基于单片机的led灯设计(附件)【字数：8243】
摘 要“十二五”时期以来，我国的产业结构和经济发展方式有了重大的转变。对于我国的照明用电也提出了相应的要求，如何做到照明用电的绿色、节能、环保也成为越来越人们关注的焦点。针对这些问题，本文设计了一个简单的基于单片机的LED灯系统。本文通过用汇编语言对STC89C52单片机写程序实现了对发光二极管的自如控制，主要分为供电模块、驱动模块、按键模块、显示模块等主要部分，并具有复位和中断功能。根据设计要求完成控制单片机内部的控制逻辑，系统根据光敏电阻采集亮度通过A/D转换器将数据送给单片机。单片机根据I/O口采集电压值，来改变LED的亮暗，且单片机通过采集I/O口采集按键状态触发中断，在中断函数里控制LED灯的亮暗。该系统具有操作简单、价格亲民、稳定性高等优点。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 1
1.3 课题研究内容 1
第二章 主要电子元器件的简介 2
2.1 STC89C52单片机 2
2.1.1 STC89C52单片机简介 2
2.1.2 单片机引脚功能介绍 2
2.2 ADC0804简介 3
2.3 LED灯 4
2.4 独立按键 5
2.5 光敏电阻 5
2.6 电压比较器 5
第三章 系统硬件设计 6
3.1系统硬件总设计 6
3.1.1系统总框图 6
3.2 主控系统的设计 6
3.2.1 LED驱动电路 7
3.2.2 光照检测电路 7
3.3 电源电路的设计 8
3.4 控制电路的设计 8
3.4.1 时钟电路 8
3.4.2 手动控制电路 9
3.4.3 复位电路 9
3.4.4 最小系统电路 10
第四章 系统软件设计 12
4.1 主程序设计 12
4.2 调光照明控制 14
4.2.1 手动控制 14
4.2.2 自动控制 15
4.3光强比较电路 17 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4.3.1 PWM控制 19
第五章 系统调试 20
5.1硬件调试 20
5.2 软件调试 20
5.2.1 开发语言及工具 20
5.2.2 软件烧录 21
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
附录1：实物图 27
附录2：原理图 27
附录3：源程序 28
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
随着时代的进步，科技的发展。人民的生活水平显著增高，对于生活的质量也有了新的要求，同时人们也更加注意起节能环保的问题。因此人们对我国的照明用电也提出了相应的要求，如何做到照明用电的绿色、节能、环保也成为越来越人们关注的焦点。开发和推广节能灯的应用成为了当务之急。LED照明就是在这种情形下迅速普及的。
由于中国照明用电量很大，用节能产品代替白炽灯泡节能减排的潜力非常大。 积极开发LED照明技术，高效率照明系统，促进中国照明产业结构优化升级，“节能减排十二五” 促进实现减排目标并积极应对全球气候变化。
因此，为了积极响应国家节能减排的号召和满足人们对灯光亮度的不同需要，设计一种能够自动随着环境光亮进行调节，并且能够通过手动调节满足人们一些特定需要的智能化照明控制系统具有十分深远的意义和非常大的发展前景。
1.2 课题研究意义
LED灯在现代社会生活中有着广泛的应用，在液晶电视、信号灯、指示牌等都用到了LED灯。智能LED灯是基于单片机的，可以用来实现出比较多变的动态效果以及通过其内部的控制逻辑，来起到节能减排的效果。LED灯的应用与发展，将会使全世界照明用电的消耗降低50％，LED照明技术的创新与发展将会大大的节约能源，起到环境保护的作用，同时也会极大的方便人们的日常生活。因而，该课题的研究与发展对于当今的社会生活有着重要的意义。
1.3 课题研究内容
本论文设计主要采用宏晶公司生产的MCS51系列中的STC89C52作为控制核心，整个课题设计分为硬件电路及程序设计。硬件设计：由最小系统向单片机提供简洁的运行电路所需，通过光敏电阻采集环境的光强，通过脉宽调制调节三极管，从而调节LED的发光亮度，最终将环境光的照度保持在设定的水平。同时，还可通过按键来控制LED灯的亮暗。当环境过亮或过暗时，通过电压比较器，使外接电路上的LED灯同时亮蓝灯或者绿灯。它主要分为供电模块，驱动模块，按键模块，显示模块等部分。程序部分是C语言设计的主程序，主要初始化各元件，然后进行包括信号输入处理模块设计，信号显示模块设计；并对系统软硬件进行分块调试。实现的功能为完成控制单片机内部的定时计数器，通过光敏电阻采集环境的光强，三极管通过脉宽调制来调节LED的发光亮度，使其保持在设定的水平。
第二章 主要电子元器件的简介
2.1 STC89C52单片机
2.1.1 STC89C52单片机简介
单片机STC89C52是目前生产的一种52系列单片机。其特征在于低功耗、速度快、抗干扰能力强。它拥有8K内存，可擦写程序，实现了系统和应用编程可直接通过串口下载自编程序，简单易操作。STC89C52微控制器的功能还能控制代码MCS51和PIN码。其还具有40个通用I/O口，极大的提高了单芯片控制数。
