【正文】 礎(chǔ)相較日本、韓國(guó)及臺(tái)灣地區(qū)這些 LED 強(qiáng)勢(shì)地區(qū)而言薄弱， LED 外延、芯片制造能力、工藝水平及外圍材料配套能力差一些，學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)一些，需要一段時(shí)間培育；三、國(guó)內(nèi) LED 企業(yè)的規(guī)模還比較小，大多沒(méi)有超過(guò) 100kk/月產(chǎn)能 (藍(lán)綠光 )，這種狀況在未來(lái)兩年將有改善；四、國(guó)內(nèi)研發(fā)多集中在大學(xué)和科研院所，生產(chǎn)在各企業(yè)，缺乏研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化的快速轉(zhuǎn)換機(jī)制，這方面應(yīng)借鑒臺(tái)灣工業(yè)研究院的技術(shù)成果授權(quán)機(jī)制，加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)換速度，科研院所不能為自己產(chǎn) 業(yè)化而不將最新的技術(shù)成果及時(shí)轉(zhuǎn)移到產(chǎn)業(yè)界，政府應(yīng)制定相關(guān)政策規(guī)范相關(guān)行為；五、國(guó)內(nèi)核心專利缺乏，特別在關(guān)系到產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的藍(lán)光核心專利及白光專利缺乏，這將使國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展受制。 8個(gè)按鍵分別為： 4 個(gè)參數(shù)按鍵（ Fi 增、減按鍵， Ti 增、減按鍵）， 3 個(gè)模式改變按鍵（模式上翻 UP、模式下翻 DOWN、模式保持 KEEP）， 1 個(gè)功能切換按鍵。 IC 選用 CD4069 或 CC406 MCl4069 型六非 門集成電路。 RPl 選用小型實(shí)心電位器 。 交流 220V 電壓經(jīng) VDlVD4 整流后，一路直接供給 LED 驅(qū)動(dòng)電路 。主控模塊主要設(shè)計(jì)器件有 89C51， 5 個(gè)七段碼 LED 顯示器，8 個(gè)按鍵， 2 個(gè)穩(wěn)壓器（提供 12 V， 5 V 電壓）， 1 個(gè)信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)模塊芯片 (MC4049)等。整個(gè) n 種亮燈模式時(shí) 間可以看作一個(gè)大周期 T，其中的每一種花樣工作模式 Model_i（ i=1， 2，?， n）時(shí)間為小周期 Ti，對(duì)于每一個(gè)模式編寫一個(gè)獨(dú)立工作子程序Model_i，其中設(shè)定了 LED 三色燈（紅、綠、藍(lán)）的點(diǎn)亮?xí)r刻（ RED_on， GREEN_on， BLUE_on）和熄滅時(shí)刻（ RED_off， GREEN_off， BLU E_off)，以及模式工作時(shí)間 Ti 以及該模式 LED閃爍頻率 Fi。為此，最好準(zhǔn)備一只光敏器件（如 2CR、 2DR 型硅光電池）作接收器。 （ 2） 外接電源測(cè)量 用 3V 穩(wěn)壓源或兩節(jié)串聯(lián)的干電池及萬(wàn)用表（指針式或數(shù)字式皆可）可以較準(zhǔn)確測(cè)量發(fā)光二極管的光、電特性。這種檢測(cè)方法，不能實(shí)地看到發(fā)光管的發(fā)光情況，因?yàn)?10kΩ 擋不能向 LED 提供較大正向電流。 電平表 目前，在音響設(shè)備中大量使用 LED 電平表。為安全起見(jiàn)，實(shí)際電流 IF 應(yīng)在 以下；應(yīng)讓可能出現(xiàn)的反向電壓 VRRm?！?90176。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 由半值角大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。由 VI 曲線可以得出發(fā)光管的正向電壓，反向電流及反向電壓等參數(shù)。在實(shí)際使用中應(yīng)根據(jù)需要選擇 IF 在 由于一般 LED的發(fā)光二強(qiáng)度小，所以發(fā)光強(qiáng)度常用坎德拉 (mcd)作單位。 （ 3） 最大反向電壓 VRm 所允許加的最大反向電壓。 理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長(zhǎng) λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度Ｅ g 有關(guān)，即 λ≈1240/Eg （ mm） 式（ ） 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 式中 Eg 的單位為電子伏特（ eV）。因此它具有一般 PN 結(jié)的 IN 特性，即正向 導(dǎo)通，反向截止、擊穿特性。如我們要 得到 9600 的波特率，晶振為 和 12M，定時(shí)器 1 為模式 2， SMOD 設(shè)為 1，分別看看那所要求的 TH1 為何值。模式 2 的波特率是固定在 fosc/64 或 fosc/32，具體用那一種就取決于 PCON 寄存器中的SMOD 位，如 SMOD 為 0，波特率為 focs/64,SMOD 為 1，波特率為 focs/32。常用的串口模式 1 是傳輸 10 個(gè)位的， 1 位起始位為 0,8 位數(shù)據(jù)位，低位在先， 1 位停止位為1。 TI 置位后，申請(qǐng)中斷， CPU 響應(yīng)中斷后，發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。