16-基于单片机的心形流水灯

具体实现功能

系统由STC89C51/52单片机+按键模块+LED灯模块+电源构成。

具体功能：

（1）至少10个发光管4种花样自动变换，循环往复；

（2）彩灯花样变换的快慢节拍可以手动和自动方式控制，手动控制按钮按一次转换一次；自动控制方式每15秒变换一次，1分钟循环一遍；

（3）系统复位清零开关。

设计背景

霓虹灯是城市的美容师，每当夜幕降临时，华灯初上，五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。LED数码灯带采用全新的结构和专有技术，主体由高亮度发光二极管（简称LED）通过特殊的专利结构进行连接，运用特有的光学技术与专有的包覆层设计而形成。主要特性是节能、环保、防震、防水，其最大的特点就是发光均匀，360度通体发光，在工作状态下从外看不到LED的发光点，与传统霓虹灯的发光效果完全相同。因此，利用LED发光二极管设计彩色霓虹灯是一个不错的选择。

本设计采用STC89C51单片机的彩灯控制系统，实现对LED彩灯的控制。根据用户需要可以编写若干种亮灯方式，并实现了手动控制及自动控制，各种亮灯时间的不同，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，驱动各种颜色的灯亮或灭。亮灯方式多，用户可以根据不同场合和时间来调节亮灯频率和亮灯时间。彩灯控制系统得到了广泛应用。

硬件设计

如图是本系统的硬件设计方案，具体地，硬件电路由以下模块构成：

（1）单片机最小系统。用于驱动和控制其他模块，以实现整体功能，其以STC89C51单片机为核心芯片，并辅以复位电路和晶振电路。

（2）按键模块。用于实现自动模式与手动模式。

（4）LED排灯模块。心形排列，用以实现多种花样电路；

（5）电源模块。用于整个系统的供电。

软件设计

根据本文设计需求，在硬件电路设计的基础上，需要通过软件编程实现的具体功能：

（1）驱动各个模块工作，实现LED灯点亮；

（2）按键设置功能。实现彩灯花样变换的快慢节拍手动和自动方式控制；手动控制按钮按一次转换一次；自动控制方式每15秒变换一次，1分钟循环一遍；

（3）花样灯实现。实现至少10个发光管4种花样自动变换，循环往复。

具体设计流程如图所示。

原理图

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。

程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。

仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。