基于AT89C51单片机的声控LED彩灯的设计

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科技资讯　ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

２０１１ ＮＯ．３２

ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

工　程　技　术

１ 功能要求

设计一个声控LED 彩灯,可应用于墙面、橱窗、展厅以及各种工艺品等背景装饰光源,通过AT89C51单片机控制来实现彩灯颜色以及花样的变化,起到很好的装饰效果。同时可以通过声音来控制彩灯切换到白光的照明模式,照明模式持续的时间可以按照要求进行调整。

２ 方案的设计与选择

２．１ＬＥＤ的色彩控制设计

根据色彩合成的三基色原理,任何颜色的光都可以通过改变红、绿、蓝三基色按照不同的比例而合成,当用红光、蓝光、绿光三色光进行混合时,可分别得到黄光、青光和品红;将这三色光等比例混合时,可得到白光;而将此三色光不同比例混合时,可

以获得不同颜色的光。单片机控制LED 色彩的原理就是赋予三基色不同的占空比,以此来实现不同的色彩。配色公式为:R [x%]+G[y%]+B[z%]=C 。

例如:R[100%]+G[0%]+B[100%]=品红;R [100%]+G[100%]+B[0%]=黄;R[0%]+G[100%]+B[100%]=青;R[100%]+G[100%]+B[100%]=白２．２方案的选择

根据功能的要求,该设计分为3大模块,以AT89S52单片机为核心的控制模块,声控电路模块以及LED 背景光显示模块。

３ 硬件电路的设计

３．１单片机系统及ＬＥＤ显示电路

LED 背景光显示电路是由3颗三合一全彩LED 芯片并联组成,该芯片有4个引脚,公共端直接连接到5V 稳压源,红光源负极

图２　声控电路

基于ＡＴ８９Ｃ５１单片机的声控ＬＥＤ彩灯的设计

单丹

（扬州工业职业技术学院 江苏扬州 ２２５１２７）

摘　要:设计一个声控彩灯,彩灯使用的是三合一全彩的LED 芯片,AT89C51单片机作为控制芯片,通过声音的控制实现彩灯的装饰效果与照明效果之间的切换,使得彩灯既具有装饰效果,又具有照明的作用。关键词:声控彩灯 单片机 LED 中图分类号:TP368.12文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(b)-0042-01

引脚串接150Ω电阻与单片机P1.0引脚相连接;绿光源负极引脚串接100Ω电阻与单片机P1.1引脚相连接;蓝光源负极引脚串接100Ω电阻与单片机P1.2引脚相连接。驱动电路如图1、图2所示。３．２声控电路

MK 可将声音信号转化为电压信号。R10为50k Ω的可变电阻器,是用来调节声控的灵敏度的。LM393为一款低功率低失调电压双比较器,能直接连接T T L 和CMOS,这里作为低频运算放大器使用,R8为一个10k Ω的上拉电阻保证了输出电平为低电平,LM393的输出端连接着PNP 三极管基极,三极管的集电极接地,发射极连接着单片机的外中断P3.2引脚,当MK 有声音信号传输时,P3.2引脚会出现低电平。

４ 软件程序的设计

该设计是通过AT 89S52单片机控制P1.0、P1.1以及P1.2引脚的占空比来实现全彩LED 的颜色变化以及亮度的变化。主程序部分主要用来实现全彩LED 颜色以及花样的变化,当P3.2出现低电平时发生外部中断,中断的方式是低电平有效,中断的程序是用来实现白光的照明模式,照明模式持续的时间可以通过中断程序中的延时程序来设定,一般设定在40s ～60s 之间。

５ 结语

本文设计一个声控彩灯,控制芯片使用的是AT89S52单片机,详细的讲述了LED 变色原理、声控的原理以及软硬件的设计。声控的灵敏度可以通过调节电路中的变阻器来实现,一般情况下5米范围内的掌声就能

够触发电

路运行。声控彩灯主要是以装饰和亮化为主,照明只是辅助的作用,所以应当把握照明模式下的对时间控制。

图１　ＬＥＤ驱动电路