貴州師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院 文仕海

彩燈的應(yīng)用已經(jīng)完全融入了現(xiàn)實生活中，并且被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)、醫(yī)療等各個領(lǐng)域。而且在目前的教學(xué)實驗中，彩燈控制實驗教學(xué)也屬于一個不可或缺的的板塊。在這里我們就以CT107D實訓(xùn)平臺為基礎(chǔ)以STC15F2K61S2單片機為核心來控制電路以及彩燈的亮滅問題，通過Keil uVision5軟件編程和stcisp-15xx-v6.87E軟件燒錄，加之簡單的邏輯電路來完成對彩燈亮滅的整體控制。CT107D實訓(xùn)平臺是絕大部分學(xué)生沒有使用過的開發(fā)板，該開發(fā)板搭載很多基礎(chǔ)元器件，功能齊全，對于學(xué)生單片機實驗有很大的幫助作用。CT107D單片機綜合實訓(xùn)平臺是一個非常實用的平臺，以CT107D綜合實訓(xùn)平臺為基礎(chǔ)再以STC15F2K61S2單片機為核心設(shè)計的彩燈控制實驗具有很強的實驗操作性，能夠很好的實現(xiàn)教學(xué)目標，該設(shè)計用于實驗教學(xué)也具有一定的時代價值。所以，用CT107D實訓(xùn)平臺來設(shè)計的彩燈控制實驗具有很強實驗性，同時也具有一定的教學(xué)意義。

1 目前彩燈控制實驗的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段的彩燈控制實驗都是以AT89C52系列單片機作為控制核心，再結(jié)合相應(yīng)的電路來實現(xiàn)簡單的亮滅過程。彩燈的應(yīng)用已經(jīng)深入生活的每一個細節(jié)，彩燈控制實驗成為當(dāng)代學(xué)生必修課程。而彩燈控制實驗的主要目的就是讓學(xué)生認識電路原理圖以及掌握一些基本的編程方法。能夠根據(jù)已學(xué)的知識，分析清楚電路結(jié)構(gòu)。在能夠看懂代碼的基礎(chǔ)上，逐步的學(xué)會獨立編程。但是如果僅是讓學(xué)生做些簡單的實驗，那么對于學(xué)生的影響或許是微不足道的，或許會一定程度上限制了學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新性思維，無法達到預(yù)期的教學(xué)目標。考慮到學(xué)生具備一定理論基礎(chǔ)和實驗經(jīng)驗的前提下，設(shè)計了一個基于CT107D的彩燈控制實驗，旨在為了提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，給學(xué)生營造一種“敢動手、想動手、勇于動手”的實驗環(huán)境。

2 以CT107D單片機綜合實訓(xùn)平臺為基礎(chǔ)的優(yōu)勢

CT107D單片機綜合實訓(xùn)平臺是一款非常適合學(xué)生進行單片機學(xué)習(xí)和提高自身動手能力的產(chǎn)品，是目前的實驗教學(xué)中的“利器”?？蛇m用于實驗教學(xué)、單片機的設(shè)計與開發(fā)比賽、學(xué)生設(shè)計能力培訓(xùn)等。CT107D單片機綜合實訓(xùn)平臺的控制核心就是STC15F2K61S2單片機，且STC15F2K61S2單片機指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的51單片機，具有超強抗干擾、高速、高可靠、低功耗等特點。CT107D設(shè)計精巧，板載資源豐富，包括很多了常見的元器件，使用方便，性價比高，開放型強，可適用于Atmel與宏晶公司的51系列單片機，以及Atmel公司的八位AVR系列單片機。CT107D單片機綜合實訓(xùn)平臺中搭載了很多的芯片，都是目前市場上非常主流的，學(xué)生通過使用該平臺就可以清楚的學(xué)習(xí)其工作原理、運行機制。同時該實訓(xùn)平臺一款集基礎(chǔ)與提升為一體的開發(fā)平臺，能夠很好的實現(xiàn)從基礎(chǔ)到拔高的這一過程，很容易被學(xué)生理解和接受，基本上不會出現(xiàn)學(xué)生跟不上、無法理解等問題，是學(xué)生單片機實驗學(xué)習(xí)的不二選擇。

