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基于 89c51 单片机控制的 LED 音乐彩灯控制器的设计
随着人们对房屋的装饰需要彩灯，在许多城市可以看到彩色霓虹灯。LED 彩灯由于其丰富
的灯光色彩，便宜的造价以及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
础物已经成为一种时尚。但目前市场上各种各样的 LED 彩灯控制器大多数用全硬件电路实
现，电路结构复杂、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……
本方案提出一种基于 8951 单片机的彩灯控制方案，实现对 LED 彩灯的控制。本方案以
8951 单片机作为主控核心，在主控模块上设有 3 个按键和 8 个 LED 显示灯，根据需要可以
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 1ms 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。与普通 LED 彩灯相比，具有体积小、价格低、功耗低等优点。
2 系统功能
LED 彩灯用软件控制硬件的方式来控制彩灯闪烁，即彩灯控制器和管内 LED 模块。彩
灯采用 8951 提供＋5V 电压工作，经过电源变换，输出直流工作电压，一方面为管内 LED
模块提供＋5V 工作电源，另一方面为主控模块单片机系统彩灯控制器提供 5V 工作电源。整
个系统工作由软件程序控制运行，根据需要用户可以在 LED 彩灯工作时通过主控模块上的
按键来设定亮灯时间和灯光闪动频率。
上电后系统经过初始化，查询是否有功能切换键按下：有，则进入设定模式状态；无，
则进入默认工作状态。在设定模式状态下，可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用
哪种模式，并且可以改变每种模式的时间 T1、频率 F1 参数，在工作状态下，LED 彩灯控
制器按照程序设定好的若干亮灯花样模式程序顺序调用往下走，开始工作，依次 8 个等亮完
为一个亮灯周期，然后再回主循环继续工作，同样如果想进入其它设定模式状态，只需按下
功能切换键即可。整个 3 种亮灯模式时间可以看作一个大周期 T,对于每一个模式编写一个
独立工作子程序，其中设定了从左到右点亮 LED，从右到左点亮 LED，还有自己定义的 LED
点亮方式。
因此在 LED 彩灯上电工作后，可以方便地通过主控模块上的显示器指定 LED 彩灯当
前工作模块，工作时间 Ti，频率 Fi 等实时参数。若实际应用需要根据不同场合和时间来改
变彩灯闪亮效果，可以通过主控模块上的按键来设定 LED 不同的闪烁频率 Fi 和亮灯时间 Ti，
以便符合实际需要。此外如果对某一种模式感兴趣需要仔细观看该种亮灯模式，可以让程序
循环。
硬件设计
LED 彩灯系统包括，即 LED 彩灯控制器（8951 主控模块），LED 彩灯在 8951 外部接
一个震荡时钟频率。用 8951 的控制器，具有按键、显示等功能，并利用 8951 的 P0 口的 8
个输出端上面焊有 8 个 LED 彩灯，使用彩灯在软件的控制下工作。
主控模块电路设计
主控模块电路如图 1 所示。主控模块主要设计器件有 89C51，8 个 LED 显示器，3 个开
关按键，1 个稳压器（5V 电压），1 个外部晶振振荡器信号输出驱动，4 个电阻。通过软件
设计，使单片机 P0 口作为三色 LED 驱动信号输出口及移位时钟 CLOCK 信号，8951 的 P0
为 LED 的输出口。
软件设计
LED 彩灯控制器最大特点在于所有亮灯模式均由软件控制完成。系统中软件可以分为
主程序和中断服务子程序。上电后在按键控制灯的闪烁方式，通过软件来控制循环，以一个
单位实际 1ms 的 T0 定时为中断服务子程序。在这个 1ms 的 T0 定时基础上，可以根据需要
来确定各种模式工作时间 Ti，以及确定在各种亮灯内点亮和熄灭各种状态 LED 灯等。整个
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