基于STC89C52單片機的熒光舞設計

摘要：本產(chǎn)品是由STC89C52單片機作為處理模塊加載以程序控制的閃光帶，通過(guò)各種形狀的LED光帶、程序控制和舞蹈表演的完美結合向觀(guān)眾呈現光與影的神奇表演-熒光舞的設計。詳細介紹了系統的硬件設計和軟件流程，其模塊化設計使得系統設計及后期的改進(jìn)更容易掌控。

關(guān)鍵詞：STC89C52單片機;LED光帶;熒光舞

0 引言

傳統的路邊裝飾和節日彩燈等是利用電路的串并聯(lián)來(lái)完成的，缺少更加生動(dòng)的圖形和效果。本設計是由單片機STC89C52控制，通過(guò)C語(yǔ)言編程完成動(dòng)作編排和LED光帶的顯示，結合演員的舞蹈表演，在和諧或動(dòng)感的音樂(lè )背景下展現跨越時(shí)空的神奇表演。

2 系統的總體設計

本次設計是由兩種思維出發(fā)完成舞蹈與程序控制LED光帶顯示，一種是設定模式，一種是即興模式。其中設定模式的程序編寫(xiě)是由整個(gè)舞蹈的編排和音樂(lè )的選取決定，本次設計編排有10個(gè)舞蹈程序供選取。本次設計主要即興模式的選擇完全有4×4按鍵完成。這樣不僅有利于系統本身功能的擴展，而且方便使用在更多的載體上。系統設計框圖如圖1所示。

2 系統的主要硬件設計

2.1 數據處理模塊

本次系統設計采用STC89C52，其是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內核，但做了很多的改進(jìn)，使得芯片具有傳統51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。其具有的以下功能滿(mǎn)足本系統的設計需要：8k字節Flash 512字節RAM，32位I/O口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，內置4KB EEPROM，MAX810復位電路，3個(gè)16位定時(shí)器/計數器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級中斷結構，全雙工串行口。另外STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選。

2.2 LED驅動(dòng)模塊

本次設計呈現給大家的是光影的結合，而所用的LED光帶全部縫合在舞者的帽子、衣服和鞋上，具體劃分成24模塊，分別有24個(gè)三極管作為不同部位的驅動(dòng)，配合著(zhù)音樂(lè )的節拍和舞蹈動(dòng)作的展現，編寫(xiě)驅動(dòng)程序。

2.3 電源模塊

作為制作難點(diǎn)之一的電源模塊，本次設計采用開(kāi)關(guān)電源，利用其升壓電路完成所需的5V電壓，并且具有體積小、重量輕、效率高、方便表演者隨身攜帶來(lái)更靈活的控制自身的LED光電顯示等特點(diǎn)。

3 系統軟件設計

3.1 程序流程

舞蹈者衣服上的LED光帶的明暗由程序控制，并且程序的調試和載入時(shí)通過(guò)com口完成，在脫離電腦的情況下就由按鍵完成即興模式編排。其程序運行流程圖如圖2所示。

其中，模式2為即興編排模式，各關(guān)節的燈是亮還是暗，其程序編排也是有按鍵來(lái)控制。4×4按鍵分別由模式鍵、燈亮暗鍵、確定鍵、取消鍵、數字鍵等等擴展功能鍵。

3.2 主程序main函數

(原稿雙欄排列，估計應該是單欄順序排列，右半欄應該排在左半欄下面)

本次設計由六人表演，其中一人的主程序如下：

4 調試結果分析

調試是以軟件(程序)調試為主，硬件調試主要檢測焊接是否正常、規范，軟件調試主要是看程序的編排是否與舞蹈和音樂(lè )相互協(xié)調，光影效果是否突出。另外看單片機與按鍵的結合是否有延時(shí)。圖3分別為服裝效果圖和運作過(guò)程效果圖。

5 設計的價(jià)值及展望

本設計完成了程序控制和舞蹈表演的完美結合，向觀(guān)眾呈現光與影的神奇表演，再次給大家以視覺(jué)沖擊的特效，作為科研有進(jìn)一步的擴展價(jià)值，作為城市建設有一定的商業(yè)價(jià)值?？梢酝ㄟ^(guò)改變一下形狀，重新編寫(xiě)程序做出禮花彈的效果，美觀(guān)無(wú)污染，綠色環(huán)保。在大城市里禁止煙花爆竹的地方放在陽(yáng)臺上，別有一番情調，甚至可以配上聲音，如同身臨其境。如此的設計在單片機或者ARM芯片的控制下能更好地完成更多的設計。