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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，便宜的造价以与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 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 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，可以根据个人爱好与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 驱动信号输出口与移位时钟 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，以与确定在各种亮灯点亮和熄灭各种状态 LED 灯等。整个系统软
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