一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统技术方案

一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统，包括触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、晶振、电源、功率放大器和多路LED灯；所述触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、功率放大器和多路LED灯依次连接，所述晶振和主控芯片连接，所述电源分别与串口模块、主控芯片、功率放大器连接进行供电；所述可扩展多路LED灯为博物馆群可扩展多路LED灯展示沙盘中通过设置变量译码器的数量组合可扩展控制n层多路LED灯。该博物馆群可扩展多路LED灯展示系统的硬件部分所利用的单片机与变量译码器的数量组合，具有低功耗，极大降低成本，性价比高的特点。在硬件上加载无线通信模块，能对远距离的灯进行控制，可以推广作为路灯控制系统，地图展示系统等。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统
本技术涉及多媒体展厅领域，具体涉及一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统。
技术介绍
多媒体展厅技术是使用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术处理多种表示媒体文本、图形、图像、视频和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个交互系统，多媒体技术的开发和营业，使人类社会工作和生活的方方面面都沐浴着它所带来的阳光，新技术所带来的新感觉、新体验是以往任何时候都无法想象的，现在随着国民生活水平的提高，很多多媒体技术被应用在了各类展厅中，包括历史博物馆多媒体展厅、地址展馆多媒体展厅、企业事业单位多媒体展厅等。但是很多的展示平台的硬件设备成本高昂，功耗太高。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提出一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统。一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统，包括触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、晶振、电源、功率放大器和LED灯；所述触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、功率放大器和LED灯依次连接，所述晶振和主控芯片连接，所述电源分别与串口模块、主控芯片、变量译码器、功率放大器连接进行供电；所述多路LED灯为博物馆群可扩展多路LED灯展示沙盘中的可扩展多路LED灯。进一步地，所述串口模块采用CH340芯片。进一步地，所述主控芯片采用51单片机芯片STC89C52RC。进一步地，所述晶振采用12MHz的无源晶振，给主控芯片输入时钟信号。进一步地，所述功率放大器为APM4953芯片，内部包括两个独立的、P沟道金属氧化物场效应管，驱动LED灯的开关。进一步地，所述通过利用的单片机与变量译码器的数量组合，设置变量译码器的数量组合可扩展控制n层多路，所述系统外接至少一个变量译码器，如74HC138，所述多个变量译码器连接可扩展n层多路LED灯，理论上可扩展n层多路进行灯控数量的无限拓展。进一步地，所述主控芯片连接无线通信模块，如无线通信模块Si4432，用于与远距离的沙盘中的LED灯进行通信控制。本技术的优点是：1、本技术提供的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统，硬件部分所利用的单片机，具有低功耗，低成本，性价比高的特点。2、在硬件上加载无线通信模块，可以对远距离的灯进行控制，可以推广作为路灯远程控制系统，地图沙盘展示系统等。附图说明图1为本技术实施例中所述展示系统的结构示意图。图2为本技术实施例中51单片机芯片STC89C52RC引脚图。图3为本技术实施例中串口模块CH340引脚图。图4为本技术实施例中功率放大器APM4953引脚图。图5为本技术实施例中多路LED灯控端口拓展一种方案的示意图。图6为本技术实施例中n层多路LED灯控端口拓展另一种方案的示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明。一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统，包括触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、晶振、电源、功率放大器和LED灯。所述触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、功率放大器和LED灯依次连接，所述晶振和主控芯片连接，所述电源分别与串口模块、主控芯片、变量译码器、功率放大器连接进行供电。所述LED灯为博物馆群可扩展多路LED灯展示沙盘中的LED灯。所述串口模块采用CH340芯片。所述主控芯片采用51单片机芯片STC89C52RC。所述晶振采用12MHz的无源晶振，给主控芯片输入时钟信号。