LED灯创意摆件

刘领森 钟嘉诚

电灯被发明以来，照明技术进行了多次改进，不仅提升了灯泡的发光效率，还提高了适用性。此外，人们一直在探索如何用五颜六色的灯光来满足视觉上的享受。我们也加入这个研究的行列中。

结合单片机技术，我们设计了一款利用LED灯作为装饰的创意摆件。

一、材料准备

单片机集成电路AT8951CWOM，集成电路插座，焊接板，144个同型号的LED灯，电阻，电容，电源。

二、设计制作

在一根长200mm、直径45mm、壁厚3mm的管子上等距钻144个直径为3mm的孔。如果没有数控钻床，应先在管子上描点，使行对齐、列对正，钻孔时让钻头尖对准所处的点。注意，钻孔之后要去除管内留下的毛刺。

我们选用一块尺寸为100×100×5mm的亚克力板与管子配套，亚克力板中间开一个直径45mm的圆孔，便于与灯柱构成一个整体。

根据孔的距离做一个焊接LED灯的模具，选一块长200mm、宽15mm、厚5mm的塑料片，按照灯管上的孔距钻12个直径为3mm的孔。孔必须排成直线，否则组装会很困难。

三、焊接组装

1.焊接基板

将元件对号入座，先焊电阻、电容，再焊接主控集成电路。

2.焊接灯柱

将144个LED灯分成12组，注意横向、竖向连接，先把LED灯的两个脚折成如图3所示的形状，注意长的一脚为正极，短的一脚为负极。

我們最初设计的主控板使用的是蓝色LED灯，其正常发光所需电压约为2.3V，后来想加装红色LED灯，其正常发光所需的电压约为1.8V，于是在主控板的输出端串接一支二极管，降压0.7V左右，保证红色LED灯能正常发光。

将12组LED灯连接成一个整体是制作灯柱中最难的部分。将12组LED灯从管子内依次固定在相应的孔中，将横向连接线焊好，引出层线。之后，对144个LED灯进行通电检查，查看是否存在虚焊的情况。

将灯柱管和灯柱座连接，用胶水粘牢后，依次连接灯柱的各条引线。检查无误后进行通电试验，看LED灯能否按程序依次发光。

四、将LED灯融入模型

选用江南水乡模型，水塔、水车、景区绿化等都是基于创新设计要求做出来的。比如，水塔上的水流由程序控制，能做到水满自停。水塔中的水落下时带动水车转动，下降到临界线时水泵工作。将水车安装在小河边，小河边的广场是安放LED灯控制器的最佳地点，转动的水车与闪烁的灯光交相辉映，美不胜收。

模型中的光控电路可让LED灯实现白天不亮晚上亮。清晨，在声音电路的控制下，路灯熄灭时能听到喇叭传出的歌声，歌曲播放结束后自动停止，待到第二天使用时重新播放。（指导老师：何文芝）