基于单片机控制的霓虹灯系统设计

基于单片机控制的霓虹灯系统设计 摘 要 单片机技术在人们生活中的应用可以说是越来越广泛。小到流水灯，智能控制，大到智能小车，MP3，MP4等电子设备，在人们的生活学习中可说是如影随形。霓虹灯的设计就是单片机技术的一个重要应用，那么现在笔者就基于单片机控制的霓虹灯系统设计问题作以论述，希望初学者可以在其中得到一些帮助。 【关键词】单片机 发光二极管 智能控制系统 1 系统整体设计 本次设计采用的单片机的型号是AT89C51。硬件组成主要是有单片机控制电路，LED发光二极管。 2 单片机最小系统 说到单片机，本次实验选用的是89c51型号的单片机。也是最基础的一款单片机。为什么说89c51单片机是属于基础单片机呢？下面就简单介绍一下此款单片机的主要配置和功能吧。 首先来看图1所示的芯片。这是一个单片机芯片。主要有40个引脚，我们需要用到的管脚有以下几个如图1、图2： Vcc（40）：+5V 电源，也就是给单片机供电所用的引脚 Vss（20）：接地，地线，就是所谓的零线，是与电源对应的引脚。 如果地线和电源的任意引脚出现问题，将直接导致单片机瘫痪。 四个I/O口引脚： P0 口（3239）为8位双向三态I/O口 RST/VPD（9）复位信号线，如果单片机内部程序出现问题，可以给这个引脚一个信号，就可以让单片机恢复初始设置了， EN/VPP（31）内部和外部程序存储器的选择线 XTAL1（19）和XTAL2（18）接外部石英晶体 单片机最小系统配置图如图2所示： 首先要将电源信号线与内部和外部程序储存器选择先连接起来，就是40号引脚与31号引脚。本实验中没有外接程序存储器，选择内部存储器就可以了。但是如果当单片机内部存储器的容量不够大的时候，需要外接存储器了，那么就需要将31号引脚空出或者接地了。 我们看到左下角的18，19号引脚链接了一个晶振电路，引脚介绍时说过18，19号引脚是外接石英晶体，在整个单片机系统中他们所起到的作用是时钟作用。也就是说，在整个单片机运行的过程中，时钟的作用是非常重要的，它是针对整个系统的时间配置，对于单片机系统来说，如果时钟错乱，那么整个系统的时序就会发生错误，会直接导致程序崩溃的。 3 单片机控制霓虹灯系统实验设计 本次设计中采用的LED发光二极管都是采用的PNP型二极管。主要设计理念是希望通过单片机控制二极管的发光来进行流水灯的一个实验，在实际的生活中那些流水似的灯光效果，其原理都是源于这个流水灯，只不过是把多个LED发光二极管串联起来，形成一个单元，或一种图案，所以才会有那些一闪一变的霓虹灯效果。 电路设计部分，首先是需要一个单片机控制系统的基础电路，也就是之前所说的单片机最小系统。接下来就是根据实验需要将所需电路接入到I/O口电路中，今天所选择的是使用P0口作为输出电路，链接8个LED发光二极管。在每个二极管与单片机之间，接入一个控制电阻，主要是为了控制电流，以防止电流过大，烧坏二极管。 4 需要注意的问题 上述实验中需要注意到的问题有以下几点： 第一，要想设计出好的作品，首先要做到的是要有健全的材料。如果使用材料都无法确定是否有问题，那么再好的设计思路也是无法展现在大家面前的。针对这个电子系统来说，首先要将所有元器件检查一遍，如果出现问题及时的进行更换，为了避免一个二极管影响一串灯的效果，建议实际应用中采用并联方式进行连接 第二，由于二极管不能够与单片机直接连接，所以，需要加入一个分压电阻。在选择这个分压电路的时候，需要看到的是这一条线路中有多少个二极管，需要多大的电压电流能够使得全部二极管正常发亮，测算好电阻大小，再进行硬件连接。 第三，需要注意到软件设计时，实验中可以依据所需要的场景展现出所有的效果。可是实际生活中，对于那些不需要的功能就无需写入程序当中，占用单片机的存储空间。 5 结束语 通过对单片机控制的霓虹灯系统设计的论述，我们知道了霓虹灯的工作原理，以及需要注意的相关问题。其实单片机作为一种趋势已经在我们的生活中蔓延开来，单片机开发的前景在不久的未来会得到更好的发展。我们时刻期待着有更多的单片机产品展现在我们的工作生活中。 参考文献 1郭金影.基于单片机的LED显示屏系统设