3 以CT107D為基礎(chǔ)的LED的亮滅編程以及具體的實現(xiàn)思路

以STC15F2K61S2單片機位核心芯片來控制LED燈的亮滅。在CT107D單片機綜合實訓(xùn)平臺上，8個LED燈接在鎖存器M74HC573MIR的輸出端（Q1至Q8分別對應(yīng)接在L1至L8上），用P0口的輸入來實現(xiàn)對8個LED燈的亮滅控制，但是鎖存器M74HC573MIR的選通端LE受到Y(jié)4C的控制，所以若想通過P0口來控制8個LED的亮滅，Y4C必須為高電平，電路圖如圖1、圖2所示。Y4C接在或非門74HC02的輸出端，若控制Y4C為高電平，那么Y4和WR都應(yīng)該置為低電平（J13將2、3引腳短接）。而Y4接在譯碼器74HC138的輸出端，受譯碼器A、B、C三個引腳的控制，而且利用P2端口中的P2^5—P2^7端口與譯碼器A、B、C三個引腳相連。繼而實現(xiàn)通過P2^5—P2^7端口相應(yīng)的置位選通Y4C，完成P0控制8個LED燈的亮滅功能。74HC138真值表如圖3所示。

圖1 電路圖

圖2 電路圖

圖3 74HC138真值表

4 按鍵控制LED的閃爍以及流水燈的程序編程

CT107D單片機綜合實訓(xùn)平臺上的鍵盤是矩陣鍵盤和獨立鍵盤嵌套在一起的，所以要單獨使用獨立鍵盤時要做相應(yīng)的短接（J5將2、3引腳短接)，獨立鍵盤S7-S4連接P3^0-P3^3端口。首先，在開發(fā)板上電時設(shè)置蜂鳴器為關(guān)閉狀態(tài)，LED燈間熄式的閃亮（閃爍3次）。其次，按下獨立鍵盤S7之后LED燈從第一位開始依次點亮；按下獨立鍵盤S6之后LED燈從第八位開始依次倒序熄滅。最后，通過獨立鍵盤S7或S6可改變LED燈的亮滅形式。具體參考代碼如圖4所示。

圖4 參考代碼

在知曉設(shè)計思路和實現(xiàn)方法之后，絕大部分同學(xué)都能很好的完成該實驗。證明了該實驗確實是可行的，學(xué)生對于此類實驗也是充滿了興趣。借助該實驗學(xué)生可以了解到很多的知識，拓展了部分課本之外的內(nèi)容。該實驗的算法與代碼具有一定的邏輯性，能夠一定開發(fā)學(xué)生們的思維，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成一種愛動手、勤思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣。該實驗成功的實現(xiàn)了教師的教與學(xué)生的學(xué)這一生動的過程，達到了“1+1>>2”的效果。

結(jié)束語：以STC15F2K61S2單片機的核心的程序具有很強的邏輯性，而且可適用范圍也比較廣。CT107D單片機綜合實訓(xùn)平臺有很強的操作性，既能滿足基本的教學(xué)要求，也能很好的完成一些基礎(chǔ)設(shè)計，可合理的利用該開發(fā)板設(shè)計一些小應(yīng)用，能夠搭建起師教生學(xué)過程中的橋梁，提高教學(xué)效率，更好的培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。關(guān)于CT107D實訓(xùn)平臺的彩燈控制實驗設(shè)計，具有非常大的可行性。在未來的實驗課程中，也一定會因此變得更加的精彩，學(xué)生也會更加積極主動，有趣的實驗課堂才是學(xué)生追求的。所以，就讓我們的實驗教學(xué)因此而綻放，讓學(xué)生去充分感受屬于自己的實驗樂趣吧。