基于單片機的七彩廣告燈條控制模塊設(shè)計

董緒哲+++畢志偉+++楊舒然

摘 要：個人企業(yè)為宣傳自己的形象和產(chǎn)品，大多采用廣告燈條來實現(xiàn)這一目的。本設(shè)計采用STC89C52單片機設(shè)計七彩廣告燈條控制模塊，從設(shè)計原理入手，詳細(xì)的介紹了主控芯片的選擇、穩(wěn)壓電源電路設(shè)計、燈條設(shè)計、系統(tǒng)程序設(shè)計和硬件調(diào)試，采用軟燈帶和硬燈帶做成的各種形狀和多種彩色的燈條達到廣告宣傳的效果。

關(guān)鍵詞：廣告燈條；STC89C52單片機；程序設(shè)計；控制

21世紀(jì)是一個各種高新技術(shù)快速更新的時代，尤其是在電子領(lǐng)域和自動化智能控制領(lǐng)域，而傳統(tǒng)的分立電子元件和以數(shù)字邏輯電路為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正在以前所未有的速度被各種單片機智能控制系統(tǒng)所取代。廣告燈條因其加工工藝更簡便，質(zhì)量更容易控制，壽命更長，顏色和亮度更高而逐漸替代了較早的加工工藝，逐漸成位發(fā)展趨勢。所以用單片機來控制廣告燈條就成為了一種受人青睞的方式，不僅大大降低了設(shè)計成本而且具有良好的廣告宣傳效應(yīng)，并且能很好的吸引廣大消費者的眼球，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

1 設(shè)計原理

本設(shè)計在結(jié)合STC89C52單片機的基礎(chǔ)上設(shè)計出七彩廣告燈條控制模塊，它是結(jié)合單片機芯片的功能和一些基本原理，運用C語言程序來實現(xiàn)七彩廣告燈條燈的不同閃爍方式，在由慢到快，再由快到慢的循環(huán)往復(fù)變化中，給人帶來視覺的美感。燈條控制模塊由電源適配器提供12V直流電源通過7805穩(wěn)壓到5V直流給單片機在經(jīng)過開關(guān)電源變換，輸出直流工作電壓到STC89C52，利用STC89C52單片機輸出一定頻率的PWM來驅(qū)動場效應(yīng)管的開斷，調(diào)節(jié)輸出電流的大小來調(diào)節(jié)燈的亮暗，最終調(diào)出七種不同的顏色。

2 主控芯片的選擇

主控制器芯片主要是負(fù)責(zé)控制LED七彩燈帶的不同變化速度快慢以及變化效果。主控制器作為整個系統(tǒng)的控制核心部分，要求其功耗低、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率快。STC89C52單片機是一種低功耗、可編程、高性能8位微控制處理器，其內(nèi)部包括微處理器、具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器、看門狗定時器、輸入/輸出口、中斷系統(tǒng)等，具有價格低廉、技術(shù)成熟、操作簡單等特點，滿足本設(shè)計的要求。

3 穩(wěn)壓電源電路設(shè)計

LM7805穩(wěn)壓三極管，可以支持5V到12V的電源輸入，經(jīng)過降壓之后，穩(wěn)定輸出5V的直流電壓。一般在輸入電源的正負(fù)極之間并上兩個22uF無極性陶瓷電容，起到對電源濾波的作用。單片機要求在穩(wěn)定的電源下才能正常工作，本身單片機工作在晶振12M下，產(chǎn)生的干擾信號也是大的。所以需要提供一個穩(wěn)定的直流電源給單片機，這樣才能保證單片機的穩(wěn)定工作。

