基于单片机控制的霓虹灯控制器

摘要：本设计采用AT89S51单片机实现对霓虹灯的控制。系统由单片机控制部分和显示部分组成。显示部分的128个发光二极管成8行16列矩阵式分布。单片机I/O口输出的信号经三极管放大驱动二极管发光。不同的控制信号使发光二极管以不同的方式和花样显示。

关键字：单片机  发光二极管  矩阵式

Neon Light Controller Based on Singlechip

Abstract: This design adopts singlechip AT89S51 to control the neon light. The system is made up of the part of singlechip controller and the part of show. The part of show is 8 lines of 16 row matrix types. Signal from singlechip is enlarged by triode transistor to drive the LBD. The different control signal makes LBD to give out light with the pattern in different way.

Keyword:singlechip   LBD   matrix

目录

1.系统设计……………………………………………………………………………………….3

1.1设计要求…………………………………………………………………………………..3

1.2总体设计方案……………………………………………………………………………..3

1.2.1设计思路………………………………………………………………………………...3

1.2.2方案论证与比较………………………………………………………………...3

1.2.3系统组成………………………………………………………………………..4

2.单元电路设计…………………………………………………………………………………….4

2.1显示部分电路………………………………………………………………………………..4

2.2控制部分电路………………………………………………………………………………..5

3.软件设计………………………………………………………………………………………….6

3.1程序流程图…………………………………………………………………………………..6

3.2程序清单…………………………………………………………………………………….7

4结论……………………………………………………………………………………………….7

参考文献……………………………………………………………………………………………7

附录1：元器件明细表……………………………………………………………………………7

附录2：程序清单…………………………………………………………………………………8

附录3：印制板图………………………………………………………………………………..14

1.系统设计

1.1设计要求

1.基本功能：设计一个霓虹灯控制器，控制128个LBD，要求能控制形成多种图案或花样。

2.扩展功能：红外遥控不同显示方案间的转换，加设语音芯片和音乐盒，在显示不同图案的同时发出不同的音乐和语音信息。

1.2总体设计方案

1.2.1设计思路

题目要求设计一个霓虹灯控制器，控制的灯数128个，并要形成多种图案和花样。设计中控制部分由单片机完成，显示部分的LBD由单片机的输出控制信号经放大后驱动，形成不同的图案。

1.2.2方案论证与比较

1.显示部分设计方案论证与选择

方案一、采用移位寄存器扩展I/O口。利用74HC595扩展单片机的输入输出口来接发光二极管，实现串行输入并行输出。电路图如1.1.1所示。此方案可扩展受控制的发光二极管的数量，但要控制128个LBD需要16个移位寄存器，需要芯片多，且PCB布局和布线不方便。

方案二、采用矩阵式分布。利用单片机的p1口做行选信号，p2和p0口做列选信号，128个LBD构成8行，16列的矩阵。详细电路图见单元电路设计中。此方案能单独控制每一个LBD，也可单独控制每行或每列的LBD，可形成丰富的图案或花样，显示部分不需要格外的芯片，形成的电路简单，PCB的布局和布线也较容易和美观。

综上所述，考虑到要求控制的LBD不是太多，又矩阵式能形成较丰富的图案，PCB板的布局和布线也较美观，选择方案二。

2.驱动部分设计方案论证与选择方案一、三极管一级驱动。由1个9012驱动一行16个LBD。正常发光时每个LBD的工作电流为10~15毫安，16×(10~15) =160~240毫安, 这样大的电流一个三极管就能提供。当一行同时亮时能满足发光工作要求。当一个灯亮时，由于亮的时间非常短不会对LBD的工作造成影响。