图21 STC89C52单片机实物图
STC89C52单片机的主要特点是：
（1）有40个通用I/O口；
（2）工作电压为5V或者3V；
（3）用户应用程序空间为8K字节；
（4）STC89C52单片机具有非常广泛的功能，其每个端口都具有以下功能：P0端口是一条8位双向I/O口线。可以作为地址/数据总线和一般I/O端口。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 1
1.3 课题研究内容 1
第二章 主要电子元器件的简介 2
2.1 STC89C52单片机 2
2.1.1 STC89C52单片机简介 2
2.1.2 单片机引脚功能介绍 2
2.2 ADC0804简介 3
2.3 LED灯 4
2.4 独立按键 5
2.5 光敏电阻 5
2.6 电压比较器 5
第三章 系统硬件设计 6
3.1系统硬件总设计 6
3.1.1系统总框图 6
3.2 主控系统的设计 6
3.2.1 LED驱动电路 7
3.2.2 光照检测电路 7
3.3 电源电路的设计 8
3.4 控制电路的设计 8
3.4.1 时钟电路 8
3.4.2 手动控制电路 9
3.4.3 复位电路 9
3.4.4 最小系统电路 10
第四章 系统软件设计 12
4.1 主程序设计 12
4.2 调光照明控制 14
4.2.1 手动控制 14
4.2.2 自动控制 15
4.3光强比较电路 17 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4.3.1 PWM控制 19
第五章 系统调试 20
5.1硬件调试 20
5.2 软件调试 20
5.2.1 开发语言及工具 20
5.2.2 软件烧录 21
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
附录1：实物图 27
附录2：原理图 27
附录3：源程序 28
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
随着时代的进步，科技的发展。人民的生活水平显著增高，对于生活的质量也有了新的要求，同时人们也更加注意起节能环保的问题。因此人们对我国的照明用电也提出了相应的要求，如何做到照明用电的绿色、节能、环保也成为越来越人们关注的焦点。开发和推广节能灯的应用成为了当务之急。LED照明就是在这种情形下迅速普及的。
由于中国照明用电量很大，用节能产品代替白炽灯泡节能减排的潜力非常大。 积极开发LED照明技术，高效率照明系统，促进中国照明产业结构优化升级，“节能减排十二五” 促进实现减排目标并积极应对全球气候变化。
因此，为了积极响应国家节能减排的号召和满足人们对灯光亮度的不同需要，设计一种能够自动随着环境光亮进行调节，并且能够通过手动调节满足人们一些特定需要的智能化照明控制系统具有十分深远的意义和非常大的发展前景。
1.2 课题研究意义
LED灯在现代社会生活中有着广泛的应用，在液晶电视、信号灯、指示牌等都用到了LED灯。智能LED灯是基于单片机的，可以用来实现出比较多变的动态效果以及通过其内部的控制逻辑，来起到节能减排的效果。LED灯的应用与发展，将会使全世界照明用电的消耗降低50％，LED照明技术的创新与发展将会大大的节约能源，起到环境保护的作用，同时也会极大的方便人们的日常生活。因而，该课题的研究与发展对于当今的社会生活有着重要的意义。
1.3 课题研究内容
本论文设计主要采用宏晶公司生产的MCS51系列中的STC89C52作为控制核心，整个课题设计分为硬件电路及程序设计。硬件设计：由最小系统向单片机提供简洁的运行电路所需，通过光敏电阻采集环境的光强，通过脉宽调制调节三极管，从而调节LED的发光亮度，最终将环境光的照度保持在设定的水平。同时，还可通过按键来控制LED灯的亮暗。当环境过亮或过暗时，通过电压比较器，使外接电路上的LED灯同时亮蓝灯或者绿灯。它主要分为供电模块，驱动模块，按键模块，显示模块等部分。程序部分是C语言设计的主程序，主要初始化各元件，然后进行包括信号输入处理模块设计，信号显示模块设计；并对系统软硬件进行分块调试。实现的功能为完成控制单片机内部的定时计数器，通过光敏电阻采集环境的光强，三极管通过脉宽调制来调节LED的发光亮度，使其保持在设定的水平。
第二章 主要电子元器件的简介
2.1 STC89C52单片机
2.1.1 STC89C52单片机简介
单片机STC89C52是目前生产的一种52系列单片机。其特征在于低功耗、速度快、抗干扰能力强。它拥有8K内存，可擦写程序，实现了系统和应用编程可直接通过串口下载自编程序，简单易操作。STC89C52微控制器的功能还能控制代码MCS51和PIN码。其还具有40个通用I/O口，极大的提高了单芯片控制数。
图21 STC89C52单片机实物图
STC89C52单片机的主要特点是：
（1）有40个通用I/O口；
（2）工作电压为5V或者3V；
（3）用户应用程序空间为8K字节；
（4）STC89C52单片机具有非常广泛的功能，其每个端口都具有以下功能：P0端口是一条8位双向I/O口线。可以作为地址/数据总线和一般I/O端口。
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