硬件课程设计--可编程节日彩灯系统

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1、 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院 硬件课程设计硬件课程设计实验实验报告报告 设计题目设计题目： 可编程节日彩灯系统 指导老师： 班 级： 网络工程 10-1 班 摘摘 要要 彩灯控制器在我们的日常生活中有着重要的运用， 如广告牌的 设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。 本次报告中设计的花 样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。 可编程并行芯片 8255A 是一种可编程的输入输出芯片， 利用它 对电平的高低来控制脉冲的到达， 利用 8253 的定时功能和 8279 对 彩灯各种形式的控制， 从而控制彩灯使其发出绚丽夺目的色彩和产 生各种式样的彩灯。 查阅相关资料，用

2、简单的输入输出端口等硬件，结合实际彩灯 的亮与灭的控制来进行设计。 利用键盘上的灯来实现彩灯的各种形 式的变换，使彩灯变换的样式更多，克服了节日彩灯变换样式单调 的缺点，使节日彩灯朝着变换多种多样的方式发展。 内容：利用微机原理试验箱的 8279、8253、8255、和 6 组 LED 灯，模拟霓虹灯的显示效果，实现彩灯定时多样式变换。 关键词：关键词：可编程节日彩灯 ；循环 ；8253 定时 ；8255 控制脉冲到 达 ；8279 实现对彩灯各种形式的控制 目目 录录 1 1 设计任务与要求 11.引言 1.2 设计目的 1.3 设计内容 1.4 设备器材 2 总体方案与说明 2.1 设计思

3、想 2.2 实验原理介绍 2.2.1 LED 是共阴极的，其七段 LED 的段选码为 2.2.2 LED 显示的方法为动态显示 3 硬件框图与说明 3.1 8279 可编程键盘/显示接口芯片介绍 3.2 8253 可编程定时/计数器介绍 3.3 8255 可编程并行接口芯片介绍 4 电路原理图与说明 4.1 实验原理图 4.2 实验步骤 4.2.1 实验连线 4.2.2 编写调试程序，全速运行，观察实验结果 5 软件主要模块流程图 5.1 软件设计思路 5.2 软件流程图 6 源程序清单与注释 7 问题分析与解决方案 7.1 实验设计前后面临的问题分析 7.1.1 芯片的选择问题 7.1.2

4、芯片的连接和使用问题 7.1.3 程序的编制和程序运行时出现的问题 7.2 问题的解决方案 7.2.1 对于问题一与问题二 7.2.2 对于问题三 8 结论与体会 8.2 实验体会 参考资料 第 1 页 1 1、设计任务与要求、设计任务与要求 1.1 引言 在现代生活中，彩灯作为一种景观，安装在建筑物的适当地方。一是作为装饰 增添节日气氛，二是有一种广告宣传的作用：用在舞台上增强晚会灯光效果。 彩灯控制器在我们的日常生活中有着重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯 的设计都能运用到它的原理。本次报告中设计的花样彩灯控制器是其中较简单的， 但这是进行复杂设计的基础。 数码管是一种半导体发光器件，其

5、基本单元是发光二极管。通过对其不同的管脚输 入相对的电流，会使其发亮，从而显示出数字能够显示 时间、日期、温度等所有 可用数字表示的参数。由于它的价格便宜、使用简单，在电器特别是家电领域应用 极为广泛，空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管，其他家电 也用液晶屏与荧光屏。 可编程节日彩灯打破常规彩灯闪烁固定变化的现状，可根据人们不同的意愿进 行编程设计出想要的变换的色彩效果。 可编程并行芯片 8255A 是一种可编程的输入输出芯片，利用它对电平的高低来 控制脉冲的到达，利用 8253 的定时功能和 8279 对彩灯各种形式的控制，从而控制 彩灯使其发出绚丽夺目的色彩和产生各种式样

6、的彩灯。 查阅相关资料，用简单的输入输出端口等硬件，结合实际彩灯的亮灭控制过程 进行设计。利用键盘上的灯实现灯的各种形式的变换，使彩灯变换的样式更多，克 服了节日彩灯变换样式单调的缺点，使节日彩灯朝着变换多种多样的方式发展。 内容：利用微机原理试验箱的 8279、8253、8255、和 6 组 LED 灯，模拟霓虹灯 的显示效果，实现彩灯定时多样式变换。 1.2 设计目的 通过课程设计使我们更进一步掌握微机原理与应用课程的有关知识，提高用汇 编语言编程的能力，加深对汇编语言的理解。 第 2 页 通过查阅资料，阅读程序，提高设计程序的能力及动手能力，使编程水平有一 定的提高，同时也会提高我们通过动手进行硬件设计及程序设计从而提高解决实际 问题的能力。 通过实验的深入，进一步加强对微机接口与原理的实验箱的了解，充分了解其 内部结构，尤其加深对 8279、8253、8255 芯片的原理与连线的了解。 1.3 设计内容 在本实验中我们将用到可编程外围接口芯片 8255、 可编程键盘显示器接口芯片 8279 可编程定时器/计数器 8253 和 74LS138 简单接口芯片实现