基于单片机的LED灯光控制器的设计
51单片机彩灯控制器的设计
51单片机彩灯控制器的设计一、设计目的单片机彩灯控制器是一种能够通过控制程序实现RGBLED灯光颜色和亮度变化的设备。
其设计目的是实现LED的多彩灯光效果，丰富室内环境，提高生活品质。
二、硬件设计1.单片机选择在设计彩灯控制器时，我们选择了常用的8051单片机作为控制芯片。
8051单片机拥有丰富的外设资源，易于编程控制，并且具有较高的稳定性和可靠性。
2.RGBLEDRGBLED是一种由红、绿和蓝三个LED灯组成的组合灯，可以通过控制不同颜色的LED来实现丰富多彩的灯光效果。
在设计中，我们选用了高亮度的RGBLED，以确保灯光效果的良好。
3.驱动电路为了驱动RGBLED，我们设计了一套驱动电路，其中包括三个恒流驱动电路和三个PWM调光电路。
恒流驱动电路可以确保LED的电流稳定，而PWM调光电路可以实现LED的亮度调节。
4.控制电路控制电路主要由单片机、按键、显示屏等组成。
通过单片机控制按键输入，并根据用户需求调整LED的颜色和亮度。
同时，显示屏可以实时显示LED的参数信息，方便用户操作。
5.电源彩灯控制器的电源一般采用直流5V供电，可以通过USB接口或者外部电源适配器来供电，以满足不同环境下的使用需求。
三、软件设计1.系统架构我们将彩灯控制器的软件设计分为三个模块：按键输入模块、LED控制模块和显示模块。
按键输入模块负责接收用户的按键输入，LED控制模块根据用户输入控制LED的颜色和亮度，显示模块实时显示LED的参数信息。
2.按键输入模块按键输入模块主要负责检测用户按键的状态，并根据按键的状态进行相应的处理。
例如，当用户按下“颜色+/颜色-”按键时，按键输入模块会向LED控制模块发送指令，控制LED颜色的变化。
3.LED控制模块LED控制模块负责控制RGBLED的颜色和亮度。
当接收到按键输入模块发送的指令时，LED控制模块会根据指令调节LED的PWM值，实现LED 颜色的变化和亮度的调节。
4.显示模块显示模块通过显示屏实时显示LED的参数信息，包括LED的颜色、亮度等参数。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计摘要LED 台灯具有节能、环保、寿命长的特点，越来越受到人们的青睐。
本文设计了一款基于单片机的智能 LED 台灯，通过单片机控制LED灯的亮度和色温，实现智能调光和调色功能，同时提供人体感应、定时开关等智能功能，以满足用户的不同需求。
关键词LED 台灯；单片机；智能控制；调光；调色二、设计原理2.1 单片机选择在本设计中，我们选择了常见的 STM32 单片机作为控制核心。
STM32 具有丰富的外设资源和强大的计算能力，可以很好地满足 LED 台灯的智能控制需求。
2.2 亮度调节LED 台灯的亮度是通过 PWM（脉冲宽度调制）来实现的。
通过控制 PWM 的占空比，可以精确地调节 LED 的亮度。
我们可以通过单片机的定时器来产生 PWM 信号，从而控制LED 的亮度。
2.3 色温调节LED 台灯的色温调节可以通过控制 RGB LED 或者使用特殊的 LED 芯片来实现。
在本设计中，我们选择了使用特殊的 LED 芯片，通过改变驱动电流的大小来调节 LED 的色温。
这样可以实现从冷白光到暖白光的平滑调节，满足用户对不同环境的需求。
2.4 智能功能为了提升 LED 台灯的智能化程度，我们还加入了人体感应和定时开关等功能。
通过红外传感器可以检测到人体的存在，并自动调节灯光的亮度和色温；定时开关可以让用户设定 LED 台灯的开关时间，方便用户根据生活习惯来控制台灯的开关。
三、硬件设计3.1 LED 选择LED 台灯的光源选择是非常重要的，我们选用了高亮度的 SMD LED，其发光效率高，寿命长，且色温范围广，可以满足用户对不同色温的需求。
3.2 单片机控制电路单片机控制电路主要包括电源模块、人体感应模块、PWM 生成模块和电流调节模块。
