01-110903-0102-基于单片机的广告灯控制系统设计论文.doc

摘要
广告灯是用于广告匾,楼宇装饰和户外装潢的灯具,近来随着的不断提高,对于装饰的美化美观的要求也越来越高,广告灯的越来越多的出现在个人们的视野中。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时自动控制系统日新月益更新。
,在由驱动电路驱动继电器,而继电器则作为霓虹灯的功率控制。其中,与别的产品在设计上不同的是,功率控制板块采用的是继电器阵列,而不是通常用的可控硅,将继电器阵列模块化,电路的设计条理也很清晰,既方便检查线路故障,有方便技术维修。该板块的设计也是本次设计的重点和难点。另外,文中还介绍了电源电路、PC机与单片机的通讯接口电路的设计原理。-AVR环境下的C语言进行编写程序,使用AVR Studio进行仿真说明。本文设计的霓虹灯单片机控制器,电路简单,抗干扰性强,图案变化方式多,可适用于各种霓虹灯牌面,可根据用户的要求,通过修改软件,控制多种多样花样的变化,是一代新型的霓虹灯控制器。
关键字:霓虹灯;控制器;继电器;ATmega8
目录
摘要 1
目录 2
一系统方案论证与比较 4
方案一:使用CD4060与KD5603作为主控制器 4
方案二:NE555与CD4541作为主控制器 5
方案三:采用LED点阵与ATmega8作为主驱动器 6
二元器件简介 8
8
(1)产品特性 8
(2)外设特点 9
(3)特殊的处理器特点 9
(4)I/O 和封装 9
(5)工作电压 9
(6)速度等级 10
(7)引脚说明 11
(8)ATmega8状态寄存器 12
(9)通用寄存器 13
(10)堆栈指针 14
(11)复位与中断 15
2. 点阵显示器 16
(1)8*8点阵原理图 16
(2)8*8点阵实物图 17
(3)8*8点阵扫描方式 17
(4)8*8点阵应用举例 17
-4514 19
(1)推荐工作条件 19
(2)工作温度范围 19
(3)极限值 19
三广告控制器系统设计 21
21
(1)主控制器ATmega8 21
(2)点阵扫描驱动电路 21
22
(1)程序流程图 22
(2)程序清单 23
一系统方案论证与比较
方案一:使用CD4060与KD5603作为主控制器
这是一例变色广告灯自动控制电路,它采用了两种控制方式:①光控方式,白天自动关闭,夜晚自动开启;②时间控制方式,夜晚自动开启后,通过定时控制使其在预定的时间自动关闭,以节约电能。在广告灯开启后,通过控制电路使两种彩色的广告灯光交替循环显示,增强广告效果。电路在灯光显示的同时还伴有广告语言,介绍广告要说明的内容,是一种功能较完善的广告灯控制器。变色广告灯控制器的电路组成如图
6-45 所示。
电路工作原理分析
变色广告灯控制器电路由光控电路、时间控制电路、语言电路、彩灯循环控制电路和电源电路组成。光控电路是本电路的主控电路,它通过为其余控制电路接通工作电源的方式控制着整个工作电路的开启时间。光控电路主要由光敏电阻RG 和由VTl 、VT2 组成的直接桐合式晶体管放大电路组成。白天, RG 受光的照射阻值变小, VTl 的基极得到较大的偏置电压而导通,VT2 则因VTl的导通而截止。IC2~1C4因无工作电源而停止工作。
夜晚来临时,光照减弱, RG 阻值升高, VTl 截止, VT2 因VTl 的截止而导通, 12V电源经VT2 向IC2~IC4 提供工作电源,使其进入工作状态。时间控制电路的作用是:当夜晚来临后使电路投入工作,夜深人静时停止工作,以避免不必要的电源消耗。时间控制电路由一只14 级二进制计数/分频电路CD4060 组成。该电路通过外接R4 、C7 组成一个RC 振荡器,其振荡周期T= 2. 2R4C7 = LIs 。经内部14 级分频(分频系数为16384) 后,控制时间约为5 小时( 1. 1 X 16384 =18022s , 18022/3600≈5小时)。当VT2 导通后,电源通过C6 、R3 形成的复位脉冲使CD4060 复位,随后电路工作,产生脉冲并分频。在接通电源之初,由于IC2 的③脚输出低电平, VT3 导通,为IC3 及IC4提供工作电源。5 小时后定时结束,③脚输出高电平, VT3 截止,切断了IC3 与IC4的工作电源,广告灯与语言电路因失去控制电源而停止工作。
方案二:NE555与CD4541作为主控制器