基于AT系列单片机的音乐彩灯控制器(2)

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1引 言

在现代生活中，彩灯越来越成为人们生活中不可稀缺的装饰品。在许多场

合都可以看到彩灯的身影。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价、控制简便等优点得到了社会的认可和广泛的应用，随着科学技术的不断发展LED彩灯控制系统由以前的大多数靠硬件电路设计逐渐转变成以单片机为核心控制。利用程序实现彩灯的花样显示，这给我们的生活带来了不少乐趣。因此得到了广泛使用。

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2 设计方案论证

随着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。以及不能加载音乐程序，因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。现在主要介绍以下二种方案： 2.1方案分析

方案一：运用AT89C51控制彩灯

该方案在硬件方面由于大部分采用集成块，因此整个电路显得简单明了。整个系统工作主要有软件程序控制运行。在开发运用方面我们可以通过改变程序的编写来实现LED的彩灯花样的变化，而不需要改变硬件电路，这样就实现了非常简单的根据不同的 地点不同的用户需求来改变彩灯的花样。既节约了成本而且可以使LED彩灯根据不同的需求重复使用，使得LED彩灯的使用范围得到了质的飞跃，还能满足不同地点不同场合的需求等等一系列优点。而且实现这些优点只需要改变程序的编写来实现是非常简单方便可行的。由于AT89C51的数据传输较慢，不能适合彩灯控制需要。 方案二: 运用AT89C52控制彩灯

（1）该方案分为四大模块：电源电路模块；以单片机为核心的彩灯控制模块；LED显示模块和控制速度的按扭模块。RAM 空间增大：AT89C51 有128 字节的内部 RAM，称之为 DATA 存储区。AT89C52 的内部 RAM 扩展为 256 字节，其中高 128 字节，位于从 80H 开始的地址空间中，称之为 IDATA 存储区，但IDATA 区的访问只能是间接寻址方式。

（2）内部Flash变大：AT89C51 有 4K 字节的内部 Flash Peram，而AT89C52 的内部 Flash Peram 增加1倍，达到8K。

（3）中断源增加：在AT89C52 中P1.0和P1.1还可分别作为定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和（P1.1/T2EX），也就是说，P1.0同时可作为定

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时器/计数器 T2 的外部计数输入，和输出占空比 50% 的时钟脉冲端口，P1.1同时可作为定时器/计数器 T2 捕获/重新装载触发和方向控制端口。故AT89C52 除了具备 AT89C51 的定时器/计数器 T0 和定时器/计数器T1，还额外增加了一个定时器/计数器 T2。而定时器/计数器 T2 的控制和状态位单独位于T2CON、T2MOD，定时器/计数器 T2 在16位捕获方式或自动重新装载方式下的捕获/重载寄存器组是（TCAO2H、RCAP2L）。 2.2方案选择

方案二比方案一的功能多。可以加快数据和信号的传输速度，操作起来更方便、更快捷。

综上所述，本设计将采用方案二。

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3系统构成部分

3.1总体框图

本设计是以AT89S52作为主控芯片，把音乐控制程序写入单片机之后实现

其花样彩灯功能。整个系统工作由软件程序控制运行，根据不同的需要，用户可以通过改变控制程序来改变音乐彩灯的花样变换，而不需要改变硬件连接。电路框图如图3-1所示。

加速 单片机系统 复位电路 晶振电路 图3-1 电路总体框图

显示器 减速 3.2硬件设计

单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整机的设计水平，每个单元电路设计都需要明确单元的任务，应详细拟定出单元电路的性能指标，与前后之间的关系分析电路的组成形式。不但电路本身设计要合理，各单元电路也必须相互配合，注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 3.2.1元件选择

无极电容：起保护作用 使二极管导通的一瞬间，不会受到大电流 高电压的冲击。

晶振：给单片机正常工作提供稳定的时钟信号。

电阻：电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻

发光二极管：发光二极管也与普通二极管一样由PN结构成，也具有单向导电性。它广泛应用于各种电子电路、家电、仪表等设备中、作电源指示或电平指