电源模块负责对 LED 台灯整体的供电，人体感应模块负责检测人体的存在，PWM 生成模块负责产生调节 LED 亮度的 PWM 信号，电流调节模块负责调节 LED 的色温。
课程设计 基于AT89C51单片机的LED彩灯控制器设计
目录第1节引言 (1)1.1LED彩灯概述 (1)1.2 系统主要功能 (1)第2节新型 LED 彩灯硬件设计 (3)2.1 系统的硬件构成及功能 (3)2.1.1 主控模块电路设计 (3)2.1.2 管内 LED 板模块设计 (3)2.2 AT89C2051单片机及其引脚说明 (4)2.3LED显示数码管 (4)第3节系统的软件设计 (6)3.1 软件设计 (6)第4节结语 (8)参考文献 (9)附录 (10)第1节引言随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。
LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。
但目前市场上各式样的 LED 彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。
这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。
此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
1.1LED彩灯概述该LED彩灯控制器是一种基于 AT89C51 单片机的彩灯控制器，实现对 LED 彩灯的控制。
本方案以 AT89C51 单片机作为主控核心，与键盘、显示、驱动等模块组成核心主控制模块。
在主控模块上设有 8 个按键和 5 位七段码 LED 显示器，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器 T0 实现一个基本单位时间为 5 ms 的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。
该新型 LED 彩灯与普通 LED 彩灯相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。
1.2 系统主要功能新型 LED 彩灯分为 2 部分，即彩灯控制器（主控模块）和管内 LED 板模块（受控模块）。
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计毕业设计
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计毕业设计智能LED照明控制系统是基于51单片机的一种照明系统，通过智能化的控制方式，能够实现对LED照明的精确控制和管理。
本文将从系统设计的需求、硬件设计和软件设计三个方面对基于51单片机的智能LED照明控制系统进行详细的介绍。
首先，通过需求分析，我们确定了智能LED照明控制系统的功能。
该系统需要能够根据光照条件自动调整LED的亮度，在不同的时间段实现定时开关机，同时具备手动控制功能。
此外，还要提供远程控制功能，通过手机或者电脑进行远程监控和控制。
接下来是硬件设计部分。
我们首先确定了基于51单片机的核心控制模块，并根据系统需求设计了相应的电路板。
核心控制模块主要负责控制LED的亮度，采用PWM控制方式，能够实现精确的亮度调节。
同时，该模块还需要实现定时开关机功能，通过计时器定时开启或关闭LED。
另外，为了实现远程控制功能，我们还设计了无线通信模块，利用无线网络实现用户对照明系统的远程监控和控制。
软件设计是整个系统中非常关键的一部分。
首先，我们需要编写程序来控制核心控制模块，实现LED灯的亮度调节和定时开关机功能。
其次，需要开发相应的用户界面和远程控制程序，为用户提供友好的控制界面，同时实现用户对照明系统的远程监控和控制。
在软件设计过程中，我们需要充分利用51单片机的功能和特性，通过编写高效的程序实现系统的各项功能。
最后，为了保证系统的安全性和可靠性，我们还需要对系统进行测试和调试。
