毕业生竞赛电子设计16位音乐流水灯论文说明书.doc

1、湄 洲 湾 职 业 技 术 学 院16位音乐流水灯说明书系 别： 自动化工程系 年 级： 2010 级 专 业： 电气自动化 姓 名： 林万兵 学 号： 1001020242 导师姓名： 佘明辉 职 称： 副教授 2013年 05月 25日目 录1前言 .12系统技术参数要求 .23系统设计 .33.1 系统设计总体方框图 .33.2 各模块 原理说明 .33.2.1 显示部分 .33.2.2 单片机部分 .43.3 系统总工作原理 .43.4 系统印刷电路板的制作图 .43.5 系统的操作说明 .53.5.1 通电测试 .53.5.2 使用说明 .53.6 系统的操作注意事项 .5参考文献

2、.6致谢词 .7附录 .8附录 1 16 位音乐流水灯原理图 .8附录 2 系统电路的印刷电路板图 .9附录 3 元件清单 .10湄洲湾职业技术学院 2013 届毕业设计产品说明11前言在新的技术飞跃的现代，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同在各行各业涌现出许多创新佳作，本次设计利用音乐与流水灯结合达到音乐梦幻灯的效果。通过发光二极管的动态闪亮，显示非常炫目的效果，应用于各种建筑物，大楼，酒吧，KTV，夜总会等娱乐场所，拖尾灯，以及各种休闲娱乐场所用的动态灯光显示本次设计的是一个实现三色彩灯循环亮，循环灭的功能。16 位音乐流水灯灯是利用 STC89C52 低功耗、高性能 CM

3、OS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能：8k 字节 Flash512 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810 复位电路，三个 16 位 定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构,全双工串行口。另外 STC89X52 可降至 0Hz 静态逻辑操作,支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续

4、工作。掉电保护方式下,RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率 35Mhz。湄洲湾职业技术学院 2013 届毕业设计产品说明22系统技术参数要求音乐流水灯是具有观赏性很强设备，其设计要求如下：（1）设计一个以 STC89C52 单片机为控制部件结构简单，电路有两种工作模式：演奏音乐模式 和花样灯模式。演奏音乐模式：演奏完整的一首的歌曲，十六路 LED 随着音乐变化。花样灯模式：十六路 LED 变化出各种花样，喇叭随着发出“嘀嘀”声。（2）按下按键 1 进入花样灯模式，音乐停止，再按切换 LED 花样。按下按键 2 进入演奏音乐模式，再按切

5、换歌曲。（3）电路供电电源 5V。湄洲湾职业技术学院 2013 届毕业设计产品说明33系统设计3.1 系统设计总体方框图系统设计总体方框图如图 3-1 所示MCU(AT89S51)LED显示阵列12M晶振复 位电 路电源 按键图 3-1 系统组成方框图3.2 各模块原理说明 3.2.1 显示部分显示部分用 16 个发光二极管分别接在 P0 和 P1，通过程序控制 P0 和 P1 的 16 个端口按照一定的方式依次为低电平以点亮相应端口的 LED。LED 阵列如图 3-2：图 3-2 LED 显示阵列湄洲湾职业技术学院 2013 届毕业设计产品说明43.2.2 单片机部分该部分主要涉及功能的实现

6、方式，即程序编写。程序要实现的功能包括读按键，通过对读入按键的值控制 LED 点亮方式，控制选择歌曲。按盘有三个按键 K1、K2 、K3，K1 控制 LED 点亮模式和歌曲模式，K2、K3 键控制跑马灯速度，K2 加速，K3 减速。不论 K1 被按下多少次，LED 九种点亮模式是循环的，K2、K3 键控制速度分别有上限和下限，多按无效；在音乐模式下 K2、K3 键控制上下首歌曲。系统控制按键排列如图 3-3：图 3-3 系统控制按键3.3 系统总工作原理本设计的要求是设计一个有多种功能的走马灯，有多种不同的显示方式，加速功能和减速功能，这里的加速减速还有显示方式都是由单片机内部的程序控制，在这

7、里我将 16 个发光二极管分别接在 P0和 P1，通过程序控制这两个端口的电平高低，将 16 个光二极管的正极接电源，负极接 P0 和 P1 口，即发 P0 和 P1 口的相应端口为高电平时，发光二极管的两端都为高电平，所以发光二极管不亮，当发光二极管的相应端口为低电平时就能被点亮。再通过程序循环的让各个端口以不同的方式点亮来达到走马的效果，并且当中要有一定的延时，延时时间小于人眼视觉暂留时间，否则人眼看上去每个灯都是亮的也就没有跑马效果。本系统电路 STC89C52 的原理图如附录 1 所示。3.4 系统印刷电路板的制作图本系统电路的印刷电路板图如附录 2 所示。湄洲湾职业技术学院 2013

