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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： 学 号： 1001020242 导师姓名： 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
2、1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CMOS8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
3、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。 2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STC89
4、C52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，再按切换歌曲。（3）电路供电电源5V。 3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
5、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3.2.2单片机部分 该部分主要涉及功能的实现方式，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
6、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
7、路板的制作图 本系统电路的印刷电路板图如附录2所示。3.5 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
8、.通电使用前先对照电路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
9、免万用表笔或其它导电工具造成人为短路。 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。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，2002.7美divid Co
10、mer，Douald Comer电子电路线路M西安：电子科技大学出版社，2004. 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。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
11、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，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
12、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！附录附录1 16位音乐流水灯原理图附录2 系统电路的印刷电路板图附录3 元件清单序号元件名称阻值数量位号1上拉电阻1K1R12瓷片电容30pf2C1、C23电解电容10uf1C34石英晶体振荡器12MHZ1Y15电源CON22J16发光二极管16D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15、D167集成块80521U28开关3K1、K2、K3、K49三极管90131Q110扬声器1LS111电阻370K16R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17
