基于单片机的广告灯控制系统设计

摘要广告灯是用于广告匾，楼宇装饰和户外装潢的灯具，近来随着国家经济的迅速发展，人民物质文化生活水平的不断提高，对于装饰的美化美观的要求也越来越高，广告灯的越来越多的出现在个人们的视野中。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时自动控制系统日新月益更新。本文结合国内外霓虹灯控制技术的发展状况设计了一种采用美国ATMEL公司生产的AVR系列单片机中的ATmega8作控制芯片的霓虹灯控制器．通过ATmega8芯片控制驱动电路，在由驱动电路驱动继电器，而继电器则作为霓虹灯的功率控制。其中，与别的产品在设计上不同的是，功率控制板块采用的是继电器阵列，而不是通常用的可控硅，将继电器阵列模块化，电路的设计条理也很清晰，既方便检查线路故障，有方便技术维修。该板块的设计也是本次设计的重点和难点。另外，文中还介绍了电源电路、PC机与单片机的通讯接口电路的设计原理。软件设计部分采用的是ICC-AVR环境下的C语言进行编写程序，使用AVRStudio进行仿真说明。本文设计的霓虹灯单片机控制器，电路简单，抗干扰性强，图案变化方式多，可适用于各种霓虹灯牌面，可根据用户的要求，通过修改软件，控制多种多样花样的变化，是一代新型的霓虹灯控制器。关键字：霓虹灯；控制器；继电器；ATmega8目录征一王系统含方案躲论证棍与比题较滔方案吗一：企使用办CD航40匪60路与屋KD插56很03洁作为应主控践制器因这是伸一例氏变色第广告室灯自邪动控虏制电傲路，除它采劲用了魔两种肆控制付方式户:岭①光翻控方件式，退白天卫自动脱关闭咬，夜戒晚自芳动开润启沾;手②时惧间控芬制方怠式，驻夜晚炮自动蚊开启握后，肠通过鼓定时贪控制称使其每在预树定的宰时间础自动盒关闭顿，以友节约华电能疮。在讯广告借灯开傻启后首，通霞过控久制电厨路使舱两种内彩色土的广旅告灯宰光交蹄替循士环显喘示，骡增强觉广告因效果松。电任路在佳灯光阶显示陶的同吼时还亲伴有团广告绒语言黑，介贤绍广疮告要技说明睡的内担容，金是一长种功孩能较杂完善外的广晋告灯碑控制维器。虫变色点广告逆灯控高制器匠的电炎路组叉成如轻图慧6-县45锄滚所示咽。品电路州工作缘原理替分析渔变色诞广告剪灯控蝇制器尊电路再由光厦控电继路、追时间文控制寒电路陶、语原言电规路、挺彩灯瘦循环酷控制晴电路精和电毯源电听路组聪成。匠光控唯电路够是本刘电路古的主碍控电幼路，肺它通后过为移其余笼控制民电路问接通伪工作铃电源表的方虑式控缸制着裤整个筛工作霜电路闻的开拌启时湖间。滤光控居电路哲主要利由光棚敏电严阻剧RG体真和由魄VT档l非、来VT姐2倡组成脏的直香接桐卸合式逝晶体后管放逃大电适路组盖成。飞白天宅，匙R无G钻受光去的照曾射阻跟值变袋小，允V潜Tl钱勒的基便极得乘到较暗大的断偏置锡电压抖而导恩通，嗽VT妄2景则因乡VT俯l匆的导嘉通而拳截止榆。旱IC肿2~喝1C逃4奶因无可工作碎电源宽而停慰止工险作。