1.任务描述
花样彩灯控制器在我们日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。本任务是设计一个四种花样彩灯控制器，具体要求如下：
·能自动完成各种花样变换。
·每一种花样循环次数可控，多种花样不断循环。
·在运行中由一位数码管显示花样的种类。
·控制器具有暂停、关闭、重启功能。
2.任务分析
本设计要求运用单片机来设计四种花样彩灯控制器。需要解决以下几个问题：①单片机的选型；②单片机与16个色彩各异的信号灯接口电路的构建；③单片机与外部输入信号接口的构建；④花样彩灯显示延时软件设计方法。
单片机的选型同前面项目。信号灯选择16个红色或绿色或黄色发光二极管即可。
3.任务实施
（1）总体设计。
根据任务分析，花样彩灯控制器系统结构图如图5-17所示。主要采用AT89S51单片机来控制管理，首先分析设计要求，根据花样确定编码，把花样编码以数组的形式放在程序存储器里，当彩灯完成一种花样时，通过软件定时实现彩灯的自循环，每一种花样自循环次数可控。当自循环次数到规定次数，自动转换，选择另一种码输出，彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样，再循环往复变化。整个系统工作时，花样彩灯显示延时的秒信号产生根据机器周期来计算，使用软件延时的方法。
图5-17 花样彩灯控制器的系统结构图
（2）硬件设计。
花样彩灯控制器的原理图如图5-18所示。实现该项目的硬件电路中包含的主要元器件为：AT89S51 1片、色彩各异的LED发光二极管16个、LED共阳极数码管1个、12MHz晶振1个、按键3个、电阻和电容等若干。(www.xing528.com)
图5-18 花样彩灯控制器的原理图
（3）软件设计。
花样彩灯控制器的软件流程图如图5-19所示。软件采用模块化设计方法，本程序具有如下模块：预处理定义模块、花样定义模块、LED共阳极数码管0～F显示字形常数表、主程序模块、延时模块。
源程序如下：
图5-19 花样彩灯控制器的软件流程图
（4）虚拟仿真。
花样彩灯控制器的Proteus仿真硬件电路图如图5-20所示，在Keil μVision3与Proteus环境下完成仿真调试。观察调试结果如下：观察16个发光二极管的亮灭状态。正常的运行结果是：系统能自动完成各种花样变换，多种花样不断循环。在运行中，数码管能显示花样的种类。电路中的三个按键分别具有暂停、关闭、重启功能。
图5-20 花样彩灯控制器Proteus仿真硬件电路图
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