论文总字数：17572字

摘 要

LED(Light Emitting Diodes)显示发光技术在最近几年里面得到越来越多关注和运用，LED发光技术无论在商业上面还是在生活方面都得到了普遍的应用。随着国家和政府对环境资源的节约和保护，人们对LED灯需求也越来越大。再者，白炽灯由于功耗大被国家禁用，LED灯逐渐取代白 炽灯的地位，在人们生活中应用普遍。

本课题将设计以MCS-51单片机为核心，学习掌握MCS-51单片机功能特点、指令系统等基本知识、原理和设计方法。从而通过软件编程控制包括开灯，多种LED效果方式，例如如16盏灯全部点亮、全部熄灭、从上到下点亮、从下到上点亮等多种情况。再者，使用PROTEUS软件对系统进行设计仿真，在理论的层面上给出相对满意的结果。软件编程在于控制算法的实现、数码管显示和键盘扫描、中断的合理运用及整体程序的优化，以确保编程的能够正确满足课程要求。

关键词：LED；51单片机；键盘扫描；定时器与计数器

Software Design of LED Lamp Controller Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

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LED (Light Emitting Diodes) display technology in recent years have been more and more applications, LED lighting products, the first alternative in the commercial, industrial areas, get a good example of the role. And then gradually spread to the field of home lighting. As the cost of electricity and commerce is more sensitive to electricity, the government more stringent requirements for energy-saving emission reduction and other reasons, commercial and industrial areas of the use of energy-efficient lighting products more active. As incandescent lamps are banned in countries, fluorescent lamps are an alternative to incandescent lamps, and LED lights will be synchronized with incandescent and fluorescent lamps.

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This project will design MCS-51 single-chip as the core, learn to master the MCS-51 microcontroller features, instruction systems and other basic knowledge, principles and design methods. And thus through the programming control, including the lights, a variety of ways to open the lights, such as full open, every one bright one, every two bright one, gradient gradually dark and other situations. In addition, the use of PROTEUS system design simulation, at the theoretical level to give satisfactory results. Software programming is to control the realization of the algorithm, digital control and keyboard scanning, interrupt the rational use of the overall program and optimize the program to ensure that the program can correctly meet the curriculum requirements.

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Keywords: LED;MCU-51; Keyboard Scan; Timers and Counters

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 引言 1

1.2 LED的历史背景 1

1.3 LED的发展现状 1

1.4 LED灯的结构特点及发光原理 2

1.4.1 LED灯的结构特点 2

第二章 AT89C51单片机基础介绍 3

2.1 C51简介 3

2.2 管脚介绍 3

2.3 51单片机时钟特性 4

2.4 芯片擦除 5

第三章 硬件电路设计及其实现 6

3.1 主要芯片的选择 6

3.1.1 STC12C5A60S2单片机简介 6

3.2 最小系统电路 6

3.2.1 电源电路 6

3.2.2 时钟电路 6

3.2.3 复位电路 7

3.2.4 LED显示器的结构与原理 7

3.3 键盘扫描 8

3.3.1 键盘原理 8

3.3.2 键盘硬件设计 9

3.4 硬件电路的实现 9

第四章 LED灯控制器系统软件设计 11

4.1 软件开发环境 11

4.2 LED灯控制器软件程序设计 11

4.2.1 主程序流程图 11

4.2.2 系统I/O接口的分配 12

4.3 系统程序的调试与考录 14

4.3.1 系统程序调试图 14

4.3.2 系统程序的考录与分析 15

第五章 结束语 17

致 谢 18

参考文献 （References） 19

附 录 20

第一章 绪 论

1.1 引言

LED(Light Emitting Diodes)显示技术在最近的几年得到越来越多的关注和应用，LED发光技术无论在商业上面还是在生活方面都得到了普遍的应用。随着国家和政府对环境资源的节约和保护，人们对LED灯需求也越来越大。再者，白炽灯由于功耗大被国家禁用，LED灯逐渐取代白了炽灯的地位，在人们生活中应用普遍。

白炽灯由于功耗大，工作效率低已经被荧光灯所替代。荧光灯与白炽灯相比优势很大，但是对于LED灯来说，LED灯已经逐渐取代白炽灯和荧光灯了。在现代化社会生产过程中，不但企业要求控制生产的成本，稳定性控制精度等都是至关重要的考虑因素。然而现在模拟电子技术、数字电路和电力电子技术的有机结合为仪表电器的发展提供了丰富的技术条件。现在，使用各种单片机组成的高精度智能化控制系统已经成为控制系统设计的发展潮流。集成传感器，无触点的控制方式及电力电子器件的应用使得控制系统的构成灵活多样。本次毕业设计以51单片机为控制核心结合模拟开关电路，从而构成LED灯的多种控制方式显示。本次毕业设计具备不同的照明需求，具有一定的科技实用价值。此次毕业设计采用软件编程的方法来实现16盏LED灯流水和呼吸效果。

1.2 LED的历史背景

LED的发明问世改变了世界守旧的照明技术，LED灯的发明也是20世纪我们科学家们的新兴产物，在亚洲卷起来一场照明革命风波，尤其是东南亚市场占世界市场的70%，可以这样说，在未来的五年里，LED技术的将是人类照明史上第二次革命。大约在2006年，冷白色LED被cree公司推出，过了一年不到，日亚公司又发布了一种新型的LED，该产品在同等电流的驱动条件下，光通量和发光效率都有了明显的提高，分别为1455m和1341m/w。

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