数器阵列）WDT（监视定时器）、高速 I/O 口、计数器的

捕获、比较逻辑等。这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置

了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。Philips 公

司还为这一代单片机 80C51 系列 8xC52 单片机引入了具有较强功能的设备间网

络系统总线——CAN（Controller Area Network BUS）。

由于国内生活水平不断提高，人民向往较佳的生活质素，对灯具灯饰也不断

提出了新要求，近年内地灯饰市场有以下情况：

功能细分：人们要求灯具能符合不同场合，不同照光功能的需求日高，因此

话自控灯、带八音盒台灯等，是近年另一需求特点。

节能环保：新推出的高科技无频闪书写灯，光线平稳并可节能源 50%，这种

灯具很受消费者的欢迎。环保是灯具生产技术的崭新主题，显示人们对居室生态

环境的重视，这亦是未来家居照明的主要发展方向。

国际灯具行业现代化产品设计的潮流是：减少产品的尺寸，以减少材料的投

入；现代社会对产品的开以制造最重要的着眼点是“经济”和“环境保护”。照明产品

最好能体现这一潮流的是紧凑荧光灯，细管径，超细管径直管荧光灯和无汞的射

频(RF)或微波(MW)激发的硫灯。紧凑型荧光灯直径和尺寸，它们的形式多种多样

用途也十分广泛。一般来说，它们有 5 倍于白炽灯的光效和 8 倍于白炽灯的寿命。

因此，它们是绿色照明工程的推荐产品，使用紧凑型荧光灯的灯具也日益多见。

第2章 课程设计的方案

2.1 概述

制。本方案以 AT89C51 单片机作为主控核心，与键盘、显示、驱动等模块组成核

心主控制模块。在主控模块上设有 4 个按键和 8 个 LED 显示器，可以有多种闪光

2.2 系统组成总体结构

统的核心，是控制彩灯循环闪烁等等一切功能的部件。复位开关连接控制器的 RST

端，实现复位控制。

根椐彩灯的亮灭规律，为了便于控制，决定采用移位型系统方案。即用移位

寄存器模块的输出驱动彩灯，彩灯亮，灭和花型的转换通过改变移位寄存器的工