基于STC89C52单片机的荧光舞设计

 摘要：本产品是由STC89C52单片机作为处理模块加载以程序控制的闪光带，通过各种形状的LED光带、程序控制和舞蹈表演的完美结合向观众呈现光与影的神奇表演-荧光舞的设计。详细介绍了系统的硬件设计和软件流程，其模块化设计使得系统设计及后期的改进更容易掌控。

关键词：STC89C52单片机;LED光带;荧光舞

0 引言

传统的路边装饰和节日彩灯等是利用电路的串并联来完成的，缺少更加生动的图形和效果。本设计是由单片机STC89C52控制，通过C语言编程完成动作编排和LED光带的显示，结合演员的舞蹈表演，在和谐或动感的音乐背景下展现跨越时空的神奇表演。

2 系统的总体设计

本次设计是由两种思维出发完成舞蹈与程序控制LED光带显示，一种是设定模式，一种是即兴模式。其中设定模式的程序编写是由整个舞蹈的编排和音乐的选取决定，本次设计编排有10个舞蹈程序供选取。本次设计主要即兴模式的选择完全有4×4按键完成。这样不仅有利于系统本身功能的扩展，而且方便使用在更多的载体上。系统设计框图如图1所示。

2 系统的主要硬件设计

2.1 数据处理模块

本次系统设计采用STC89C52，其是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进，使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。其具有的以下功能满足本系统的设计需要：8k字节Flash 512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构，全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

2.2 LED驱动模块

本次设计呈现给大家的是光影的结合，而所用的LED光带全部缝合在舞者的帽子、衣服和鞋上，具体划分成24模块，分别有24个三极管作为不同部位的驱动，配合着音乐的节拍和舞蹈动作的展现，编写驱动程序。

2.3 电源模块

作为制作难点之一的电源模块，本次设计采用开关电源，利用其升压电路完成所需的5V电压，并且具有体积小、重量轻、效率高、方便表演者随身携带来更灵活的控制自身的LED光电显示等特点。

3 系统软件设计

3.1 程序流程

舞蹈者衣服上的LED光带的明暗由程序控制，并且程序的调试和载入时通过com口完成，在脱离电脑的情况下就由按键完成即兴模式编排。其程序运行流程图如图2所示。

其中，模式2为即兴编排模式，各关节的灯是亮还是暗，其程序编排也是有按键来控制。4×4按键分别由模式键、灯亮暗键、确定键、取消键、数字键等等扩展功能键。

3.2 主程序main函数

(原稿双栏排列，估计应该是单栏顺序排列，右半栏应该排在左半栏下面)

本次设计由六人表演，其中一人的主程序如下：

4 调试结果分析

调试是以软件(程序)调试为主，硬件调试主要检测焊接是否正常、规范，软件调试主要是看程序的编排是否与舞蹈和音乐相互协调，光影效果是否突出。另外看单片机与按键的结合是否有延时。图3分别为服装效果图和运作过程效果图。

5 设计的价值及展望

本设计完成了程序控制和舞蹈表演的完美结合，向观众呈现光与影的神奇表演，再次给大家以视觉冲击的特效，作为科研有进一步的扩展价值，作为城市建设有一定的商业价值。可以通过改变一下形状，重新编写程序做出礼花弹的效果，美观无污染，绿色环保。在大城市里禁止烟花爆竹的地方放在阳台上，别有一番情调，甚至可以配上声音，如同身临其境。如此的设计在单片机或者ARM芯片的控制下能更好地完成更多的设计。