春夜晚旦来临缩时，勾光照私减弱累，所R搂G让阻值易升高功，赵V蛾Tl领送截止避，宵V倡T2惭消因算VT托l锣的截荐止而揭导通淡，些1幅2V涂电源皮经售VT遮2镇向霜IC喉2~碗IC婶4帽提供就工作轰电源翅，使两其进宁入工嫁作状物态。停时间哄控制附电路幕的作雀用是切:非当夜爹晚来宾临后丝使电励路投撑入工睁作，搬夜深央人静户时停慰止工个作，坏以避近免不帮必要伙的电齿源消屯耗。肺时间培控制营电路慰由一的只武14介呼级二童进制丢计数舱/尊分频泊电路搁CD请40拦60霜刮组成执。该枪电路湿通过财外接垫R4贷喊、盒C7塞序组成耐一个盗RC闻垄振荡陈器，银其振逢荡周钓期典T=析2耀.棍2R枯4C丙7好=帆LI虏s锤。经辜内部歇14完桑级分亏频墨(勉分频流系数渐为飞16勾38文4)努侄后，冬控制信时间驶约为尤5陈小时邀(铲1.宇1兼X题1才63螺84拨=逢一八镰02耻2s免,修既一八头02犯2/寸36棒00塑≈5款小时蛮)拘。当卫VT滚2冷导通拖后，岸电源势通过垃C6房某、烟R3是烤形成滨的复霜位脉蛾冲使遣CD厉40都60越惠复位湿，随剧后电粉路工译作，版产生怜脉冲脏并分票频。奖在接鞋通电电源之皇初，橡由于置IC戚2扑的③叛脚输不出低恐电平谋，边V牵T3读把导通载，为龄IC躺3廊及晶IC疯4馅提供磨工作返电源葡。买5笼小时潮后定链时结转束，滴③脚帅输出持高电锯平，召V歇T3仇庭截止感，切售断了娱IC郊3赌与院IC瓦4艳的工午作电股源，笔广告汇灯与停语言贤电路蛇因失死去控放制电幻源而踏停止穿工作省。懒方案支二酷：樱NE脚55震5心与仓CD酿45胸41械作为雀主控厌制器苹广告屿灯控矩制器刚由裁NE点55端5兽组成燥的光订控及横抗干晴扰电接路、喘CD须45敏41缸定时竞电路隶、继错电器口控制罗、电酬源电亭路等训部分卡组成枣。电欺原理师图如麦图虑1熄所示纲。志NE庙55牧5竞时基样电路驴接成裁施密锹特触讯发器骗，对么光敏葬电阻苗RC筒接收某到的务信号忆进行熟整形阴和功伞率放松大以丹后，躬驱动乒后续伐电路蹈。当烈白天袭有光舞照时楼，其斤第章③馋脚输次出低凝电平扮，夜难晚无户光照侄时输谋出高明电平返。蛇CD灶45妥41阵是一衡块具坦有振慢荡计稳数、伐定时蓄功能计的博IC寸，在观电路秩中作反为定戚时控靠制，扑各脚过功能军如表集1页所示序。嘴CD纳45百41胁工作木时，走第馋①告脚接慢振荡画电阻财，第丽②妈脚接鹊振荡撑电容家，第羡③台脚接捷保护亦电阻也，第蜓⑧缸脚为加输出钱脚，虚第肠⑨如脚可亿选择诊第钱⑧箱脚的亲输出临状态忆，第锻⑩凝脚接揭低电币平为窗单定毛时模石式，载接高秒电平现为循坟环定液时模懂式，延第卡12限、一景三脚落可设浪定时惧间或友设定求输出加频率伏，功CD户45赖41披分频狭或计湖数次捕数如相表播2痛所示让。章22秀0V聚交流歪市电渴经趋R9普、斜C6芽阻容堪降压揭．招D2末～板D5锅整流项，洪C5雕滤波房，键WD比2笼稳压支，给踢继电陆器提鄙供窜24育V赤的吸宪合电霜压。将此电识压通声过怖R8杨和辰WD纷1浆稳压会，截C4返滤波善，给灯IC云1忠和族IC合2璃提供欠9.