所述功率放大器为APM4953芯片，内部包括两个独立的、P沟道金属氧化物场效应管，驱动LED灯的开关。所述系统外接至少一个变量译码器，如74HC138，所述设置变量译码器的数量组合可扩展控制n层多路进行LED灯控数量的无限拓展。所述主控芯片连接无线通信模块，如Si4432，用于与远距离的沙盘中的LED灯进行通信控制。如图2所示，STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。它使用经典的MCS-51内核，属于80C51单片机的范畴。STC89C52RC具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB的EEPROM，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，全双工串行口等。具有功耗低，成本低，性价比高的特点。如图3所示，CH340是一个USB总线的转接芯片，实现USB转串口、USB转IrDA红外或者USB转打印口。在串口方式下，CH340提供常用的MODEM联络信号，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的串口设备直接升级到USB总线。如图4所示，APM4953内部包括两个独立的、P沟道金属氧化物场效应管。它有超低的导通电阻，适合用LED显示屏、LED显示器驱动，也可用来做负载开关或者PWM开关。如果在项目中需要控制非常多的彩灯时，那就要考虑用增加变量译码器电路来增加灯控端口的数量。译码器(decoder)是一类多输入多输出组合逻辑电路器件，其可以分为变量译码和显示译码两类。变量译码器一般是一种将较少输入变为较多输出的器件，常见的有n线-2n线译码器和8421BCD码译码器两类；显示译码器用来将二进制数转换成对应的七段码，一般其可分为LED驱动译码器和LCD驱动译码器两类。由于在本项目中要实现用较少的输入端口来控制较多的输出端口，因此需要的是变量译码器。常见的变量译码器有2-4线译码器(如74LS139)、3-8线译码器(如74LS138)、4-16线译码器(如74LS154)。为了实现灯控端口数量的最大化，要对这些器件进行评估与选择。如果采用74LS139，则使用PDIP封装的80C51单片机芯片中的30个IO口能扩展的引脚数为30/2*4=60；如果采用74LS138，则扩展的引脚数为30/3*8=80；如果采用74LS154，则扩展的引脚数为30/4*16+(30%4)=114。由此可见，如果采用4-16线译码器进行扩展，最终得到的灯控端口数量为114。于是，选择74LS154来进行对LED灯控端口的拓展。利用74LS154扩展LED灯控端口的方案如图5所示。如果114个LED灯控端口还是满足不了项目要求的话，可以考虑在74LS154芯片的基础上再增加74LS154芯片。n层多路可扩展多路LED灯方案如图6所示。这个方案可以外接的灯控数量为112/4*16+2=450个。如果在此基础上再增加一层74LS154译码器电路的话，灯控数量的端口为448/4*16+2=1794个。由此可得，增加n层74LS154译码器电路可以使用的灯控端口为7*4(n+1)+2个，其中n大于等于0，这样，理论上可扩展n层多路进行灯控数量的无限拓展。以上所述仅为本技术的较佳实施方式，本技术的保护范围并不以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统，其特征在于：/n所述系统包括触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、晶振、电源、功率放大器和LED灯；/n所述触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、功率放大器和LED灯依次连接，所述晶振和主控芯片连接，所述电源分别与串口模块、主控芯片、功率放大器连接进行供电；/n所述可扩展多路LED灯为博物馆群可扩展多路LED灯展示沙盘中的需要扩展的多路LED灯。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统，其特征在于：
所述系统包括触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、晶振、电源、功率放大器和LED灯；
所述触摸屏、串口模块、主控芯片、变量译码器、功率放大器和LED灯依次连接，所述晶振和主控芯片连接，所述电源分别与串口模块、主控芯片、功率放大器连接进行供电；
所述可扩展多路LED灯为博物馆群可扩展多路LED灯展示沙盘中的需要扩展的多路LED灯。


2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统，其特征在于：所述串口模块采用CH340芯片。


3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统，其特征在于：所述主控芯片采用51单片机芯片STC89C52RC。


4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的博物馆群可扩展多路LED灯展示系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：施明旻，肖建，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32