通过模拟不同的使用场景和异常情况，进行全面的测试，确保系统能够正常工作。
同时，还需要进行性能优化和故障排除，保证系统在长时间运行中不会出现问题。
综上所述，基于51单片机的智能LED照明控制系统设计是一个复杂的工程，需要从系统需求、硬件设计和软件设计等多个方面进行全面考虑。
通过合理的设计和严谨的测试，能够设计出高性能、高可靠性的智能LED照明控制系统，为用户提供更好的照明体验。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计一、设计方案1.硬件部分单片机选用STM32F103C8T6，这款单片机具有丰富的外设资源，可以满足LED台灯的控制需求。
LED灯珠选用RGB三色灯珠，可实现丰富的光色变换。
电源部分采用稳压电源芯片，保证LED台灯的稳定工作。
控制部分采用红外接收模块，实现遥控功能。
还可以添加温湿度传感器、光敏传感器等传感器，实现台灯的智能化控制。
软件部分的设计主要包括单片机程序设计和手机APP开发。
单片机程序设计主要实现以下功能：控制LED灯珠的亮度、颜色和模式，接收红外遥控信号，接收传感器信号，并通过串口通信将数据传输到手机APP。
手机APP主要实现远程控制LED台灯，设置定时开关机，查看温湿度和光照强度等功能。
二、设计实现步骤首先进行硬件设计，按照功能模块划分，设计PCB板。
在设计PCB板时，要充分考虑电路的可靠性和稳定性，尽量减小电路的干扰和损耗。
2.软件设计单片机程序设计采用C语言进行编程，主要包括LED灯控制程序、红外遥控程序、传感器数据处理程序等。
手机APP开发采用Android或IOS平台进行开发，主要使用Java或Swift语言进行编程。
3.联调测试完成硬件设计和软件编程后，进行联调测试。
首先对硬件进行功能测试，确保各个模块能正常工作。
然后进行软件联调测试，确保单片机和手机APP之间能正常进行数据通信。
4.生产制造完成联调测试后，进行生产制造。
首先进行小规模生产，进行功能测试和质量检验。
然后进行大规模生产，生产成品LED台灯。
5.市场推广LED台灯生产完成后，进行市场推广。
通过线上线下渠道进行推广，让更多的消费者了解到智能LED台灯的优点，并购买使用。
三、设计特点1.节能环保LED灯具有节能环保的特点，与传统白炽灯相比，LED灯具有更高的光效，能有效节省能源，减少能源消耗，降低环境污染。
2.色彩丰富RGB LED灯珠能够发出红、绿、蓝三种颜色的光，通过不同比例的混合可以发出丰富的颜色，满足人们对灯光色彩的多样化需求。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计1. 引言1.1 背景介绍LED 台灯现在已经成为时尚家居中不可或缺的一部分，它带来了舒适的照明效果，同时也具备节能、环保等优点。
随着科技的不断发展，人们对于台灯的功能和设计要求也越来越高。
基于单片机的智能LED 台灯设计应运而生，它不仅可以实现智能控制，还能够实现多种照明效果，满足不同场景下的需求。
传统的LED 台灯往往只是简单地提供照明功能，无法灵活地调节亮度和色温。
而基于单片机的智能LED 台灯设计则可以通过编程控制LED 光源的亮度和色温，实现渐变、闪烁等效果。
搭配传感器和无线通信模块，还可以实现自动调节光线、远程控制等功能，为用户带来更便捷、智能的照明体验。
通过对基于单片机的智能LED 台灯设计进行研究，不仅可以提升LED 台灯的功能和性能，还可以推动照明科技的发展，为人们的生活带来更大的便利和舒适。
【字数：225】1.2 研究意义LED灯具有节能、环保、耐用等优点，而智能LED台灯可以根据环境光照和用户需求智能调节光线亮度和颜色温度，提升用户体验。
基于单片机的智能LED台灯设计不仅可以实现智能控制功能，还可以通过合理的电路设计和程序算法提高LED灯的使用寿命和稳定性。
智能LED台灯设计结合了单片机技术和光电技术，具有较高的技术含量，可供学术研究和工程应用。