出1V括的工厚作电扩压。迎白天备，光渠敏电王阻跟RG年阻值卫很小绣，通斗过市RG念和党WR利1粉分压棒，梢NE旗55翠5友第顿⑥雅脚电要压大帜于屈2/效3V爽cc幅，使者第她③绵脚输撞出为山低电莲平，英三极舟管暖BG床1依截止破。遮CD竟45龙41滔第选⑥挖脚复围位端荒为高脖电平择，其罗内部首计数芝器清辅零复亿位，贷第政⑧役脚输无出端郊为低点电平另，密BG惯2瞎截止烈，继焰电器谣常开跃触电版断开永，其丑受控厚电路本不工猛作。唉当夜沟幕降滚临的脂时候挖，午RG合阻值躲逐渐轧增大醋，悠NE宣55割5屈第什②恨脚电避位逐板渐降寒低，容当小请于刺1岩／幅3V扣cc廉时，忘NE俯55笑5炕第现③呀脚输冤出端觉信号终翻转津为高燃电平听。咐BG辰1压基极悼电位甩升高皮而导蛋通，犁给领CD芒45抬41赢第饶⑥侦脚提唱供一盖个由龟高电牛平变猴为低锯电平嗓的脉锄冲负迎跳变尿沿，疼使内创部电正路开胃始计利数，班输出陡端第刮⑧炼脚输顺出高崖电平既。卷BG端2爬导通汤，继培电器于K1辅得电怠，常弊开触我点闭哲合，爸受控衔电路锻工作写。缴WR障2狭和深C3术为厨CD洗45掏41冒外接改振荡拾电阻移和振妹荡电教容，听当经里t=禾32屠76织8×诸2.欣3R井C≈减24饲87航1跟秒时双间后温，输势出端瓶第物⑧弊脚变燕为低翻电平豆。倘VT搁2核截止皆，澡K1正的常纽开触闸点失愿电而目断开途，受耽控电俱路停谎止工耽作。投通过惕微调旅WR粮2务，可抛改变送定时间时长直。此恢电路堤对于鸭外界籍干扰暗引起抖的白差天瞬刺间变小暗不阻会导大致继释电器驱误动盆作，卡因为骄NE界55旱5体第预②墨、定⑥道脚所绍接拆R1疤和辱C1指组成驴延时霸抗干举扰电息路，毙当新RG器阻值丑瞬间拿增大雅时，站由于刘电容屠C1校两端颤电压带不能宇突变溪，从粗而保卧持第丘⑥戒脚电鸟位基颈本不屿变，嗓第芹③急脚输蛮出仍芹为低殖电平哀。但闸当这RG僚阻值干长时祸间较设大时斜，月C1嫂充电向完成堤后，热NE干55油5架第江⑥膊脚电悄压降宴低，出第午③臂脚输彩出高步电平三，从补而导傅致继押电器翠动作腊。间方案挎三：朴采用无LE圆D宿点阵赚与巾AT华me替ga次8菠作为驾主驱向动器腊数控贱扫描腔器有增以下述主要盟特点犹：狡（箭1柿）毯分体威联控饼结构影：解激决了永大型驳工程卖既要排求扫滤描器竟分体咐就近筝安装刃又要上求扫盐描器按整体厉调控解的矛边盾。艰（彻2敏）强浑抗干练扰设展计：庭通过毛系统逐软件育的抗参干扰朽处理丛，避暖免了伶乱闪螺及抖损动的践现象拢，使匀版面肝极为签干净顽。赠（涌3告）自乒动同矿步：蹈当遇裹强干岛扰造虚成扫效描器户不能直同步本工作某时，丘系统谋软件尿将在伤1荷分钟芳内自听动修暗复。京（秘4融）调岸试开翻关：侵对于假大型揉工程浊的调创试，绸这个析功能后极为般有用州。薯（理5倒）接舒插件烟结构附：整闻个线略路全疏部采射用接糖插件卡绘声疤结构仔，拆档卸简城单，烦维修慎方便贞。廊图丑3时燃AT土me肯ga旷8休与点迁阵显标示广改告控估制系寺统基综上泡所述脱，我吩们选做择方烂案三忽。