該位可以用軟件根據(jù)需要置位或清除，通常這位在通信協(xié)議中做奇偶位，在多處理機(jī)通信中這一位則用于表示是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。 UART 為 (Universal Asynchronous Receiver）的英文縮寫。 SCON 串行口控制寄存器通常在芯片或設(shè)備中為了監(jiān)視或控制接口狀態(tài)，都會(huì)引用到接口控制寄存器。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 SBUF 數(shù)據(jù)緩沖寄存器這是一個(gè)可以直接尋址的串行口專用寄存器。 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 RST：復(fù)位輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。32 可編程 I/O 線 主要特性 本系統(tǒng)具有體積小、硬件少、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及容易操作等優(yōu)點(diǎn)。此外從功能效果上看，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，缺乏 用戶可操作性，影響亮燈效果。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過(guò)多、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點(diǎn)。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 摘要 本設(shè)計(jì)介紹了一種新型的 LED 彩燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，以 AT89C51 單片機(jī)作為主控核心，與按鍵、顯示器等較少的輔助硬件電路相結(jié)合，利用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì) LED 彩燈進(jìn)行控制。 AT89C 單片 機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。1288 位內(nèi)部 RAM P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可 吸收 8TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸 入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。如想禁止 ALE 的輸出可在遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 SFR8EH 地址上置 0。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要 通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。至于串口通信需要用到那些特殊功能寄存器呢，它們是 SCON， TCON， TMOD， SCON 等，各代表 的 含義 。通常在標(biāo)準(zhǔn)的 或 等頭文件中已對(duì)其做了定義，只要用 include 引用就可以了。表中的 fosc 代表振蕩器的頻率，也就是晶振的頻率。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 TB8 發(fā)送數(shù)據(jù)位 8，在模式 2 和 3 是要發(fā)送的第 9 位。其它模式中則是在發(fā)送停止位之初，由硬件置位。同樣 RI 也必須要靠軟件清除。 51 芯片的串口工作模式 0的波特率是固定的，為 fosc/12，以一個(gè) 12M 的晶振來(lái)計(jì)算，那么它的波特率可以達(dá)到 1M。通常用 晶體是為了得到標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)誤差的波特率，那么為何呢？計(jì)算一下就知道了。 發(fā)光二極管是由 Ⅲ Ⅳ 族化合物，如 GaAs（砷化鎵）、 GaP（磷化鎵）、 GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是 PN 結(jié)。由于復(fù)合 是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近 PN 結(jié)面數(shù) μm以內(nèi)產(chǎn)生。超過(guò)此值可損壞二極管。若在該方向上輻射強(qiáng)度為（ 1/683） W/sr 時(shí)，則發(fā)光 1 坎德拉（符號(hào)為 cd）。 （ 5） 正向工作電流 If 它是指發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)的正向電流值。當(dāng)電壓超過(guò)某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，發(fā)光。國(guó)外通常把φ3mm的發(fā)光二極管記作 T1；把 φ5mm的記作 T1（ 3/4）；把 T1（ 1/4）。 （ 3） 散射型 這是視角較大的指示燈，半值角為 45176。 由于發(fā)光二極管具有最大正向電流 IFm、最大反向電壓 VRm 的限制，使用時(shí)，應(yīng)保證不超過(guò)此值 。 發(fā)光二極管的穩(wěn)定電壓在 ～ 3V 間，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇 VF，如圖 8 所示。如果正向電阻值為 0 或?yàn)?∞，反向電阻值很小或?yàn)?0，則易損壞。應(yīng)注意，不能一開(kāi)始測(cè)量就將兩塊萬(wàn)用表置于 1Ω，以免電流過(guò)大，損壞發(fā)光二極管。