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基于单片机的广州塔

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目 录
摘要 1
1 绪论 2
项目研究背景及意义 2
2 总体设计方案及论证 2
总体方案设计 2
3 硬件实现及单元电路设计 3
主控制模块 3
电源设计 4
模块设计 4
LED驱动模块 5
底座LED驱动 6
音频电路的设计 8
时钟电路的设计 8
4 软件设计 15
主程序 15
5 总结 17
6 参考文献 17
附 录 18
附件1：原理图 18
附件2：元件清单 29
附件3：实物图 30
摘要
STC12C5A60S2是STC系列单片机里应用比较广泛的一款，在自动控制领域里享有很高的价值，以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。本次设计主要是利用STC12C5A60S2单片机、该系统采用增强型8051单片机STC12C5A60S2为主控制器，利用单片机控制点阵的原理，控制广州塔展示效果，还通过单片机内置的ADC对音频信号进行采样，然后控制广州塔亮的层数达到根据音乐跳舞的效果。该方案具有电路结构简洁，开发、生产成本低的优点。 
关键词：点阵 STC12C5A60S2 广州塔
1 绪论
项目研究背景及意义
广州塔其实又称广州新电视塔，昵称小蛮腰。它是广州最高建筑，整个塔身的设计非常有特点，特别是在夜晚的灯光装饰下，更是显得美轮美奂。现已俨然成为广州的地标。如此美的建筑怎能不让人心动。我们结合所学的单片机点阵显示技术，我们也能做出广州塔的美。我们采用STC12C5A60S2作为控制系统，显示部分采用的是16*16的点阵显示原理，通过对广州塔的制作，能更好的提升单片机对点阵显示原理的掌握。
2 总体设计方案及论证
总体方案设计
本设计包括硬件和软件设计两个部分。系统总体的设计方框图如图1所示。
电源
STC12C5A60S2主控制器模块
按键控制
音频输入

16*16 LED显示

图1 系统方框图
3 硬件实现及单元电路设计
主控制模块
主控制最小系统电路如图2所示。
图2 最小系统
硬件电路总设计见图3。
图3 总设计电路图
电源设计
电源部分的设计采用DC5V供电，使用了电解电容进行滤波，电路供电更加的稳定。

led驱动模块
LED驱动采用的是直接用单片机管脚驱动，因为stc12c5a60s2单片机的管脚电流达到20几毫安，足以驱动广州塔的LED，为了LED工作的稳定性，我们在电路中加入了限流电阻。
底座4个LED
底座4个LED使用的七彩LED，为了控制方便，4个LED直接到了电源，上电就能直接点亮，可以直观看出模块电源是否正常，使用七彩LED的原因是，其发出的LED光多姿多彩，给广州塔的绚丽增添多一份优美，电路如下图所示：
图4 底座led驱动电路
音频输入电路的设计
音频电路的设计主要是采用了T型口的USB接口，因为该接口包含了音频和电源的输入，又因为控制模板的单片机是自带了AD的，所以通过按键切换到音频模式下，我们可以看到广州随音乐在跳舞。
时钟电路的设计
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。
因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。如图13所示为时钟电路。
图13 时钟电路图
4 软件设计
#include <>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int