天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕 业 设 计专 业： 电气技术教育 班级学号： 电气0813-11 学生姓名： 李宁宁 指导教师： 李宏伟 教授 二一三年五月天津职业技术师范大学本科生毕业设计触摸屏无线遥控三基色彩灯设计专业班级：电气0813学生姓名：李宁宁指导教师：李宏伟 教授学 院：自动化与电气工程学院2013 年 5 月摘 要单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，无线控制已是千家万户的生活依托，当你使用手机打电话时，使用遥控器控制家中的电视时，应用到都是无线控制，人的生活丰富多彩，但你打开家中的灯光依然是白色的灯光的时候，却不能改变室内的颜色，室内生活颜色变得单一，为实现室内的彩色生活，设计一款可无线触摸屏控制三基色彩灯。本文设计制作了这样一个彩灯，主要是用单片机采集控制要求、通过无线模块发射接收信号，来控制三基色彩灯的颜色和亮度。其原理是以单片机为触摸屏提供供电电压，采集触摸屏被触摸后屏上的电压，通过模数转换，转换成单片机可识别的数字量，单片机通过无线发射信号控制被控制电路，被控电路的无线模块接收的无线信号后传送给单片机，通过单片机的处理然后对三基色彩灯发出不同占空比的信号，三基色彩灯接到不同的占空比的信号发出不同亮度的三基色，通过三基色配置出不同颜色的灯光。本文首先介绍结合了单片机的采集和控制，触摸屏和无线模块的设计和使用，三基色彩灯的控制原理和光谱光强的介绍。最后进行触摸屏无线控制的硬件设计和软件设计。关键词：单片机；无线；触摸屏；三基色ABSTRACTMicrocontroller penetrated into every aspect of our lives, which is almost difficult to find traces of the field without MCU, wireless control is the thousands of households living on, when you use the mobile phone, the use of remote control of home television, applied to all wireless control, peoples life rich and colorful, but open your home the lights are still when the white light, but can not change the indoor color, interior color becomes a single life, for life to achieve indoor color, design a wireless touch screen control three color lights.We designed a lantern, is mainly used collection control requirements, through the wireless module for transmitting and receiving signal, color and brightness to control three color lamp. Its principle is based on the single-chip microcomputer as the touch screen provides a supply voltage, voltage acquisition touch screen is touched after screen, through the analog-to-digital conversion, converted into digital chip identification, MCU control circuit is controlled by a wireless transmission signal, the controlled circuit of wireless module receives wireless signals transmitted to the microcontroller, SCM through the processing and the three color lamp signal ratio of air to different accounts for three color lights, received three colors representing different signal ratio of air to produce different brightness, color configuration through three different colors of light.This paper firstly introduces the combination of acquisition and control chip, design and use the touch screen and a wireless module, control principle and spectrum intensity of three color lamp introduction. Finally, the hardware design and software design of