正是由于其發(fā)射的紅外光人眼看不見(jiàn)，所以利用上述可見(jiàn)光 LED 的檢測(cè)法只能判定其 PN 結(jié)正、反向電學(xué)特性是否正常，而無(wú)法判定其發(fā)光情況正常否。在用戶設(shè)定模式狀態(tài)下 ，用戶可以根據(jù)個(gè)人愛(ài)好及不同場(chǎng)合的需要來(lái)指定調(diào)用哪些模式，并且可以改變每種模式的時(shí)間 Ti、頻率 Fi 參數(shù)，如果用戶想進(jìn)入缺省狀態(tài)模式，只需按一下功能切換鍵即可跳入缺省模式，程序會(huì)自動(dòng)順序調(diào)用亮燈模式；在缺省工作狀態(tài)下， LED 彩燈控制器按照程序設(shè)定好的若干亮燈花樣模式程序 Model_i 順序調(diào)用往下走，從第 Model_1 模式開(kāi)始工作，自 Model_1 到 Model_2??到 Mod el_n 為一個(gè)亮燈周期，然后再回到 Model_1 循環(huán)繼續(xù)工作，同樣如果想進(jìn)入用戶設(shè)定模式狀態(tài)，只需按下功能切換鍵即可。 圖 主控模塊硬件圖 主控模塊電路選型 主控模塊電路如圖 所示。為簡(jiǎn)化電路，圖中 VL2VL49 和 VL52VL9VL102VLl4 VLI52VLl99 未畫出。R5R8 選用5W 金屬膜電阻器或線繞電阻器。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 VlV4 選用 3DDl5 或 DDO3 型硅 NPN 晶體管。 除了 T0 定時(shí)中斷之外，程序的大部 份時(shí)間是在處理按鍵的查詢和 LED 顯示的延時(shí)?？傮w來(lái)看，國(guó)內(nèi)在規(guī)模產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 一直不盡人意，典型案例就是集成電路產(chǎn)業(yè)與液晶面板產(chǎn)業(yè)，國(guó)內(nèi)到現(xiàn)在集成電路產(chǎn)業(yè)還是夾著尾巴做人，液晶面板產(chǎn)業(yè)也是百病纏身，技術(shù)復(fù)雜、投資大、基礎(chǔ)薄弱是主要原因，而LED 產(chǎn)業(yè)將打破這個(gè)魔咒，并且可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的提升，如國(guó)內(nèi)驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)在液晶驅(qū)動(dòng)上根本做不起來(lái)，因?yàn)橐壕姘瀹a(chǎn)業(yè)不在國(guó)內(nèi)，由于有巨大市場(chǎng)支撐， LED 驅(qū)動(dòng)芯片預(yù)計(jì)在國(guó)內(nèi)得到蓬勃發(fā)展，促進(jìn)國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)做大做強(qiáng)，這反過(guò)來(lái)又會(huì)促進(jìn)國(guó)內(nèi) LCD 驅(qū)動(dòng)芯片或其它驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)展。由于技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的成本降低目前 (乃至 2020 前 )還不足以讓 LED 全面進(jìn)入一般通用照明市場(chǎng)，全球接下來(lái)的增長(zhǎng)點(diǎn)將在筆記本、液晶電視的背光市場(chǎng)以及汽車內(nèi)飾背光與車后燈市場(chǎng)?，F(xiàn)階段是 LED 產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)期，也 是各 LED 大廠國(guó)內(nèi)布局期，外資投資國(guó)內(nèi)享受稅收優(yōu)惠，國(guó)內(nèi)企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中處于不平等地位，對(duì)外資進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，應(yīng)鼓勵(lì)在國(guó)內(nèi)設(shè)廠從事外延、芯片等具有核心技術(shù)的企業(yè)，這些企業(yè)可促進(jìn)國(guó)內(nèi)人才培養(yǎng)，整體技術(shù)水平的提高；應(yīng)限制那些封裝在國(guó)內(nèi)，外延、芯片等具有核心技術(shù)的部分在國(guó)外專為占領(lǐng)市場(chǎng)而來(lái)的的企業(yè)，一旦讓這樣的企業(yè)在各個(gè)核心領(lǐng)域卡位，本土企業(yè)享受不到技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的好處，發(fā)展空間又受限，將來(lái)?yè)屛豢峙掠值每績(jī)r(jià)格戰(zhàn)，做吃力自己又不討好的事情，因此目前應(yīng)對(duì)僅封裝部分在國(guó)內(nèi)的外資加以限制，如加征芯片進(jìn)口關(guān)稅。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 采用 LED背光技術(shù)的 47英寸 LCD TV 但是， LED 也存在一些較嚴(yán)重的先天缺陷，其中最讓業(yè)界飽受困擾的應(yīng)該是 LED 的發(fā)光效率問(wèn)題。 LED 產(chǎn)業(yè)前景光明，然而只有在上述兩個(gè)方面領(lǐng)先行業(yè)的企業(yè)才是未來(lái)的王者 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 結(jié)論 與市面上大多數(shù)的 LED 彩燈相比，該種彩燈具有更好的燈光裝飾效果，性價(jià)比更高，與普通的全硬件 LED 彩燈相比具有更好的經(jīng)濟(jì)效益。 張?jiān)洪L(zhǎng) 在我畢業(yè)設(shè)計(jì)寫作期間，給予了