1、综合训练 光幻广州塔的装配与调试 11项目三 光幻 LED 广州塔的装配与调试光幻 LED 广州塔是依据广州代表性建筑广州塔形状设计出的电子套件，以10000:1 的比例微缩成型的光立方器件，采用 STC12C5A60S2 作为控制系统，显示部分采用的是 16*16 的点阵显示原理,由 268 只 LED 组成小蛮腰形状三维空间。通过单片机内部的 ADC 功能，音频模式下可伴随音乐节奏而跳跃呈现出绚丽的效果，也可自行实现多种动画效果,具有红外遥控功能，可切换各种模式和完成调试。知识目标 :1、了解光幻广州塔的电子产品工艺结构。2、能够依据工艺文件安装光幻广州塔。3、安装装配工艺标准完成光幻广州
2、塔的装配。技能目标 :1.会依照工艺文件装配较复杂电子整机产品；2.会依照工艺文件调试较复杂电子整机产品；3.会简单的单片机程序编写。职业素养目标 :1保持操作工位清洁卫生；2. 在操作前检查安全措施检查；3能够安全使用焊接及安装工具进行产品的装配；4正确使用仪器仪表，注意探头或表笔的摆放，防止短路。学习目标综合训练 光幻广州塔的装配与调试 22任务一 认识电路广州塔夜景 1广州塔夜景 2综合训练 光幻广州塔的装配与调试 33广州塔又称广州新电视塔，昵称小蛮腰，塔身主体高 454 米，天线桅杆高146 米，总高度 600 米，是中国第一高塔。塔身灯光将由 1080 个节点 LED 灯组成，通过
3、计算机控制电路，可以产生各种变化的视频广告效果。本次实训为10000:1 小型广州塔，受音乐控制的小蛮腰，能随音乐翩翩起舞，具有无线蓝牙遥控，16 种动画效果，底板由一块 STC12C5A60S2 单片机组成控制电路，268只高亮七彩 LED 组成小蛮腰形状的三维空间。光幻广州塔效果图光幻 LED 广州塔采用 STC12C5A60S2 作为控制系统，显示部分采用的是16*16 的点阵显示原理，通过对单片机 STC12C5A60S2 进行编程，然后输出信号送到显示电路控制每个 LED 灯的亮灭，利用人眼的暂留效应，得以呈现出不同的图案和动画。光幻 LED 广州塔包括硬件和软件设计两个部分。系统总
4、体的设计方框图如图所示：综合训练 光幻广州塔的装配与调试 44图 系统方框图 1.硬件实现及单元电路设计1.1 主控制模块主控电路一块 STC12C5A60S2 单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代 8051 单片机，指令代码完全兼容传统 8051,但速度快 8-12 倍。内部集成 MAX810 专用复位电路,2 路 PWM,8 路高速 10 位 A/D 转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。主 控 制 最 小 系 统 电 路 如 图 2 所 示电源音频输入STC12C5A60S2主控制器模块16*16 LED 显示按键控制综合训
5、练 光幻广州塔的装配与调试 55图 STC12C5A60S2 单片机 图 控制电路图综合训练 光幻广州塔的装配与调试 66硬 件 电 路 总 设 计 图图 总设计电路图综合训练 光幻广州塔的装配与调试 77综合训练 光幻广州塔的装配与调试 881.2 电源设计电源部分的设计采用 DC5V 供电，使用了电解电容进行滤波，电路供电更加的稳定。1.3 模块设计1.3.1 led 驱动模块LED 驱动采用的是直接用单片机管脚驱动，因为 stc12c5a60s2 单片机的管脚电流达到 20 几毫安，足以驱动广州塔的 LED，为了 LED 工作的稳定性，我们在电路中加入了限流电阻。1.3.2 底座 4 个
6、 LED底座 4 个 LED 使用的七彩 LED，为了控制方便，4 个 LED 直接到了电源，上电就能直接点亮，可以直观看出模块电源是否正常，使用七彩 LED 的原因是，其发出的 LED 光多姿多彩，给广州塔的绚丽增添多一份优美，电路如下图所示：图 4 底座 led 驱动电路综合训练 光幻广州塔的装配与调试 991.3.3 音频输入电路的设计音频电路的设计主要是采用了 T 型口的 USB 接口，因为该接口包含了音频和电源的输入，又因为控制模板的单片机是自带了 AD 的，所以通过按键切换到音频模式下，我们可以看到广州随音乐在跳舞。1.3.4 时钟电路的设计XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放
7、大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2 应不接。因为一个机器周期含有 6 个状态周期，而每个状态周期为 2 个振荡周期，所以一个机器周期共有 12 个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为 1/12us，故而一个机器周期为 1us。如图 13 所示为时钟电路。 CX1MHZAL图 13 时钟电路图2、主要功能特点介绍2.1 采用 1616（点阵）颗灯设计2.2 20 多种脱机动画模式随意转换3、软件设计 光幻广州塔控制系统设计采用 C 语言编写，按照模块化的设计思路设计程序，首先分析程
8、序要实现的功能，然后编写不同的程序显示。本次程序设计完成的功能是：9 次心星闪烁和 0-9 数字顺序显示，本设计综合训练 光幻广州塔的装配与调试 1010采用 keil 软件来编写程序和调试程序，在使用 keil 时，一定要先输出.hex 文件，因为 STC-ISP.exe 只有.hex 文件才能下进单片机里去。3.1 软件框架3.1.1 主程序主要就是在 while（1）里面循环各种现实效果。1. void main() 2. 3. while(1) 4. 5. 6. hongbegin(); /红由亮到暗 7. hongend(); /红由暗道亮 8. P2=0XFF; /将 P2 关闭以
9、免影响下面黄色灯效果 9. huangbegin(); /黄呼吸灯 10. huangend(); 11. chengsedeng(); /橙色灯 12. huangsebianhongse(); /黄色变红色 13. miansheng() ; /面上升 14. mianjiang() ; /面下降 15. mianzuodaoyou();/面左到右； 16. mianyoudaozuo(); /面从右到左 17. shuidi() ; /模仿水滴效果（从嘴上一排下落） 18. luoxuansheng() ; /螺旋上升 19. luoxuanjiang() ; /螺旋下降 20. pin
10、gheng() ; /平衡木 21. yinxiangshang() ; /音响效果上下 22. yinxiangzuo() ; /音响效果左右 23. sxingsaomian() ; /S 形扫面 24. litixuanzhuan(); /立体旋转 25. zuoshangliang() ; /左上角一点到全体亮 26. sijiaoneishou() ; /四角向内收 27. shuidijiandong() ; /仿水滴溅动 28. shuibo() ; /仿水波浪 29. feiji() ; /仿飞机飞行 30. chaojimali() ; /超级玛丽 31. chengsedeng(); /橙色灯 32. huangbegin(); /黄呼吸灯 33. huangend(); 34. hongend(); /红由暗道亮 35. hongbegin(); /红由亮到暗
