基于单片机的七彩广告灯条控制模块设计

董绪哲+++毕志伟+++杨舒然

摘 要：个人企业为宣传自己的形象和产品，大多采用广告灯条来实现这一目的。本设计采用STC89C52单片机设计七彩广告灯条控制模块，从设计原理入手，详细的介绍了主控芯片的选择、稳压电源电路设计、灯条设计、系统程序设计和硬件调试，采用软灯带和硬灯带做成的各种形状和多种彩色的灯条达到广告宣传的效果。

关键词：广告灯条；STC89C52单片机；程序设计；控制

21世纪是一个各种高新技术快速更新的时代，尤其是在电子领域和自动化智能控制领域，而传统的分立电子元件和以数字逻辑电路为主构成的控制系统，正在以前所未有的速度被各种单片机智能控制系统所取代。广告灯条因其加工工艺更简便，质量更容易控制，寿命更长，颜色和亮度更高而逐渐替代了较早的加工工艺，逐渐成位发展趋势。所以用单片机来控制广告灯条就成为了一种受人青睐的方式，不仅大大降低了设计成本而且具有良好的广告宣传效应，并且能很好的吸引广大消费者的眼球，从而产生巨大的经济效益。

1 设计原理

本设计在结合STC89C52单片机的基础上设计出七彩广告灯条控制模块，它是结合单片机芯片的功能和一些基本原理，运用C语言程序来实现七彩广告灯条灯的不同闪烁方式，在由慢到快，再由快到慢的循环往复变化中，给人带来视觉的美感。灯条控制模块由电源适配器提供12V直流电源通过7805稳压到5V直流给单片机在经过开关电源变换，输出直流工作电压到STC89C52，利用STC89C52单片机输出一定频率的PWM来驱动场效应管的开断，调节输出电流的大小来调节灯的亮暗，最终调出七种不同的颜色。

2 主控芯片的选择

主控制器芯片主要是负责控制LED七彩灯带的不同变化速度快慢以及变化效果。主控制器作为整个系统的控制核心部分，要求其功耗低、数据转换速率快。STC89C52单片机是一种低功耗、可编程、高性能8位微控制处理器，其内部包括微处理器、具有8K在系统可编程Flash存储器、看门狗定时器、输入/输出口、中断系统等，具有价格低廉、技术成熟、操作简单等特点，满足本设计的要求。

3 稳压电源电路设计

LM7805稳压三极管，可以支持5V到12V的电源输入，经过降压之后，稳定输出5V的直流电压。一般在输入电源的正负极之间并上两个22uF无极性陶瓷电容，起到对电源滤波的作用。单片机要求在稳定的电源下才能正常工作，本身单片机工作在晶振12M下，产生的干扰信号也是大的。所以需要提供一个稳定的直流电源给单片机，这样才能保证单片机的稳定工作。

4 灯条设计

（1）电压：这是指LED灯条的输入电压，一般常用的规格是直流12V，也有的是24V。工作电压：DC12V，功率：每米14.3瓦/每米18.2瓦可选。

（2）色温：是指将一标准黑体通过加热，当温度逐步升高到一定程度时颜色开始慢慢的由深红-浅红-橙黄-白-蓝，发生改变，当某光源与标准黑体的颜色相同时，我们将黑体当此时的绝对温度称为该光源之色温。一般来说色温不作为考核LED灯条的一个指标，但是国外很多客户因为对其使用环境的要求，会做出一个特别的要求。

（3）亮度：发光强度的最基本单位，坎德拉是国际单位制的基本单位之一。

一般LED灯条不同的颜色会有不同的发光强度，常用单位是mcd，即毫坎德拉。其数值越高，说明发光强度越大，也就是说灯条发出的光越亮。

（4）发光角度：这是指LED灯条上LED元件的发光角度，一般通用的贴片LED的发光角度都是120度。发光角度越大，其散光效果越好，但這都是相对的，其发光的亮度也就相应减小了。如果灯条的发光角度小，光的强度是上去了，但照射的范围又会缩小。

5 系统程序流程

开始时，先检测电源有没有接好，如果接好了，就提供12V的电压，通过7805稳压到5V的直流电压的开关，给单片机提供电源。如果没好，就处于等待阶段。如果有电源输入，N沟道场效应管就会根据编号的程序，导通或者截止来控制灯条的亮灭，先产生彩灯模式1。再产生彩灯模式2。接着会产生彩灯模式3、彩灯模式4、彩灯模式5，最后会产生彩灯模式6。当按下复位键时，会回到彩灯模式1。当不去按复位键键时，彩灯会不断地从模式1到模式6重复循环。

6 硬件调试

焊接好的电路板先目测进行检查，看是否有漏焊，虚焊的地方。对照PCB图，检查元件的焊接是否无误，正负极的接法有没有错误等；用万用表测量印刷电路板的导线是不是都很好的接通，靠得很近的导线是否有连在一起的现象等，有断的就马上用锡补上，太远的或者是断的太离谱的就只能用导线代替。检查每一根导线都无误后可进行下一步调试；插上电源，看电路板有什么反应，5V电源的指示灯是否点亮，电源输出端电压是否在4.8V～5V左右，以上都达到要求可将电源接到主板去，查看LED灯是否正常工作。

7 结束语

广告灯条多用于广告匾，楼宇装饰和户外装潢的灯具，近年来随着国家经济的迅速发展，人民对物质文化生活水平的要求也不断提高，对于装饰的美化美观的要求也越来越高，广告灯越来越多的出现在个人们的视野中。本设计使用了STC89C52单片机与N沟道场效应管相结合的设计方案，充分利用N沟道场效应管的开断来控制三种颜色的亮度最终调节出七种颜色，实现了5050RGB灯条的各种模式的点亮，降低了设计成本并且具有良好的广告宣传效应。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京.高等教育出版社，2005.

[2]张灿.单片机在舞台灯光控制系统中的应用[J].电子测量技术.2003.

[3]王硕.多媒体机房温度调节系统设计[J].信息通信，2014.

作者简介：董绪哲（1998，4-），男，山东省东平县人，黑龙江八一农垦大学本科在读，研究方向：电气工程及其自动化、单片机应用以及开发。