枯二利元器夫件简星介寻1.尺主控村芯片捐AT蛛me命ga则8劈简介舍（凉1笋）洋产品取特性兽●动高性苍能、郑低功顽耗的蚂8狠位峰AV商R橡®竹微处鼠理器处●斩先进喇的宝RI抗SC禾传结构像●斯一三阶0象条指月令赚–喜大多葬数指指令执联行时寸间为峡单个屡时钟工周期欺●狭32雹个橡8栋位通捉用工罗作寄松存器低●蝇全静振态工微作究●色工作则于卷16染M疼Hz度汤时性测能高葡达滋16当M房IP引S搏●奇只需匹两个弱时钟庭周期怒的硬剪件乘痛法器速●虾非易属失性嘱程序烤和数欲据存奥储器迅●肝8K生途字节鸣的系胀统内饺可编目程暮Fl踢as芽h仇●悦擦写辛寿命建:黎10喂,0听00私凡次街●宇具有衫独立虑锁定纤位的榜可选痰Bo煎ot委坟代码超区孕●鸦通过福片上宵Bo丙ot骨耽程序治实现膊系统蛇内编掘程啊●生真正叉的同虹时读串写操皆作小●街51珍2州字节绢的芽EE替PR飞OM荐●漠擦写形寿命绵:闯10虑0,污00习0校次到●哑1K护字节愤的片坡内改SR食AM恭●晓可以善对锁盟定位视进行考编程寇以实消现用哲户程谋序的候加密犹（追2尘）箱外设海特点路●完两个量具有越独立绩预分敏频器薯8跌位定捕时器嫁/睁计数得器刊,签其中皆之一翻有比河较功永能练●抓一个友具有下预分劲频器熔、比姨较功并能和桂捕捉超功能纹的晓16砌针位定舟时器献/组计数尺器按●抵具有羊独立渔振荡督器的互实时盈计数砌器小RT芦C罗●棵三通渣道甘PW乒M姿●邪TQ补FP捐与碗ML炸F网封装翠的沸8丙路叼AD兄C析●突路掘10毅牲位狸AD肾C本●建8臂路盲10俘性位灶AD素C刻●悼面向聋字节竹的两肉线接至口袭●况两个迎可编倒程的豪串行护US摄AR军T贷●类可工点作于品主机曾/眉从机饰模式非的解SP佣I腰串行夹接口衫●笨具有服独立电片内音振荡询器的弱可编桥程看展门狗归定时扮器葱●价片内吉模拟周比较毙器曲（碍3引）谷特殊世的处中理器含特点剧●纱上电疮复位历以及资可编剑程的还掉电闻检测阴●伸片内症经过决标定奴的妄RC岗旬振荡培器袜●是片内居/纸片外异中断窑源脑●紧5氏种睡滴眠模达式居:减空闲斤模式旦、绞AD秒C葡噪声舟抑制态模式吸、省豪电模虎式、持掉电体模式刻及垫St绞an援db杆y芦模式盾。匀（船4姨）献I/蚀O督和封斯装蔽●沙2芽3液个可深编程景的泼I/工O捆口渠●炼2谊8敲引脚负PD闭IP快知封装助,3着2爬引脚材TQ皱FP伶诞封装瓜,3究2互引脚产ML普F策封装裁（册5远）喊工作恐电压述●班2碌.7讯-抵5胜.5挣V牌(A茄Tm傲eg梦a知8L自)捆●笑4扣.5衰-取5纸.5厕V拆(A芳Tm财eg草a8捷)两（伞6随）贺速度筒等级庸●灾0骆-满8牌M素Hz文(貌AT疯me端ga薯8L互)棕●赖0星-轮1矩6旧MH穗z逐(A铁Tm玩eg充a8爪)煎●北4四Mh枪z职时功伯耗疮,吴3V归,呀25炸°挡C刷●波工作探模式盲:窑3.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