4 燈條設(shè)計

（1）電壓：這是指LED燈條的輸入電壓，一般常用的規(guī)格是直流12V，也有的是24V。工作電壓：DC12V，功率：每米14.3瓦/每米18.2瓦可選。

（2）色溫：是指將一標(biāo)準(zhǔn)黑體通過加熱，當(dāng)溫度逐步升高到一定程度時顏色開始慢慢的由深紅-淺紅-橙黃-白-藍，發(fā)生改變，當(dāng)某光源與標(biāo)準(zhǔn)黑體的顏色相同時，我們將黑體當(dāng)此時的絕對溫度稱為該光源之色溫。一般來說色溫不作為考核LED燈條的一個指標(biāo)，但是國外很多客戶因為對其使用環(huán)境的要求，會做出一個特別的要求。

（3）亮度：發(fā)光強度的最基本單位，坎德拉是國際單位制的基本單位之一。

一般LED燈條不同的顏色會有不同的發(fā)光強度，常用單位是mcd，即毫坎德拉。其數(shù)值越高，說明發(fā)光強度越大，也就是說燈條發(fā)出的光越亮。

（4）發(fā)光角度：這是指LED燈條上LED元件的發(fā)光角度，一般通用的貼片LED的發(fā)光角度都是120度。發(fā)光角度越大，其散光效果越好，但這都是相對的，其發(fā)光的亮度也就相應(yīng)減小了。如果燈條的發(fā)光角度小，光的強度是上去了，但照射的范圍又會縮小。

5 系統(tǒng)程序流程

開始時，先檢測電源有沒有接好，如果接好了，就提供12V的電壓，通過7805穩(wěn)壓到5V的直流電壓的開關(guān)，給單片機提供電源。如果沒好，就處于等待階段。如果有電源輸入，N溝道場效應(yīng)管就會根據(jù)編號的程序，導(dǎo)通或者截止來控制燈條的亮滅，先產(chǎn)生彩燈模式1。再產(chǎn)生彩燈模式2。接著會產(chǎn)生彩燈模式3、彩燈模式4、彩燈模式5，最后會產(chǎn)生彩燈模式6。當(dāng)按下復(fù)位鍵時，會回到彩燈模式1。當(dāng)不去按復(fù)位鍵鍵時，彩燈會不斷地從模式1到模式6重復(fù)循環(huán)。

6 硬件調(diào)試

焊接好的電路板先目測進行檢查，看是否有漏焊，虛焊的地方。對照PCB圖，檢查元件的焊接是否無誤，正負(fù)極的接法有沒有錯誤等；用萬用表測量印刷電路板的導(dǎo)線是不是都很好的接通，靠得很近的導(dǎo)線是否有連在一起的現(xiàn)象等，有斷的就馬上用錫補上，太遠(yuǎn)的或者是斷的太離譜的就只能用導(dǎo)線代替。檢查每一根導(dǎo)線都無誤后可進行下一步調(diào)試；插上電源，看電路板有什么反應(yīng)，5V電源的指示燈是否點亮，電源輸出端電壓是否在4.8V～5V左右，以上都達到要求可將電源接到主板去，查看LED燈是否正常工作。

7 結(jié)束語

廣告燈條多用于廣告匾，樓宇裝飾和戶外裝潢的燈具，近年來隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民對物質(zhì)文化生活水平的要求也不斷提高，對于裝飾的美化美觀的要求也越來越高，廣告燈越來越多的出現(xiàn)在個人們的視野中。本設(shè)計使用了STC89C52單片機與N溝道場效應(yīng)管相結(jié)合的設(shè)計方案，充分利用N溝道場效應(yīng)管的開斷來控制三種顏色的亮度最終調(diào)節(jié)出七種顏色，實現(xiàn)了5050RGB燈條的各種模式的點亮，降低了設(shè)計成本并且具有良好的廣告宣傳效應(yīng)。

參考文獻

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）[M].北京.高等教育出版社，2005.

[2]張燦.單片機在舞臺燈光控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子測量技術(shù).2003.

[3]王碩.多媒體機房溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計[J].信息通信，2014.

作者簡介：董緒哲（1998，4-），男，山東省東平縣人，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科在讀，研究方向：電氣工程及其自動化、單片機應(yīng)用以及開發(fā)。