STC51单片机控制的广州塔发光模型的制作

江世洪 王禹轩 李姿* 沈阳工学院

1 概述

广州塔发光模型制作简单，成本低。塔身由发光二级管组成共18层，第1-8层每层塔直径逐渐减小第8层最小，第8-14层塔身逐层直径增大，第九层和第7层直径相同，第14层和第3层直径相同，15-18层为塔尖。底座再焊接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。

2 模型的发光方式

组成塔身的所有二极管一起发光。

从第一层到最后一层逐层点亮，后一起熄灭。

可以根据自己的喜好，通过编写程序来改变灯点亮的方式。

3 C51单片机工作原理及模型的工作原理

STC89C51RC是 采 用8051核 的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含4K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。STC89C51RC系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代8051单片机，全新的流水线/精简指令集结构，内部集成MAX810专用复位电路。广州塔模型工作流程见图1所示。

图1 广州塔模型流程图

4 模型制作过程

笔者首先研究电路原理图，把所有元器件分类放好，放入一个容器中防止丢失，根据元件清单检查元件数量和质量。然后根据电路图组装焊接实物，在焊接过程中注意不要将正负极接反，防止元件损坏。芯片类元件不要焊接时间过长，防止热击穿。

笔者最后焊接一个USB接口作为电源，作为供电电源，并把所有的VCC和GND合并到一起，并和USB接口相连。本系统设计的PCB布线如图2所示。

图 2 PCB走线图

5 组装调试

组装焊接结束后检查是否有虚焊之处，再用万用表检查是否有短路之处。检查完毕后接通电源，并按下启动按钮。

图3 实物图

[1]程佩青.数字信号处理教程（第二版）80-85 [M].北京：清华大学出版社，2001.

[2]靳桅.基于51系列单片机的LED显示屏开关技术（第2版）50-52 [M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.