彩灯是人们日常生活中的一种装饰用品，它美观大方，尤其在节日期间，倍增节日气氛。它蕴涵着丰富的文化底蕴，被广泛地应用于各种店面的装饰。变换无穷的彩灯样式，给城市增添活力，吸引着人们的注意力，深受人民的喜爱。在日常生活中，人们还将彩灯摆放成各种图案，增添美感。随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展。科学技术更加贴近人们的生活，向着满足人们需求的方向发展。节日彩灯的设计与制作工艺也一步一步的走向成熟。
1.2系统设计功能概述
本设计是以AT89C51单片机为基础的音乐彩灯控制方案，来实现对LED彩灯的控制。以AT89C51单片机作为主控核心，通过汇编语言来控制单片机按下“开始”按键，8个LED灯从上到下开始循环点亮，按下“上”按键，灯由上向下流动，按下“下”按键，灯由下向上流动，按下“停止”按键，所有灯为暗。
二.彩灯设计内容简要：
2.1彩灯设计任务：
以单片机为核心，设计一个节日音乐彩灯控制器。
2.2彩灯设计要求：
P1.2----开始，按此键则灯开始流动(由上而下)。
P1.3----停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。
P1.4----上，按此键则灯由上向下流动。
P1.5----下，按此键则灯由下向上流动。
2.3彩灯总体控制框图：
三.硬件电路设计：
3.1硬件组成
按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机
3.2AT89C51单片机硬件结构：
AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的单片机芯片，它采用静态CMOS工艺制造8位微处理器，最高工作频率位24MHZ。
管脚说明：
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出
电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。
EA/VPP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器
(0000H-FFFFH)，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET;当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。XTAL1和XTAL2：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
一、设计题目
艺术彩灯控制系统设计
二、设计内容
1.设计并实现具有复位功能的单片机小系统。
2.利用单片机进行灯光的场景开关控制。
3.利用单片机进行灯光的循环点亮控制及速度变化控制。
4.利用单片机进行灯光的色彩连续变化效果控制。
5.利用单片机进行灯光的三色联动定时控制。
6.配合2至5项中功能，实现液晶屏输出功能或状态信息。(受器件条件限制，只需仿真方式实现。)
三、设计要求
1.能启动、停止;
2.能通过开关进行功能选择;
3.要体现循环、组合和色彩变化的控制功能和效果，实现三色联动定时控制，
控制变化规律的类型或功能不少于5种;
4.要有完善的课程设计报告
四、设计流程
五、设计方案
(一)硬件设计
(1)单片机最小系统设计
80c51单片机最小系统是由晶体振荡器和复位电路构成，如图所示晶振电路：复位电路：
(2)单片机外部电路设计
单片机外部电路由八个彩灯，4X4矩阵键盘，1602LCD液晶显示和4个独立按键开关组成。以上电路可以完成本课程设计要求的所有功能。
1、引言
摘要：介绍了一种新型的LED彩灯控制系统的设计方法，以AT-89C51单片机作为主控核心，与按键、显示器等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。
关键词：LED彩灯;AT89C51单片机;彩灯控制器;模块设计
2、系统功能
3、硬件设计
新型LED彩灯系统包括2大部分，即LED彩灯控制器(89C51主控模块)和LED彩灯管(管内LED板模块)。前者是主控模块，具有按键、显示等功能，并利用89C51的P口输出控制信号;后者是受控模块，上面焊有三色LED彩灯和信号驱动芯片，模块置于LED的透明灯管内。
3.1、主控模块电路设计