8、 届毕业设计产品说明53.5 系统的操作说明3.5.1 通电测试全部元器件及插件焊接完后，经过认真仔细检查后方可通电测试，用万用表直流电压档测量正、负电源应是5V 左右，电源的发光二极管 LED 发光，蜂鸣器有音乐发出，说明电路正常。如果灯不亮，音乐不响，说明音乐流水灯电路没有工作，需进一步检查 STC89C51 芯片及周边元器件安装焊接是否正常。3.5.2 使用说明在电路板中引出两条导线，红的导线代表正极，黑的代表负极。在连接好最小系统和 LED 灯模块的电源时，在电池盒上有个开关那是启动开关，只要电源线连接好按下启动开关电路就可以开始工作。3.6 系统的操作注意事项1.通电使用前先对照电路

9、板与电路图是否有错焊、漏焊、短路、开路、元器件相碰等现象，有要处理好后再使用。2.通电使用前先检查好电路板是否与电源供电线、驱动电路开关与负载供电线、负载供电线之间相互接反，不得在接错的情况下通电，要处理好后再使用。3.通电使用时人体不得与电路板线路任何一个部位相碰，防止触电，注意安全。4.应把电极片与电路板隔离，避免电极片与电路板上元器件相碰触发生短路现象。 5.通电时应把电路板放在绝缘物体上，避开其他导电物体避免发生短路现象。6.使用时闻到烧焦味、发现元器件或集成块冒烟烧毁应立即断开电源，待电路板查明原因处理好后才可以继续通电使用。7.调试电路时应小心操作，避免万用表笔或其它导电工具造成人

10、为短路。8.跟换电路板元件、焊接时应断开电源后再操作避免造成元器件击穿或电路短路现象。湄洲湾职业技术学院 2013 届毕业设计产品说明6参考文献1楼然苗， 李光飞.51 系列单片机设计实例M. 北京：北京航空航天大学出版社，2006.2付家才. 电子实验与实践M. 北京：高等教育出版社，2004.3高吉祥. 电子技术基础试验与课程设计M. 北京：电子工业出版社，2002.4彭介华. 电子技术课程设计指导M. 北京：高等教育出版社，2002.5杨国治，杨东光,王辉林.实用电子制作实例.福州：福建科学技术出版社，2000.6杨志亮Protel 99 SE 原理图设计M西安：工业大学出版社，2002

11、.7美divid Comer，Douald Comer电子电路线路M西安：电子科技大学出版社，2004.湄洲湾职业技术学院 2013 届毕业设计产品说明7致谢词大学三年，在弹指一挥间拉下了帷幕，毕业设计将是我大学三年中重要一部分的总结。很荣幸，我就读的是应用电子技术专业，让我有更多的机会尝试与实践动手创作。从最初的选题，到修改说明书直到完成说明书及调试成品硬件。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改说明文，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。 通过这次实践，我了解了 16 位音乐流水灯用途及工作原理，熟悉了 16 位音乐流水灯的设计步骤，锻炼了设计实践能力，培养了自己独立设计能力

12、。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。 毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的制作能力。首先，我要特别感谢我挚爱的父母，让我有机会踏上大学寻梦的舞台，父母的养育之恩，将是我今后创作与奋进的最大动力。在毕业设计期间佘明辉老师召集我们开会让我们确定题目，还通过 QQ、短信、Email 等方式询问设计进程。使得我的毕业设计保质保量顺利完成，为我的毕业设计画上一个完美的句号，在此我在一次由衷的感谢她。佘明辉老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，

13、这些都将使我终生受益。同时，我要感谢三年来教过我的蔡明雄老师、林航老师、陈辉煌老师等众多老师。我以有你们这样的老师为荣，从你们身上学到的知识我无以回报，谨此一并表达我的谢意！还有我要感谢我的室友们，从遥远的家来到这个陌生的城市里，是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情，维系着寝室那份家的融洽。再次，我要感谢我的导师-佘明辉老师，在这次毕业设计中给我提出了许多宝贵的意见。在我做毕业设计的每个阶段，从确定命题，中期检查，后期详细设计，论文写作等过程中都给了我悉心的指导，减少可我在这次设计中的困惑和完成时间。最后，再次向所有给予我帮助和鼓励的同学和老师致以最诚挚的谢意！湄洲湾职业技术学院 2013 届毕业设计产品说明8附录附录 1 16 位音乐流水灯原理图