研究基于单片机的智能LED台灯设计具有重要的意义，有助于推动LED照明技术发展，提升LED产品的性能和智能化水平，满足人们对高品质生活的需求。
【字数：204】1.3 研究目的研究目的是通过设计基于单片机的智能LED台灯，实现灯具的智能化控制和节能优化。
具体目的包括：1. 设计一款高性能的LED灯具，通过单片机控制实现灯光的亮度调节和色温调节，提高灯具的灵活性和便捷性。
2. 开发一套智能照明控制系统，通过单片机实现灯具的远程控制和定时开关功能，提升用户体验和舒适度。
3. 设计具有美观实用性的LED台灯外观，使其外观设计与功能实用性相结合，吸引用户的注意并增加产品的市场竞争力。
基于单片机的彩灯控制器设计
基于单片机的彩灯控制器设计一、引言彩灯是一种可以调节颜色和亮度的灯光装置，被广泛应用于舞台灯光效果、建筑物装饰、商业广告、节日庆典等场合。
传统的彩灯控制器往往依赖于传感器和模拟电路实现，无法快速调节灯光效果，操作不方便。
为了实现更加灵活、方便的彩灯控制，本文将设计一款基于单片机的彩灯控制器。
二、系统设计本彩灯控制器系统设计基于单片机，通过单片机控制器实现对灯光的调节和控制。
系统硬件主要由单片机、彩灯模块、按键开关、显示模块和电源构成，软件主要由单片机程序编写实现。
1.单片机选择单片机是整个系统的核心控制器，选择合适的单片机至关重要。
根据给定的设计要求，选取具有较强处理能力和丰富外设接口的单片机。
一般来说，常用的51系列单片机和STM32系列单片机具备较好的性能和扩展能力。
2.彩灯模块设计彩灯模块是实现灯光调节的核心部分，可以使用RGBLED灯珠或者是WS2812灯带等灯光模块。
通过控制彩灯模块的亮度和色彩来实现不同的灯光效果。
3.按键开关设计通过按键开关来切换不同的灯光模式，实现系统的开关和功能选择。
可以设计多个按键开关，分别对应不同的灯光模式，通过按下不同的按键实现灯光模式的切换。
4.显示模块设计为了方便用户了解灯光的当前状态和模式选择，可以使用OLED显示模块或者数码管显示模块来实现数据的显示。
5.电源设计由于彩灯模块通常需要较高的驱动电流，所以需要提供稳定的电源。
可以采用电池供电或者是AC-DC转换器等方式，确保系统稳定运行。
三、系统实现1.程序设计通过单片机编程实现对彩灯的控制和灯光模式的切换。
根据不同的按键输入，设置对应的灯光参数和模式，通过单片机的I/O接口控制彩灯模块的亮度和色彩。
2.硬件连接按照设计要求，将单片机、彩灯模块、按键开关、显示模块和电源连接起来。
通过对应的引脚和接口进行连接，确保系统正常运行。
四、总结本文设计了一款基于单片机的彩灯控制器，通过单片机编程实现对彩灯的控制和灯光模式的切换。
基于51单片机的智能LED台灯设计
基于51单片机的智能LED台灯设计智能LED台灯是一种基于51单片机的智能家居产品，它结合了LED照明技术和智能控制技术，能够实现远程控制、光线感应、色温调节等多种功能。
下面将详细介绍智能LED台灯的设计。
1.设计要求智能LED台灯的设计要求包括以下几个方面：1.1外观设计：台灯外观简洁大方，符合人体工学原理，便于使用和操作。
1.2光线感应：根据环境光强度感知灯光亮度，实现自动调光。
1.3远程控制：利用无线技术实现对台灯的远程控制，实现开关、调光、调色等功能。
1.4色温调节：根据不同需求调节台灯的色温，例如白天使用冷色光照明，晚上使用暖色光。
1.5电源管理：具备过载、过压、过流保护功能，确保台灯的安全使用。
1.6节能环保：尽量采用低功耗的LED光源，减少能源消耗。
2.设计方案2.1硬件设计智能LED台灯的硬件设计主要包括单片机、LED光源、传感器和电源。
2.1.1单片机：选择51单片机作为控制核心，具有较高的性能和稳定性。
2.1.2LED光源：选择高亮度、节能的LED作为光源，使用PWM调光技术实现亮度的调节。
2.1.3光线传感器：使用光敏电阻作为光线传感器，通过检测环境光强度来实现自动调光功能。
2.1.4温度传感器：使用温度传感器，实时检测环境温度，并根据温度调节台灯的色温。
