單片機在舞臺燈光彩燈控制系統中的應用

文可

摘 要：舞臺燈光彩燈控制系統要求控制靈活多變，通過單片機改造舞臺燈光彩燈控制系統，可以提高控制的靈活性和穩定性，減輕了操作者的勞動強度，經濟實惠又能獲得很好的控制效果。

關鍵詞：舞臺燈光單片機 單片機 電子技術

電子技術的迅猛發展，尤其單片機更廣泛地應用于軍事、工業、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表等領域，使產品功能、精度和質量大幅度提高，電路簡單、可靠性高且成本低廉、故障率低。舞臺燈光彩燈控制系統要求控制靈活多變，而老舊的設備中多為手動和半自動控制，通過單片機控制舞臺燈光彩燈系統，減輕了操作者的勞動強度，提高控制的靈活性和穩定性，ATmega系列單片機寫入新軟件時無需外部器件，通過任何接口都可以進行編程，比較實惠的是使用串行ISP（通過PC機RS232口或打印口）在線編程，降低了使用成本，可直接在電路板上進行程序修改、燒錄等操作，方便產品升級；新工藝AVR器件， 程序存儲器擦寫可達1萬次以上，不再有報廢品。

一.數字I/O的設置

必須設置很多寄存器對引腳進行初始化處理，才能使引腳具備有數字輸入和輸出功能。

DDRB 方向寄存器，該狀態為“1”時，端口就作為輸出。該狀態為“0”時，端口就作為輸入。

PORTB 數據寄存器，當DDRB 為“1”時，PORTB的寄存器位和對應PB引腳同步。

PINB 引腳輸入寄存器，當DDRB 為“0”時，PINB的寄存器位和對應PB引腳同步，此時PORTB的寄存器位為“1”時，啟動對應PB引腳上拉電阻，PORTB的寄存器位為“0”時，關閉對應PB引腳上拉電阻，該引腳為高阻狀態。

用ATmega8單片機對舞臺燈光彩燈控制系統進行改造工程中，可對I/O 口可進行以下設置：

1.將端口D設置為輸入口（PD0至PD7）。端口D為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內部上拉電阻。作為輸入使用時，若內部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。在復位過程中，即使系統時鐘還未起振，端口D處于高阻狀態。2. 將端口B設置為輸出口（PB0至PB7）。端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性，可以輸出和吸收大電流。

二. 舞臺燈光彩燈控制系統程序編寫

舞臺燈光彩燈控制一般要求有順序控制（流水燈控制）、閃爍控制、點動控制、自鎖控制等等，ATmega系列單片機可通過編譯軟件用C語言編程，這樣大大提高了編程速度。例如順序控制程序的編寫：

程序 注釋

#include //包含定義ATmega8寄存器頭文件

void Delay（） //延時函數

{

int k，j； //定義兩個整形的變量

for （k=0；k<=500；k++） //執行循環語句，消耗0.5秒時鐘周期

for （j=0；j<=1000；j++）；

}

void LED_On（int a） //自定義的可帶參數移位函數

{

PORTB = （0x01<

Delay（）； //延時0.5秒

}

void main（） //C語言主函數

{

int i； //定義一個整型變量

PORTB=0x00； //PB0～PB7低電平

DDRB=0xff； //PB0～PB7為輸出

PORTD=0xff； //PD0～PD7高電平

DDRD=0x00； //PD0～PD7為輸入

while （1） //執行死循環

{

if（（PIND&0x01）==0x00） //按下按鈕后PD0接通

for （i = 0； i < 8； i++） //左移8次

LED_On（i）；

for （i = 8； i > 0； i--） //右移8次

LED_On（i）；

for （i = 0； i < 8； i += 2） //左移4次

LED_On（i）；

for （i = 7； i > 0； i -= 2） //右移4次

LED_On（i）；

}

}

三.按鈕輸入電路

啟動按鈕對應PD口引腳上拉電阻，PORTD的寄存器位為“1”時，該引腳為高電平。以下是PD0和PD1的按鈕輸入電路：

四.繼電器輸出電路

輸出對應的PB口引腳為低電平，PORTD的寄存器位為“0”。ATmega8單片機可直接驅動可控硅SSR或繼電器， 節省了外圍驅動器件。以下是PB0的繼電器輸出電路：

參考文獻：

[1] 佟云峰.《單片機原理及應用》機械工業出版社。2010.11