■湖南省湘潭县第一中学 刘领森 钟嘉诚

电灯被发明以来，照明技术进行了多次改进，不仅提升了灯泡的发光效率，还提高了适用性。此外，人们一直在探索如何用五颜六色的灯光来满足视觉上的享受。我们也加入这个研究的行列中。

结合单片机技术，我们设计了一款利用LED 灯作为装饰的创意摆件。

一、材料准备

单片机集成电路AT8951CWOM，集成电路插座，焊接板，144 个同型号的LED 灯，电阻，电容，电源。

二、设计制作

在一根长200mm、直径45mm、壁厚3mm 的管子上等距钻144 个直径为3mm的孔。如果没有数控钻床，应先在管子上描点，使行对齐、列对正，钻孔时让钻头尖对准所处的点。注意，钻孔之后要去除管内留下的毛刺。

我们选用一块尺寸为100×100×5mm的亚克力板与管子配套，亚克力板中间开一个直径45mm 的圆孔，便于与灯柱构成一个整体。

图1 在亚克力板中间开一个圆孔

图2 焊接LED 灯的模具

根据孔的距离做一个焊接LED 灯的模具，选一块长200mm、宽15mm、厚5mm 的塑料片，按照灯管上的孔距钻12个直径为3mm 的孔。孔必须排成直线，否则组装会很困难。

三、焊接组装

1.焊接基板

将元件对号入座，先焊电阻、电容，再焊接主控集成电路。

2.焊接灯柱

将144 个LED 灯分成12 组，注意横向、竖向连接，先把LED 灯的两个脚折成如图3 所示的形状，注意长的一脚为正极，短的一脚为负极。

图3 焊接灯柱

我们最初设计的主控板使用的是蓝色LED 灯，其正常发光所需电压约为2.3V，后来想加装红色LED 灯，其正常发光所需的电压约为1.8V，于是在主控板的输出端串接一支二极管，降压0.7V 左右，保证红色LED 灯能正常发光。

将12 组LED 灯连接成一个整体是制作灯柱中最难的部分。将12 组LED 灯从管子内依次固定在相应的孔中，将横向连接线焊好，引出层线。之后，对144 个LED 灯进行通电检查，查看是否存在虚焊的情况。

将灯柱管和灯柱座连接，用胶水粘牢后，依次连接灯柱的各条引线。检查无误后进行通电试验，看LED 灯能否按程序依次发光。

四、将LED 灯融入模型

选用江南水乡模型，水塔、水车、景区绿化等都是基于创新设计要求做出来的。比如，水塔上的水流由程序控制，能做到水满自停。水塔中的水落下时带动水车转动，下降到临界线时水泵工作。将水车安装在小河边，小河边的广场是安放LED 灯控制器的最佳地点，转动的水车与闪烁的灯光交相辉映，美不胜收。

模型中的光控电路可让LED 灯实现白天不亮晚上亮。清晨，在声音电路的控制下，路灯熄灭时能听到喇叭传出的歌声，歌曲播放结束后自动停止，待到第二天使用时重新播放。