LED護欄管又名麗得管，是一種先進的LED裝飾照明燈飾產品。以紅、綠、藍3種顏色的LED作為光源，使用了微電子和數碼技術，能進行色彩追逐，色彩過渡漸變，灰度變化和七色變化，能產生十分豐富的色彩變幻效果。該產品外形采用一次成型，燈管和底座渾為一體，防水性更好，重量更輕。廣泛適用于酒吧、舞廳、大廈、廣場、橋梁、欄桿等各種大型建筑裝飾，全彩管更可以在一個大范圍的區域實現燈光群控和顯示動態節目，適合大型主題夜景。

文中提出了一種主從式單片機的LED輪廓顯示屏解決方案，該設計方案利用STC單片機自身的FLASH ROM和RAM，外部無需任何存儲電路，電路結構簡單。可實現交流同步顯示，驅動當前LED亮化市場中的多款LED護欄管與點光源器件。

1 系統的工作原理及總體方案設計

1．1 STC單片機

STC系列單片機是宏晶科技生產的單機器周期時鐘的單片機，是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，但速度快8～12倍。內部集成MAX810專用復位電路，針對電機控制，強干擾場合。其中STC11FXX、STC12CXX系列工作電壓4．1～5．5 V，工作頻率可達35 MHz，有內部512字節RAM，性價比高。并可通過串口進行ISP操作，無需專用仿真器與編程器，直接下載用戶程序，給用戶的開發生產和維護帶來方便。

1．2 系統的工作原理

LED輪廓顯示是用首尾相連的LED護欄管或串聯的點光源連接的LED顯示特效，多用于樓宇輪廓的亮化工程。顯示屏驅動電路的主要作用是接收來自控制系統的數字信號，將發光二極管點亮，實現在LED顯示屏上的信息的顯示。LED輪廓顯示廣泛使用的驅動電路是基于通用型集成電路來設計的，如：74HC164、CD4015、74HC595、68595、ULN2803等，大多為移位寄存器和達林頓驅動器。采用常規型驅動IC進行電路設計，原理比較簡單，價格便宜，產品的技術開放性比較強。LED顯示屏上數據的傳輸方式主要有串行和并行兩種，目前廣為采用的主要為串行控制技術。這種控制方式的顯示屏的每一個單元內部的不同驅動電路、各級聯單元之間每個時鐘僅傳送一個位(具體實現時每種顏色各一位)的數據。采用這種方式，可采用的驅動IC種類較多，不同顯示單元之間的連線較少，可減少顯示單元上的數據傳輸驅動元件，從而提高整個系統的可靠性和具體工程實現的容易程度。

1．3 系統總體方案的設計

系統由主控制器與從控制器兩部分組成。主控制器帶LED顯示與功能按鍵，用戶根據實際情況選擇顯示效果與顯示速度。根據控制需要可組成如圖1的3種結構。

圖1(a)結構為標準主從結構。其中主控制器通過485總線將控制數據傳送給各從控制器。從控制器接收主控制器數據，按要求驅動LED燈板。圖1(b)結構為簡易主從結構。即當無主控制器或無需用戶交互時，用一臺從控制器充當主控制器發送數據給各從控制器。圖1(c)結構為并行同步結構。系統中無主控制器，各從控制器根據交流電信號50?Hz頻率自動執行，多臺從控制器可以同步顯示。

2 系統硬件設計

2．1 主控制器硬件設計

主控制器包括STC單片機最小系統，電源部分，LED動態顯示電路，按鍵輸出部分，輸出電路等幾部分組成。主控制器電氣原理圖如圖2所示。

? ? 其中最小系統采用STC12C5608單片機。電源輸入部分允許交流或直流9～36 V輸入，通過DB107交流橋與LM2575高性能穩壓芯片保證系統5 V供電。LED動態顯示部分采用4個8位LED數碼管，顯示控制速度“00-15”，顯示輸出模式“00-99”。485輸出部分采用3個瞬態抑制二級提高485芯片實際使用壽命。

2．2 從控制器硬件設計
? ? 主控制器包括STC單片機最小系統，交流信號輸入部分，485收發模塊部分，輸出電路4部分集成。主控制器電器原理圖如圖3所示。

? ? 從系統結構圖1中可知，485總線網絡采用星形結構，一個主機和若干臺從機，主機只發送數據，從機只接收數據，屬于單功方式。實際應用時，當主控制器距現場較遠時，為了省通信接線，并簡化連接結構。將星形連接結構變成如圖4所示連接方式。

因此從控制器的485收發模塊包括一個接收模塊和一個發送模塊。從圖3中可以看出接收部分得到信號未進入單片機就直接通過發送模塊送出。既完成了控制要求，又簡化了連接方式。