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文 献 综 述 基于AT89C51单片机的LED彩灯控制器设计 班级：电科0702 姓名：吕慧 指导老师：严朝雄 一、引言 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩展。在海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。在娱乐方面，场地的装饰离不开彩灯。在建筑方面也采用彩灯来装饰高楼大厦。彩灯又灵活多变的点亮方式，装饰效果非常好，特别时晚上使得高楼大厦更加漂亮。彩灯的应用才使得城市的夜景非常迷人。 同时人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。 LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的 LED 彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。 二、LED 彩灯的分析 1.1 LED彩灯显示系统的发展 回顾彩灯控制技术的发展历程，大体可分为三个阶段：原始控制技术阶段；模拟控制阶段；数字化技术控制阶段，灯光控制技术还将会迎来一场新的革命。 在最初的原始控制技术时期，彩灯控制相当麻烦。演出过程中，在场景四周布满了大大小小的各种各样的手动控制开关，每一盏灯需要一个开关，并且还要设大量的灯线，其工作量是可想而知，受控的灯具也只有亮灭两种状态，根本不可能调光，提供的纯粹是单纯的照明。我们可以想象，那时的灯光工作者忙于灯具的开和关，很难达到艺术效果。 后来，随着技术的进步，将一些大功率的电位计，引用到调光控制技术中，能够做到简单调效，再后来，自动化技术、电子技术和半导体技术的应用，彩灯从单纯的亮灭，过渡到了比较复杂的明暗控制。随着时间的推移，随着电视事业的不断发展壮大和市场的日益活跃，要求具有强大功能的灯光控制系统的出现。到了20世纪80年代随着单片机和数字控制技术的普及，产生了新一代的彩灯控制系统。 当前，单片机的开发与应用正值热潮，它具有控制功能强，成本低廉等诸多优点，因而应用极为广泛。本设计采用了目前最受欢迎的MCS-51系列单片机。 1.2单片机简介 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS-48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。 MCS-51以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代名机，为以后的其它单片机发展奠定了基础。正因为其优越的性能和完善的结构，导致后来的许多厂家多沿用或参考了其体面系结构，有许多世界大的电气商丰富和发展了MCS-51单片机，象PHILPS、Dallas、ATMEL等著名的半导体公司都推出了兼容MCS-51的单片机产品，就连我国台湾WINBOND公司也发展了兼容C51的单片机品种。 近年来C51获得了飞速的发展，C51的发源公司INTEL由于忙于开发PC及高端微处理器而无精力继续发展自己的单片机，而由其它厂商将其发展，最典型的是PHILIPS和ATML公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原来的基础上发展了高速I/0口，A/D转换器，PWM（脉宽调制）、WDT等增强功能，并在低电压、微功耗、扩展串行总线（12C）和控制网络总线（CAN）等功能以完善。 该LED彩灯控制器是一种基于 AT89C51 单片机的彩灯控制器，实现对 LED 彩灯的控制。本方案以 AT89C51 单片机作为主控核心，与键盘、显示、驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有 8 个按键和 5 位七段码 LED 显示器，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器 T0 实现一个基本单位时间为 5 ms 的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。该新型 LED 彩灯与普通 LED 彩灯相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。 1.2 系统主要功能 新型 LED 彩灯分为 2 部分，即彩灯控制器（主控模块）和管内 LED 板模块（受控模块）。彩灯控制器可直接与 220 V 交流市电相连接，经过开关电源变换，输