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LED電子禮花樹控制器設(shè)計
摘要：用LED取代小型燈泡作為電子禮花樹的顯示器件具有節(jié)電、工作壽命長、高亮度、多發(fā)光顏色、響應(yīng)快等優(yōu)點。依據(jù)LED顯示器件的特點及系統(tǒng)的可維護性和可擴充性需求，文章給出了一種電子禮花樹系統(tǒng)主板、LED顯示驅(qū)動板的硬件原理電路及主程序的工作流程框圖，同時也對LED顯示驅(qū)動芯片TPIC6B273進行了簡要介紹。關(guān)鍵詞：禮花樹；LED；嵌入式系統(tǒng)；單片機；TPIC6B273
隨著人們工作、學習、休閑和娛樂環(huán)境的不斷改善，城市的美化、亮化工程也在不斷改觀。電子禮花樹作為美化、亮化工程的一項重要景觀，一直為人們所重視。但現(xiàn)有的電子禮花樹是以低壓小型燈泡作為光源，在實際使用中凸現(xiàn)出耗電大、使用壽命短、易損壞以及缺乏色彩等嚴重缺點。
ＬＥＤ是一種性能優(yōu)良的顯示器件，具有壽命長、節(jié)電、高亮度、多種發(fā)光顏色、響應(yīng)速度快和驅(qū)動電壓低等優(yōu)點。用ＬＥＤ取代低壓小型燈泡作為仿真禮花樹的光源器件，不僅可以克服其原有缺點，而且具有節(jié)電、工作壽命長、高亮度、多發(fā)光顏色、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，且在節(jié)省大量能源的同時還可以使電子禮花的工作更加豐富多彩、引人入勝。
用ＬＥＤ作為顯示器件的電子禮花樹的控制器是以嵌入式微處理器為核心，輔以適當?shù)尿?qū)動電路組成的。該控制器可在專用控制軟件的控制下進行相應(yīng)的工作。
圖1
１ 硬件電路設(shè)計
為了保證系統(tǒng)良好的維護性能并滿足系統(tǒng)的可擴充需求，ＬＥＤ電子禮花樹控制器在硬件電路的設(shè)計上采用了插板式的模塊化設(shè)計方案。主控電路板和驅(qū)動電路板分設(shè)為兩塊插板，各自完成獨立的不同功能，兩種插板按照等同大小的幾何尺寸來設(shè)計ＰＣＢ板。一個ＬＥＤ電子禮花樹控制器僅需要一塊主控電路板和若干塊驅(qū)動電路板（依據(jù)ＬＥＤ電子禮花樹的規(guī)模大小而定）。主控電路板通過自定義的總線來控制各個驅(qū)動電路板的工作。在實際工作中，所有的主控電路板和驅(qū)動電路板都分別插在具有導軌的“機籠”中，各個插板之間主要通過２６芯的扁平電纜來實現(xiàn)總線的互連，因而可方便系統(tǒng)的擴充并使系統(tǒng)的維修變得簡單、快捷。
１．１ 主控電路板設(shè)計
ＬＥＤ電子禮花樹是以嵌入式微處理器８９Ｃ５２（ＩＣ５）為核心，由于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)只向外輸出，因此，數(shù)據(jù)總線和地址總線的數(shù)據(jù)在經(jīng)過７４ＨＣ２４４總線驅(qū)動器（ＩＣ１、ＩＣ２）驅(qū)動后，應(yīng)送入互連總線以增加系統(tǒng)的抗干擾能力。而用可編程門陣列芯片ＧＡＬ１６Ｖ８（ＩＣ３）作為輸出芯片的高端地址譯碼，既可簡化譯碼電路，又可保證各輸出芯片地址譯碼的唯一性。硬件“看門狗”定時器電路是用具有ＲＣ振蕩電路的波動計數(shù)器、ＣＭＯＳ芯片ＣＤ４０６０（ＩＣ４）為主構(gòu)成的，其中Ｃ１、Ｒ１和ＶＤ２組成上電復位電路。改變Ｒ２或Ｃ３的值就可以微調(diào)“看門狗”定時器的工作時間，而改變ＶＤ３正極引腳到ＣＤ４０６０輸出引腳的連接位置可以成倍地改變“看門狗”定時器的工作時間。跳線開關(guān)Ｋ１主要用于模擬禮花彈發(fā)射升空過程的工作速度設(shè)置，跳線開關(guān)Ｋ２用于模擬禮花彈高空爆炸過程工作速度的給定�？偩�的互連可通過專用接口（Ｚ１）來實現(xiàn)。ＬＥＤ電子禮花樹主控電路板的電路原理
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