2.1.5无线模块：选择合适的无线模块，实现远程控制功能。
2.1.6电源管理：设计适当的电源管理电路，确保电源的稳定性和安全性。
2.2软件设计智能LED台灯的软件设计主要包括系统架构设计、功能实现和外设驱动。
2.2.1系统架构设计：将整个系统分为传感器数据采集模块、控制模块、通信模块和驱动模块。
2.2.2自动调光功能：通过光线传感器检测环境光强度，根据设定的光照亮度范围，控制LED光源的亮度。
2.2.3远程控制功能：利用无线通信模块，实现远程控制台灯的开关、调光和调色功能。
2.2.4色温调节功能：通过温度传感器监测环境温度，根据设定的温度范围，控制LED光源的色温。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录1．目的及意义 (1)2．基本容和技术方案 (2)2.1基本容： (2)3系统硬件设计 (3)3.1 主控模块电路设计 (3)3.2 受控模块电路设计 (4)3.3 主要元器件介绍 (4)3.3.1 单片机AT89C51 (4)3.3.2 LED彩灯限流电阻的确定 (6)3.3.3 数码管结构及工作原理 (6)4 试与仿真分析 (8)4.1 硬件选材及电路制作 (8)4.2 硬件调试 (8)4.3 软件仿真结果及分析 (9)5总结 (10)参考文献 (11)基于单片机的LED灯光控制器的设计1目的及意义1.1背景：随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快 ,智能度越来越高 ,应用围也得到了极大的扩展。
在海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。
在娱乐方面，场地的装饰离不开彩灯。
在建筑方面也采用彩灯来装饰高楼大厦。
彩灯又灵活多变的点亮方式，装饰效果非常好，特别时晚上使得高楼大厦更加漂亮。
是彩灯的应用才使得城市的夜景非常迷人。
节日彩灯将会在人类未来的夜晚生活成为一个个重要的景观，节日彩灯控制器的应用也会在现实生活中得到广泛的应用。
1.2意义:本设计通过对彩灯的设计，训练对电气、单片机、电子技术等容的应用能力，掌握对电子产品设计的流程以及各种要求。
彩灯技术已广泛得在霓虹灯、广告彩灯、汽车车灯等领域中应用。
单片机的控制电路的设计是彩灯应用的一个瓶颈。
课程设计主要培养学生综合运用所学的知识与技能分析与解决问题的能力，并巩固和扩大学生的课堂知识。
通过课程设计学会查阅、使用各种专业资料和网上资源，并以严肃认真、深入研究的工作作风完成设计任务，逐步向工程技术员转变,培养学生独立完成任务的能力，体现和检验综合设计能力，大力提高大学生的技术水平，培养新一代既有理论、又有动手能力的实用性人才，以适应国际建设和发展的需要。
了解彩灯线路的基本理论，掌握单片机编程的基本设计方法和分析方法，对能够熟练地进行彩灯应用电路的设计与制作是十分必要和重要的。
中国彩灯从开始发展到现在，已有上千年的历史，发展到今天的灯会，已经是作为节日庆典的形式了．以传统节庆文化为背景，在特定的时间、地点，主题下举办，是一项综和性的群众文化活动。
分为经营性灯会和公益性（非经营性）灯会。
灯会这种特殊的造型和视觉语言，不仅仅用于灯会中观赏，还可以引入其他领域走向发展，进入人们生活的方方面面。
比如：人居环境、城市美化、亮化的点缀物；彩灯雕塑，称为灯雕，可以丰富人居环境，城市美化的艺术形式；还可以用彩灯的制作语言，巧妙结合现代广告、招贴画、海报、商业装修，运用形色生光动，达到更为强烈的视觉效果。
彩灯不仅是过年、节庆活动的需要，它也成为城市建设、美化、亮光工程不可缺少的部分，并且以彩灯的形式，可以短、平、快、不断更新、变化，作为文化的消费，始终遵循一种归律，永远在追求变化，满足人们不断更新的精神文化审美需要。
在今后的彩灯制作和工艺流程上，由于观众品位的提升以及审美要求的不断提高、要求从事彩灯行业的设计师和能工巧匠更加专业化，会自然的形成一种与彩灯产品相关的可持续性发展的，分工更为明细的专业彩灯文化生态，从而保证彩灯的质量。
