毕业设计（论文）-基于单片机的广州塔设计.doc

基于单片机的广州塔姓名：专业：学校：指导教师：01 目 录摘要11 绪论21.1 项目研究背景及意义22 总体设计方案及论证22.1 总体方案设计23 硬件实现及单元电路设计33.1 主控制模块33.2 电源设计43.3 模块设计43.3.1 LED驱动模块53.3.2 底座LED驱动6 3.3.3 音频电路的设计8 3.3.4 时钟电路的设计84 软件设计154.1 主程序155 总结176 参考文献17附 录18附件1：原理图18附件2：元件清单29附件3：实物图3011摘要STC12C5A60S2是STC系列单片机里应用比较广泛的一款，在自动控制领域里享有很高的价值，以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。本次设计主要是利用STC12C5A60S2单片机、该系统采用增强型8051单片机STC12C5A60S2为主控制器，利用单片机控制点阵的原理，控制广州塔展示效果，还通过单片机内置的ADC对音频信号进行采样，然后控制广州塔亮的层数达到根据音乐跳舞的效果。该方案具有电路结构简洁，开发、生产成本低的优点。关键词：点阵 STC12C5A60S2 广州塔 1 绪论1.1 项目研究背景及意义 广州塔其实又称广州新电视塔，昵称小蛮腰。它是广州最高建筑，整个塔身的设计非常有特点，特别是在夜晚的灯光装饰下，更是显得美轮美奂。现已俨然成为广州的地标。如此美的建筑怎能不让人心动。我们结合所学的单片机点阵显示技术，我们也能做出广州塔的美。我们采用STC12C5A60S2作为控制系统，显示部分采用的是16*16的点阵显示原理，通过对广州塔的制作，能更好的提升单片机对点阵显示原理的掌握。2 总体设计方案及论证2.1 总体方案设计 本设计包括硬件和软件设计两个部分。系统总体的设计方框图如图1所示。电源STC12C5A60S2主控制器模块按键控制音频输入16*16 LED显示图1 系统方框图 3 硬件实现及单元电路设计3.1 主控制模块主控制最小系统电路如图2所示。 图2 最小系统硬件电路总设计见图3。图3 总设计电路图3.2 电源设计电源部分的设计采用DC5V供电。3.3模块设计 3.3.1 led驱动模块LED模块采用的是74HC573+ULN2803驱动，其中74HC573控制LED的正极，ULN2803控制LED的负极。如下图：图4 led驱动电路3.3.2 底座4个LED底座4个LED使用的七彩LED，为了控制方便，4个LED都接到了单片机的IO口，可以方便的控制其亮灭，使用七彩LED的原因是，其发出的LED光多姿多彩，给广州塔的绚丽增添多一份优美，电路如下图所示：图5 底座led驱动电路3.3.3 音频输入电路的设计音频电路的设计主要是采用了T型口的USB接口，因为该接口包含了音频和电源的输入，又因为控制模板的单片机是自带了AD的，所以通过按键切换到音频模式下，我们可以看到广州随音乐在跳舞。3.3.4 时钟电路的设计XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。如图13所示为时钟电路。图13 时钟电路图4 软件设计#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define LongToBin(n) (n21)&0x80)|(n18)&0x40)|(n15)&0x20)|(n12)&0x10)|(n9)&0x08)|(n6)&0x04)|(n3)&0x02)|(n)&0x01)#define BIN(n) LongToBin(0x#n#)sbit H1=P20; sbit H2=P21; sbit L1=P22; sbit L2=P23; sbit anjian=P32;uint yanshi;char moshi=0;char flag=0;void delay_1ms(uint q)uint i,j;for(i=0;iq;i+)for(j=0;j120;j+); void dh1()char i;yanshi=400;P0=0XFF;L1=L2=1;L1=L2=0;for(i=0;i12;i+)P0=0X01;H1=1;H1=0;H2=1;H2=0;delay_1ms(yanshi);P0=0X02;H1=1;H1=0;H2=1;H2=0;delay_1ms(yanshi);if(anjian=0)while(anjian=0);moshi=1;break;P0=0X04;H1=1;H1=0;H2=1;H2=0;delay_1ms(yanshi);P0=0X08;H1=1;H1=0;H2=1;H2=0;delay_1ms(yanshi);if(anjian=0)while(anjian=0);moshi=1;break;P0=0X10;H1=1;H1=0;H2=1;H2=0;delay_1ms(yanshi);P0=0X20;H1=1;H1=0;H2=1;H2=0;delay_1ms(yanshi);if(anjian=0)while(anjian=0);moshi=1;break;P0=0X40;H1=1;H1=0;H2=1;H2=0;delay_1ms(yanshi);P0=0X80;H1=1;H1=0;H2=1;H2=0;delay_1ms(yanshi);void dh2()char i,j;yanshi=500;P0=0XFF;H1=H2=1;H1=H2=0; for(i=0;i1;i+)P0=0X00;L1=1;L1=0;P0=0X01;L2=1; L2=0;if(anjian=0)while(anjian=0);moshi=1;break;delay_1ms(yanshi);for(j=0;j7;j+)P0=P01;L2=1; L2=0;delay_1ms(yanshi);if(anjian=0)while(anjian=0);moshi=1;break;P0=0X00;L2=1;L2=0;P0=0X01;L1=1; 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