主控模块电路如图1所示。主控模块主要设计器件有89C51，5个七段码LED显示器，8个按键，2个稳压器(提供12V，5V电压)，1个信号输出驱动模块芯片(MC4049)等。通过软件设计，使单片机P0口作为三色LED驱动信号输出口及移位时钟CLOCK信号，P3口为按键输入口，P2口、P1口与5位七段码LED相接作为显示器的输出口。
3.2、管内LED板模块设计
管内LED板模块电路见图2。管内LED板模块设计主要器件有LED彩灯(红、绿、蓝)、移位触发模块芯片CD4076等。根据实际应用彩灯长度需要，可将不同数量的该管内LED模块实现级连，组成一个完整的LED彩灯。考虑到功率损耗，LED板模块之间接口处用信号正向驱动模块芯片MC4049连接。每个LED板模块上均匀分布3种颜色LED灯，在实际制作PCB时采用红、绿、蓝3色互隔焊接方式，在电路板上把LED发光管按顺序L1(红)、L2(绿)、L3(蓝)、L4(红)、L5(绿)、L6(蓝)……依次均匀焊在板上成一条直线。为了得到更多的花样模式效果，可以使红绿2种灯从前往后驱动点亮闪烁，蓝灯从后往前驱动点亮闪烁，这样具有很好的动感视觉效果。
4、软件设计
主程序除了调用各种子模式子程序(Model_i)，调用LED显示子程序(Display)和延时子程序(Delay)之外，还一直保持查询是否有功能切键按下以及是否有模式改变按键按下，一旦有功能切换键和模式改变键按下，就会进入相应的按键处理。主程序流程如图3所示。亮灯模式子程序Model_i可以编写若干(n种)，只要控制好各色灯触发和熄灭时刻就可以组合成各种亮灯效果。
两周的单片机课程设计实训，真是让我们受益匪浅，学到了很多东西，不管怎么样，先感谢学校给我的这么多机会.真正的学到了东西。
此次课程设计软件与硬件相结合，考察了我们的焊接水平与编程能力.因为以前做过关于焊接的电工实习，所以对于我们机械设计专业的学生而言焊接是不成问题，也很顺利;可到了编程时就出现了很大的障碍，先开始的显示时钟还算顺利，本来还以为编程会很简单的，等到实际操作起来才知道它的复杂性，没有想像中的那么得心应手，理解流程是有思维的前提。其实本身程序的思维是正确的，只是步骤中有点小错误，所以导致整个程序的结果很乱，在仔细修改程序之后，终于一步步地达到效果了。
系统以AT89S51为核心部件，利用软件编程，通过键盘控制和液晶显示实现了秒表的功能，能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。尽量做到硬件电路简单稳定，充分发挥软件编程的优点，减小因元器件精度不够引起的误差。
总而言之，单片机课程设计对于我们有很大的帮助，我们从中受益匪浅。
熟悉单片机的人都知道，要学好单片机可不是一件容易的事，倒不是因为单片机很难学，而是很难找到一本专为单片机入门者而编写的教材。翻一下身边的单片机教材，都好像是为已经懂单片机的人而写的，一般先介绍单片机的硬件结构和指令系统，再是系统扩展和外围器件，顺便讲一些应用设计(随便说一下，很多书中的电路设计已经过时，并且有些程序还是错误的)。如果按照此种学习方法，想进行产品开发，就必须先把所有的知识全部掌握了才可以进行实际应用。学习使用单片机只能靠循序渐进的积累，下面就本人学习单片机的过程和经验做简要介绍。
首先，学习单片机要有一定的基础：电子技术方面要有数字电路和模拟电路等方面的理论基础，特别是数字电路;编程语言要求汇编语言或C语言。要想成为单片机高手，建议初学者首先学习汇编语言，学的差不多的时候，转入C语言学习。尽管汇编语言属于低级语言，编程效率低，但是较C语言具有目标代码简短，占用内存少，执行速度快等优点，更重要的是能使初学者尽快熟悉单片机的内部结构，并能对其进行精确的控制。汇编语言在单片机教材里面都会涉及，不需要单独购买教材和学习。C语言是一门学问,有很多专业书籍来讲解,并且对我们今后的编程生涯有绝对的好处,因此要深入学习,千万不要自以为看了某某的视频教程就以为掌握了C语言，那只是C语言的一部分。在这里给大家推荐一本单片机C语言程序设计参考书，马忠梅等著，北京航空航天大学出版社出版的《单片机的C语言应用程序设计》，要求C语言基础。如果没学过C语言，建议学习清华大学谭浩强编写的C语言程序设计，这本书写的不错，通俗易懂。
(1)学习单片机没有捷径，别指望两三天就学会,要坚持不懈，重在积累。
(2)别崇拜高手，别相信天才，大部分人都不是天才(相信你也不是)!
(3)单片机是一门应用性和实践性很强的学科，要多动手，多做实验。
(6)要多交一些朋友，多交流。技术是靠不断的积累和交流才会进步的，封闭自守只会更加落后。
希望大家多上网看看前辈的经验,可以少走很多弯路。最后，祝愿大家早日成为单片机高手。