在国外，微控制系统主要采用单片机作为控制核心。
单片机技术发展至今，掌握最先进技术的仍然是国外的几大公司。
如Intel公司发展的MCS-51系列的新一代产品，如8ｘC152、80C51FA/FB、80C51GA/GB、8ｘC451、8ｘC452,还包括了Philips、Siemens、ADM、Fujutsu、OKI、Harria-Metra、ATMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机[6]。
新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，可连接一些外部接口功能单元如A/D、PWM、PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口、计数器的捕获/比较逻辑等。
这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。
Philips公司还为这一代单片机80C51系列8ｘC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线——CAN(Controller Area Network BUS)[7]。
2基本容和技术方案2.1基本容：1.采用AT89C52单片机作为主控制器，彩灯控制器包括缺省模式和用户模式，通过键盘可以切换模式，用户模式下可以随意设定亮灯时间和闪烁频率参数，要求每种模式下都能实时的在数码管显示出模式号，时间和频率，合理选择系统方案，简述其工作原理；2.完成系统硬件设计，画出电路原理图；3.完成系统软件设计，可采用C语言和汇编语言混合编程；4.完成LED彩灯控制器的设计与制作，要求初始化后运行在缺省模式下，需要此模式下循环运行四种以上预设的彩灯闪烁方案；技术方案：本方案以AT89C52单片机作为主控核心，与键盘、显示等模块组成核心主控制模块。
在主控模块上设有3个按键和1位七段码LED显示器，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其部定时器T0实现一个基本单位时间为1 ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。
该方案的优点是系统体积小、功耗小、可靠性高、调节灵活、多功能、多花案、使用灵活方便。
用户模式下可以随意设定亮灯的闪烁频率参数，并且每种模式下都能实现在数码管上显示出模式号。
初始化后运行在缺省模式下，在此模式下可以循环运行9种预设的彩灯闪烁方案。
主程序中默认执行左右来回闪烁，在中断服务程序中，首先读取按键状态，然后延时10ms，再次读取按键状态。
把两次获得的按键状态比较，如果不同，就表示是抖动，退出中断；否则，就去判断是哪个按键按下。
如果是K1，就执行下一个闪烁方案；如果是K2，就执行加速；如果是K3，就执行减速。
采用置标志位的方法，即在主程序中设定两个标志位，一个闪烁模式标志位，一个闪烁速度标志位。
不断的对这两个标志进行查询：如果模式标志为状态0，就执行方案0， Mode_0；如果是状态1，就执行方案1，Mode_1，依次类推。
闪烁速度标志默认值为500，对应延时值为500ms。
而在中断服务程序中，只需要进行如下工作：去抖动，键盘识别，改变标志位。
3 统硬件设计整个系统包括AT89C51主控模块和受控模块，即发光二极管LED。
以下就分别介绍一下这两个模块的主要功能。
3.1 主控模块电路设计主控模块电路见【图1】。
主控模块主要设计器件有AT89C51，1个数码管显示器，3个按钮。
通过软件设计，使单片机P0和P1作为LED驱动信号输出口，P2口与三位按钮相接作为按钮输入口，P3口与二极管LED相接作为显示器的输出口。
图1 主控模块硬件图3.2 受控模块电路设计LED板模块设计主要器件有LED彩灯（红，绿，蓝，黄）、限流电阻。
根据实际应用彩灯长度需要，可将不同数量的LED模块实现级连，组成一个完整的LED彩灯。
