基于單片機的七彩廣告燈條控制模塊設計

董緒哲+++畢志偉+++楊舒然

摘 要：個人企業為宣傳自己的形象和產品，大多采用廣告燈條來實現這一目的。本設計采用STC89C52單片機設計七彩廣告燈條控制模塊，從設計原理入手，詳細的介紹了主控芯片的選擇、穩壓電源電路設計、燈條設計、系統程序設計和硬件調試，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。

關鍵詞：廣告燈條；STC89C52單片機；程序設計；控制

21世紀是一個各種高新技術快速更新的時代，尤其是在電子領域和自動化智能控制領域，而傳統的分立電子元件和以數字邏輯電路為主構成的控制系統，正在以前所未有的速度被各種單片機智能控制系統所取代。廣告燈條因其加工工藝更簡便，質量更容易控制，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，不僅大大降低了設計成本而且具有良好的廣告宣傳效應，并且能很好的吸引廣大消費者的眼球，從而產生巨大的經濟效益。

1 設計原理

本設計在結合STC89C52單片機的基礎上設計出七彩廣告燈條控制模塊，它是結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，再由快到慢的循環往復變化中，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穩壓到5V直流給單片機在經過開關電源變換，輸出直流工作電壓到STC89C52，利用STC89C52單片機輸出一定頻率的PWM來驅動場效應管的開斷，調節輸出電流的大小來調節燈的亮暗，最終調出七種不同的顏色。

2 主控芯片的選擇

主控制器芯片主要是負責控制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的控制核心部分，要求其功耗低、數據轉換速率快。STC89C52單片機是一種低功耗、可編程、高性能8位微控制處理器，其內部包括微處理器、具有8K在系統可編程Flash存儲器、看門狗定時器、輸入/輸出口、中斷系統等，具有價格低廉、技術成熟、操作簡單等特點，滿足本設計的要求。

3 穩壓電源電路設計

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

4 燈條設計

（1）電壓：這是指LED燈條的輸入電壓，一般常用的規格是直流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：是指將一標準黑體通過加熱，當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，發生改變，當某光源與標準黑體的顏色相同時，我們將黑體當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，但是國外很多客戶因為對其使用環境的要求，會做出一個特別的要求。

（3）亮度：發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光強度，常用單位是mcd，即毫坎德拉。其數值越高，說明發光強度越大，也就是說燈條發出的光越亮。

（4）發光角度：這是指LED燈條上LED元件的發光角度，一般通用的貼片LED的發光角度都是120度。發光角度越大，其散光效果越好，但這都是相對的，其發光的亮度也就相應減小了。如果燈條的發光角度小，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穩壓到5V的直流電壓的開關，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溝道場效應管就會根據編號的程序，導通或者截止來控制燈條的亮滅，先產生彩燈模式1。再產生彩燈模式2。接著會產生彩燈模式3、彩燈模式4、彩燈模式5，最后會產生彩燈模式6。當按下復位鍵時，會回到彩燈模式1。當不去按復位鍵鍵時，彩燈會不斷地從模式1到模式6重復循環。

6 硬件調試

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，正負極的接法有沒有錯誤等；用萬用表測量印刷電路板的導線是不是都很好的接通，靠得很近的導線是否有連在一起的現象等，有斷的就馬上用錫補上，太遠的或者是斷的太離譜的就只能用導線代替。檢查每一根導線都無誤后可進行下一步調試；插上電源，看電路板有什么反應，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，近年來隨著國家經濟的迅速發展，人民對物質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在個人們的視野中。本設計使用了STC89C52單片機與N溝道場效應管相結合的設計方案，充分利用N溝道場效應管的開斷來控制三種顏色的亮度最終調節出七種顏色，實現了5050RGB燈條的各種模式的點亮，降低了設計成本并且具有良好的廣告宣傳效應。

參考文獻

[1]康華光.電子技術基礎數字部分（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中的應用[J].電子測量技術.2003.

[3]王碩.多媒體機房溫度調節系統設計[J].信息通信，2014.

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