装饰系统产品化,应该根据客户不同的需求进行不同的设计,应该在程序中增加一些可以人为改变的参数,以便客户根据不同的需要随时调节彩灯变化方式。因此,研究出彩灯控制器及扩大其应用,有着非常现实的意义。
第一章 彩灯控制器系统的设计要求与设计方案
1.1 彩灯控制器系统主要功能
本系统的主要任务
(1)要求至少以三种方式控制LED灯的显示,序号依次为:0,1,2,3,4,5,6,7(自然数列);1,3,5,7(奇数列);0,2,4,6(偶数列)。然后又依次显示同上数列,不断循环;8255作为主机与外设的连接芯片,必须提供与主机相连的3个总线接口,即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分,因而8255内部结构分为3个部分:与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。
(2)打开电源开关,自动清零,即通电后最先显示出自然数列的0,显示出1,然后按上述规律变化。
本系统所扩展的功能
(1)多增加了5种彩灯方式变换,分别是:间隔3个灯两两点亮,从右到左依次全部点亮,从左到右依次全熄,从两边倒中间两两点亮至全亮,从中间两个到两边两两熄灭到全灭。
(2)多增加了暂停开关,已经5个控制开关,分别控制5种扩展变化。
1.2 方案论证
本设计采用可编程并行接口8255为中心,使A口工作在方式0,作为输出端口,C口作为输入端口。A口接LED灯,这样通过A口的变化来实现对彩灯的变化。同时测试C口的状态,来调整A口的输出,从而实现开关功能。
第二章 彩灯控制器系统的硬件设计
2.1 彩灯控制系统的硬件框架图
图2-1 彩灯控制器的硬件框架图
2.2 可编程并行接口8255及其引脚说明
2.21 8255简介
8255作为主机与外设的连接芯片,必须提供与主机相连的3个总线接口,即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分,因而8255内部结构分为3个部分:与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。。
2.22 8255的引脚图和引脚功能
图2-2 8255的引脚
引脚功能
RESET:复位输入线,当该输入端处于高电平时,所有内部寄存器(包括控制寄存器)均被清除,所有I/O口均被置成输入方式。
CS:芯片选择信号线,当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中,允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输。
RD:读信号线,当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息,即CPU从8255读取信息或数据。
WR:写入信号,当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。
D0~D7:三态双向数据总线,8255与CPU数据传送的通道,当CPU 执行输入输出指令时,通过它实现8位数据的读/写操作,控制字和状态信息也通过数据总线传送。
PA0~PA7:端口A输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器, 一个8位的数据输入锁存器。
PB0~PB7:端口B输入输出线,一个8位的I/O锁存器, 一个8位的输入输出缓冲器。
PC0~PC7:端口C输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器, 一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口, 每个4位的端口包含一个4位的锁存器,分别与端口A和端口B配合使用,可作为控制信号输出或状态信号输入端口。'
A1,A0:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器.
当A1=0,A0=0时,PA口被选择;
当A1=0,A0=1时,PB口被选择;
当A1=1,A0=0时,PC口被选择;
当A1=1.A0=1时,控制寄存器被选择。
8255端口地址
端口
地址
PA口
60H
PB口
61H
PC口
62H
控制口
63H