考虑到视觉效果，可以将不同颜色的LED混合搭配，即将LED发光管按顺序L0(红)、L1(绿)、L2(蓝)、L3(黄)、L4（红）、L5(绿)、L6(蓝)……依次均匀摆放在一条直线上。
通过软件设计的各种方案，运行起来就会具有很好的动感视觉效果。
3.3 主要元器件介绍3.3.1 单片机AT89C51AT89C51是主控模块的核心控制器，其芯片含4KB ROM和128Byte RAM；系统的振荡周期为12MHz。
AT89C51具有如下特征（Features）：①与Intel MCS-51产品兼容；②部含有4KB EEPROM，可重复擦写1000次；③支持晶振频率从0Hz到24MHz；④部含有128*8bit的RAM；⑤ 32位可编程的I/O线；⑥ 2个16位的定时/计数器，⑦ 6个中断源；⑧可编程的串行口；AT89C51有40个引脚，是双列直插式芯片（DIP）[8]，引脚定义及功能见【图2】。
图2 AT89C51引脚图⑴振荡电路单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机部已集成了振荡器，接18、19号引脚（XTAL1和XTAL2）[9]。
AT89C51使用12MHz晶振，两电容的电容大小均为22pF。
引脚XTAL1和XTAL2见【图3】。
图3 晶振电路图4 复位电路3.3.2 LED彩灯限流电阻的确定设计管LED板模块时还需注意彩灯限流电阻的确定。
限流电阻过小会导致彩灯烧坏。
红绿蓝三色灯，它们的额定电流相同，都为20mA，而额定电压有差异，红灯与黄灯为2V，绿灯与蓝灯为2.2V。
所有彩灯的正极都与＋5V工作电源相连接，于是它们的限流电阻可根据如下计算得到：红灯与黄灯：R= = 150Ω（2）蓝灯与绿灯：R= =140Ω（3）3.3.3 数码管结构及工作原理数码管由七个发光二极管组成，此外，还有一个圆点型发光二极管（在图中以dp 表示），用于显示小数点。
通过七段发光二极管亮暗的不同组合，可以显示多种数字、字母以及其它符号。
数码管中的发光二极管共有两种连接方法：图7 数码管模型及实物图①共阴极接法：把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。
使用时公共阴极接地,这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不点亮。
②共阳极接法：把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。
使用时公共阳极接＋5V。
这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。
本次设计显示器采用共阳极接法[14]。
为了显示数字或符号，要为显示器提供代码，因为这些代码是为显示字形的，因此称之为字形代码。
七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计八段。
因此提供给显示器的字形代码正好一个字节。
若a、b、c、d、e、f、g、dp 8个显示段依次对应一个字节的低位到高位，即D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，则用共阳极数码管显示十六进制数时所需的字形代码如【表4】所示[15]。
表4 共阳极数码管字形代码4系统调试与仿真分析4.1 硬件选材及电路制作首先要对整个任务进行分析，基本确定该彩灯控制系统可分为两大模块：主控模块以及管LED板模块。
然后进一步确定应该采用哪些元器件。
比如：主控模块首选就是由单片机作为主控核心，其成本很低，且功能很完善。
除此以外当然还需要一些按钮、七段码显示器等辅助器件。
在确定完所需何种功能的元器件后，就可以进行实物确定，主要通过上网搜索（比如21中国电子网），以及一些元器件手册。
其要元器件报价较低，且能够实际购买的到。
确定完这些元器件后通过Protel99绘制原理图及印刷板电路图。