wireless touch-screen control.Key Words：Atmega16 Microcomputer; wireless Touchscreen; three primary colors目 录1 引言11.1研究背景11.2课题的发展现状21.2.1单片机的发展现状21.2.2灯饰的发展现状31.3研究内容42 模块的选择及功能介绍52.1触摸屏52.1.1触摸屏的定义52.1.2触摸屏的分类52.2无线nRF24L01模块72.2.1概述82.2.2 nRF24L01无线模块工作原理92.2.3 nRF24L01无线模块的优缺点92.2.4 nRF24L01无线模块的抗干扰性能92.2.5 nRF24L01无线模块的应用前景92.3三基色LED102.3.1 LED102.3.2 太阳光谱结构112.4本章小结113 AVR单片机的特点及功能简介123.1系统构成框图123.2AVR单片机的特点123.3单片机的串口功能143.4 ATmega16单片机PWM功能154 硬件电路设计及原理174.1触摸屏电路174.1.1电阻式触摸屏结构174.1.2电阻式四线触摸屏工作原理184.2 nRF24L01无线发射电路184.3电源电路194.4 nRF24L01无线接收电路204.5三基色LED驱动电路204.6本章小结215软件程序设计225.1总体程序框图225.2单片机程序23结 论27参考文献28致 谢2930天津职业技术师范大学2013届本科生毕业设计1 引言1.1研究背景社会在不断进步，人类在不断追求，市场在不断变化，高科技应用含量决定着产品发展的新趋势和前景，高新技术在电子产品领域的应用意义深远。随着高新技术电子产品的快速发展，更多的无线触摸屏控制越来越多的展现出来，已经应用于实际中的有工业生产中的电气控制柜触摸屏控制面板，触摸屏手机，无线触摸屏加油器等，而所用的无线触摸屏控制器都用一个共同的特点，都是利用单片机作为中央控制单元。结合了单片机的无线触摸屏遥控和普通遥控相比，功能上更强，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更加直观的环保的控制各种被控设备，提高了遥控的品质。无线控制器因为单片机和触摸屏的加入而走向更加直观更加环保，并且随着人们生活水平的提高日益走向平民化，我们的生活也随着高新技术的发展越来越方便、舒适。随着高新技术的发展，作为家用电器当中的灯饰也要顺应科技的发展步伐走向环保和多功能化。虽然开关控制式的灯饰还是灯饰市场的主体。但是，随着现代电子技术的发展和人们的需求变化，传统的灯饰已经感受到产品更新换代的威胁。与其他的智能化家用电器一样，无线触摸屏控制三基色彩灯有许多普通开关式灯饰所无法比及的优势，无线触摸屏控制三基色彩灯一方面可以调节色彩，另一方面有利于环保。无线触摸屏控制三基色彩灯不仅在功能上日趋向高新技术化，同时在外观上已逐步向组合化、装饰化、情趣化方向发展。组合化是随着人们生活节奏的加快，一些方便实用、新颖、美观的组合彩灯正在市场上兴起，有闹钟与彩灯组合的，有小型取暖器与彩灯组合的，有微型电讯与彩灯组合的，还有把笔架、文具盒、像片框与彩灯组合的等等，使彩灯更具有实用性。装饰化，装饰化彩灯注重装饰效果，体现鲜明的艺术特色，使彩灯成为一件具有实用性的艺术品。由于彩灯不但具有现代工艺性，而且式样多变，工艺精湛，造型也别具匠心。质料上不再是单一塑料制品，还采用不锈钢、铜、玻璃等材料制成，风格各异。有乳白、橘黄、草绿、玫瑰红、湖绿等颜色，消费者可按房间装饰风格及家具风格来选购不同款式、质料的彩灯，使彩灯与室内布置形成一个完善的艺术整体。情趣化，情趣化彩灯往往以小巧玲珑、想象丰富等特点而颇受青少年青睐。1.2课题的发展现状单片机在本次无线触摸屏遥控三基色彩灯设计中是主要控制单元，主要控制电路灯光控制电路是在单片机的控制下工作。下面就介绍一下无线触摸屏遥控三基色彩灯设计的大脑，单片机的发展状况以及在各个领域中的实际应用。在对其熟悉的基础上对它进行合理的利用。1.2.1单片机的发展现状微型计算机即单片机，1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列单片机，它以等特点，赢得了广泛的应用和好评，为单片机的发展奠定了坚实的基础，成为单片机发展史上一个重要阶段。其后，在MCS-48成功的刺激下，许多半导体芯片在生产厂商竞相研制和发展自己的单片机系列。到80年代末，世界各地已相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品，其中包括Motorola公司的6801，6802，Zilog公司的Z-8系列，Rockwell公司的6501，6502等，此外，日本的NEC公司，日立公司等也不甘落后，相继推出了各自的单片机品种。尽管目前单片机的品种很多，但是我国使用最多的是Intel公司的MCS-51单片机系列。MCS-51系列是在MCS-48的基础上在上世纪八十年代初发展起来的，虽然它是8位的单片机，但其功能较MCS-48有很大的增强。此外，它还具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特点，因此应用愈加广泛，直到现在，MCS-51仍不失为单片机的主流系列。继8位单片机之后，又出现了16位单片机，1983年Intel公司推出的MCS-96系列处理器。单片机就是其中的典型代表。与MCS-51相比，MCS-96不但字长增加一倍，而且在其它性能方面也有很大的提高，特别是芯片内还增加了一个4路或8路的10位A/D转换器，使其具有A/D转换的功能。纵观单片机近30年的发展