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三十二路彩灯控制器设计

本文主要介绍了三十二路彩灯控制器的设计，以

AT89C51单片机为主控核心，LED彩灯为主要显示系统，

采用独立开关键盘的通断作为花样控制芯片的输入信号，

决定输出信号，从而实现数码管能够显示当前LED彩灯所

显示状态的编号，同时使LED彩灯显示系统能够实现的不

同的花样及闪烁速度切换。本次设计用到的硬件主要有

AT89C51单片机、锁存器、独立开关键盘、数码管、LED

彩灯等，利用单片机的定时器/计数器的定时与计数原理

及软件编程实现该控制器的控制功能。该控制器具有成本

低、功耗小、硬件电路简单、易操作等优点。尤其在装饰

领域，采用彩灯控制器，增强了人机交互，如大型的可以

显示数字和汉字彩灯组，既满足了人们的审美需求，也方

便了使用者，因此以单片机为核心的彩灯控制器具有很大

发展空间。

I

目录

1引言3

1.1课题的背景及意义1

1.2应用范围和前景1

2系统总体设计2

2.1系统的整体框架2

2.2系统的主要功能2

3硬件电路的设计3

3.1系统硬件原理图3

3.2主控核心-AT89C514

3.3时钟电路6

3.4复位电路6

3.5显示电路7

3.6输出控制电路9

4软件系统的设计11

4.1程序框图11

4.1.1软件系统中主程序的流程图11

4.1.2软件系统中断子程序的流程图114

4.2汇编程序12

4.1.1延时子程序13

4.1.2主程序13

5总结15

II

1引言

1.1课题的背景及意义

在科技发展日新月异的今天，单片机在各领域中具有举足轻重的地位。本文主要介

绍了用AT89C51制作32路彩灯控制器设计，由于其体积小，电路结构简单易于扩展，

容易实现，可编程等诸多优点，被广泛应用于城市美化、广告灯、卡拉OK、KTV包房、

舞厅、歌舞晚会及家庭聚会等各种需要彩灯烘托气氛的场所。随着城市建设和市场经济

的快速发展，社会越来越关注城市的美化，广告竞争也日益激烈,作为城市装饰和广告

宣传的彩灯的需求也越来越多。过去彩灯控制器多采用集成器件或传统的逻辑电路来完

成,现在也有采用一些专用彩灯控制芯片的控制器。前者由于单片机技术，人为的根据

需要内嵌花样控制程序，控制方式不能任意改变，功能单一，对于发挥人的想象力有一

定的局限性。后者所需电路较多，制作不易改变，且所需控制的彩灯路数越多，扩展起

来也比较繁杂；本文介绍的彩灯控制器采用的是美国ATMEL公司生产的单片机AT89C51

作控制芯片，附加少许电路，通过编程可以任意改变彩灯的变化花样和控制路数。

1.2应用范围和前景

由于单片机技术在各领域的应用日益广泛，世界上许多集成电路生产厂家都相继推

出了各种类型的单片机，其中AT89C51是由美国ATMEL公司推出的一种带4K字节闪烁

可擦除可编程的低电压，高性能CMOS8位处理器，俗称单片机。其主要采用ATMEL高密

度非易失存储器制造技术，其指令集、输出管脚与工业标准的M-CS51兼容，容易被中

国广大用户接受，其程序具有电可擦写的特性，开发与试验也变得更加容易。与市面上

大多数的彩灯相比，该种彩灯具有更好的光效装饰效果，性价比更高，与普通的全硬件

彩灯相比具有更好的经济效益。应用主控模块输出的控制信号去控制LED显示模块工

作，使得产品性能稳定，便于安装容易操作。由于控制程序存储在AT89C51单片机的电

可擦除Flash闪存EPROM中，如果用户需要更改系统的亮灯模式，无须改变系统硬件电

路，只需修改其中程序即可，是一种很有发展前途的彩灯控制器。

3

2系统总体设计

2.1系统的整体框架

整体框架图如2-1所示：

复位电路