摘 要
　 文章主要介绍了中小型城市高层建筑亮化所需要的一种利用单片机８０３１和２４个彩灯及一个语音集成芯片所构成的自动控制系统。它可以根据需要实现对彩灯显示效果的控制，并配以各种形式的音乐。

     随着我国经济的迅速发展，人民生活质量的大幅度提高，追求美好的生活环境的同时，各城市都十分注重改善自己的城市形象，以便和国际接轨。于是纷纷利用各种彩灯来装饰美化高层建筑已成为一种时尚。本文主要就是针对这一现象介绍一种中小型城市高层建筑亮化所需要的一种利用单片机８０３１和２４个彩灯及一个语音集成芯片所构成自动控制系统的主要特点、硬件设计和软件设计。
单片机技术作为一种技术手段，它的发展以微处理器（ＭＰＵ）技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，已广泛应用于各个领域，表现出微处理器更具个性的发展趋势。在考虑到制作成本的前提下，根据单片微型计算机具有集成度高、体积小、运行可靠、价格低廉等许多独特的优点，可以利用单片机来实现对各色彩灯的自动控制，它可以随着编辑软件的不同再加上输出设备（彩灯）的排列变化，实现千变万化的效果。

１ 系统的主要特点
彩灯自动控制系统可直接与２２０Ｖ交流电源相联接，系统内部设有自动稳压电路，可将２２０Ｖ的交流电转变成单片机控制所需的５Ｖ直流稳压输出，并备有随时复位电路。通过软件程序的控制，各色彩灯（本系统以红色、黄色、蓝色三种为例）可按一定的顺序轮流点亮，同时伴随有通过语音集成块所录制的音乐，以达到更好的欣赏效果。
这里，我们以２４只彩灯为例（８只红色灯，８只黄色灯，８只蓝色灯）。在实际应用系统中，通过串入并出的７４ＬＳ１６４、８１５５、８２５５等一系列具有Ｉ／Ｏ口扩展功能的芯片再加上动态扫描技术，可以使输出的控制点达到数千个，完全可以满足各种形式的彩灯的编辑控制。另外，自动控制系统可以根据输入软件程序的不同而呈现出不同的视觉效果。该系统原理简单，主要利用单片机的可编程控制原理，由硬件和软件两部分构成。其硬件包括ＣＰＵ－８０３１单片机、Ｉ／Ｏ接口及其扩展、ＥＰＲＯＭ及其扩展、各色彩灯及一个语音集成芯片等几个方面。软件系统由主程序及不同的延时子程序组成。

２ 控制系统的设计
２．１ 硬件设计
在音乐彩灯自动控制系统中，采用ＭＣＳ—５１系列中的８０３１芯片作为中央控制元件，由于其内部没有程序存储器，因此利用８０３１的Ｐ０口作为其扩展外部程序存储器的地址低８位，利用Ｐ２口作为高８位，这里，我们使用２７１６作为ＥＰＲＯＭ扩展芯片。在８０３１与２７１６之间增加了一个７４ＬＳ３７３作为数据锁存器，由８２５５、２４只发光二极管和一个语音集成芯片组成信号输出电路。
８２５５的三个接口即Ａ口、Ｂ口和Ｃ口分别与８只红色、黄色和蓝色灯相连，且都处于输出工作方式。由于在接口内部都有上拉电阻，因此，在它们输出高电位时晶体管将导通，使彩灯点亮。与彩灯相连的电阻Ｒ４为限流电阻，它可以防止晶体管和彩灯被烧毁，彩灯的排列方法可以按照实际需要设计，不同的排列方法可以展现出不同的视觉效果。语音集成块可选择其中的８段，分别连接在８０３１的Ｐ１．０～Ｐ１．７八个接口上。系统元件的参考值：Ｒ１＝２００Ω，Ｒ２＝１ＫΩ，Ｃ＝２２μＦ，Ｒ３＝３３００Ω，Ｒ４＝１０Ω（见图１所示）。在芯片８０３１的接口ＲＳＴ上，由Ｒ１、Ｒ２、电容Ｃ和按键Ｋ构成复位电路，可以实现系统的上电自动复位或通过按键Ｋ随时复位。系统电源可以将２２０Ｖ的交流电通过变压器、整流桥以及芯片７８０５组成的电路，将它变成＋５Ｖ的直流稳压输出。语音集成块主要采用ＳＲ９Ｇ２６语音芯片设计而成，分语音录入和播放两部分电路。利用其Ｓ０～Ｓ７八段接口将音乐录入，并使之能够循环播放。
２．２ 软件设计
Ｉ／Ｏ口扩展芯片８２５５的三个接口都处在输出工作状态，本着降低成本的原则，我们采用不同的软件设计方法来改变其输出方式。在主程序中，改变８２５５的３个接口Ａ、Ｂ、Ｃ的设定值，就可以达到改变彩灯显示顺序的目的。在语音集成芯片的选择端施加一低电平就可实现音乐的输出。系统软件控制流程如图２所示。
３ 结束语
目前，该单片机的音乐彩灯自动控制系统已经应用于我院和驻地城市的高层建筑的亮化和美化工作，效果较好，经济效益显著。

参考文献
１ 吕能元．《ＭＣＳ－５１单片微型计算机原理、接口技术、应用实例》　科学出版社，１９９３
２ 李伟人．《单片微型计算机原理入其应用》清华大学出版社，１９９５