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樓主 ID:301474 只看他
2018-4-3 14:48
基于單片機與PWM的呼吸燈設(shè)計
摘要
本設(shè)計是基于單片機的原理與接口設(shè)計，采用單片機I/O口，加以C語言編程實現(xiàn)LED漸亮再漸暗類似人的呼吸一樣的效果。
關(guān)  鍵  詞
AT89C51,PWM(脈寬調(diào)制)
100403cp0chvvllyfiu2lc.gif
一、設(shè)計要求：
呼吸燈就是讓LED燈的閃爍像呼吸一樣，時呼時吸，時亮?xí)r暗，利用LED的余輝和人眼的暫留效應(yīng)，看上去和人的呼吸一樣。
二、設(shè)計原理：
用C語言編程實現(xiàn)PWM(脈寬調(diào)制)輸出驅(qū)動LED，逐漸增加PWM的占空比從而實現(xiàn)LED模擬呼吸的過程，即漸亮再漸暗再漸亮再漸暗……如此往復(fù)，再利用LED的余輝和人眼的暫留效應(yīng)，看上去就和人的呼吸一樣。
三、整體方案設(shè)計
8個LED按照順序逐個實現(xiàn)呼吸效果。加以其他閃爍花樣增加更炫彩的效果。
四、實驗元件及器材
（1）元件： LED（發(fā)光二極管）                            8個
                               1KΩ電阻                                                                                   8個
                               1nf電容                                                                                   2個
                               晶振                                                                                                 1個
                               AT89C51芯片                                                       1個
（2）器件：Atmega128開發(fā)板                                          1塊
                                                        計算機                                                                                   1臺
  • 硬件原理
  • 主電路:8個LED分別連接AT89C51的P1口，使用共陽方式，并加以1kΩ的電阻接入電源。
主電路
（2）時鐘電路：外部時鐘方式是使用外部振蕩脈沖信號。
  • 軟件設(shè)計及系統(tǒng)仿真調(diào)試
  • 調(diào)試方法：利用keil軟件進行C語言程序編寫及調(diào)試，再利用Proteus仿真軟件進行仿真實驗。
  • 調(diào)試過程所遇問題：

1、由于呼吸燈的程序在仿真軟件Proteus中實現(xiàn)的效果不明顯，很難辨別LED是否具有呼吸的效果。所以邊用keil調(diào)試程序邊用STC燒寫軟件直接寫入開發(fā)板，從而很明顯看出LED是否具有呼吸效果；

2、程序運行時，出現(xiàn)LED閃爍過快，由于人眼的暫留效應(yīng)看似LED全部一直亮著，經(jīng)調(diào)試，修改延時時間，實現(xiàn)呼吸效果。
七、結(jié)論與心得
在本次設(shè)計中，C語言程序在開發(fā)板中得以實現(xiàn)應(yīng)有的功能。在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)很多問題都是由于不細(xì)心導(dǎo)致的，因此在以后的設(shè)計方案中，要集中精力，莫粗心大意。再者就是知識量的不足，雖然是一個小小的設(shè)計方案，但是查閱了很多相關(guān)資料，在日后，要多充足自己的知識量，保證C程序的編寫質(zhì)量。
參考文獻
[1]郭天祥，《新概念51單片機C語言教程》，電子工業(yè)出版社，2009年1月
[2]徐愛鈞，《單片機高級語言C51應(yīng)用程序設(shè)計》，電子工業(yè)出版社，2000年5月
附件A：呼吸燈設(shè)計電路圖


附件B:C語言程序清單

代碼:

  1. #include<reg51.h>
  2. /*-----------定義單片機引腳-----*/
  3. sbit LED0=P1^0;
  4. sbit LED1=P1^1;
  5. sbit LED2=P1^2;
  6. sbit LED3=P1^3;
  7. sbit LED4=P1^4;
  8. sbit LED5=P1^5;
  9. sbit LED6=P1^6;
  10. sbit LED7=P1^7;

  12. void Delay(unsigned int t); //函數(shù)聲明
  13. unsigned int z,y;
  14. void main (void)//主函數(shù)
  15. {
  16.               unsigned int CYCLE=500,PWM_LOW=0;//定義周期并賦值
  17.               while (1)         //主循環(huán)
  18.               {

  20. /*--------整排LED燈呼吸---------*/
  21.                             P1=0x00;
  22.                             Delay(500);                                                                                                                 //加延時，可以看到熄滅的過程（下面程序同理）
  23.                             for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)                 //PWM_LOW表示低
  24.                                           {
  25.                                                         P1=0x00;                                                               
  26.                                                         Delay(PWM_LOW);
  27.                                                         P1=0xff;
  28.                                                         Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  29.                                           }
  30.                             P1=0xff;                                                                                                                                          
  31.                             for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)               //與逐漸變亮相反的過程
  32.                                           {
  33.                                                            P1=0x00;                                                                                                  //點亮LED
  34.                                                            Delay(PWM_LOW);
  35.                                                            P1=0xff;                                                                                                  //熄滅LED
  36.                                                           Delay(CYCLE-PWM_LOW);                                                        //主循環(huán)中添加其他需要一直工作的程序，延時長度，600次循環(huán)中從599減至1
  37.                                           }


  40. /*--------第一顆LED燈呼吸---------*/
  41.                             LED0=1;
  42.                             Delay(500);        
  43.                             for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)               
  44.                                           {
  45.                                                         LED0=0;                                                                                          
  46.                                                         Delay(PWM_LOW);
  47.                                                         LED0=1;                                                                                          
  48.                                                         Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  49.                                           }
  50.                             LED0=0;                                                                                                                                          
  51.                             for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)   
  52.                                           {
  53.                                                            LED0=0;
  54.                                                            Delay(PWM_LOW);
  55.                                                            LED0=1;
  56.                                                           Delay(CYCLE-PWM_LOW);                                            
  57.                                           }


  60. /*--------第二顆LED燈呼吸----------*/
  61.                             LED1=1;
  62.                             Delay(500);      
  63.                             for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)   
  64.                                           {
  65.                                                            LED1=0;
  66.                                                            Delay(PWM_LOW);
  67.                                                            LED1=1;      
  68.                                                           Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  69.                                           }
  70.                             LED1=0;
  71.                             for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
  72.                                           {
  73.                                                         LED1=0;
  74.                                                         Delay(PWM_LOW);
  75.                                                         LED1=1;
  76.                                                         Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  77.                                           }


  80. /*--------第三顆LED燈呼吸----------*/
  81.                             LED2=1;
  82.                             Delay(500);
  83.                             for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
  84.                                           {
  85.                                                            LED2=0;      
  86.                                                            Delay(PWM_LOW);
  87.                                                         LED2=1;   
  88.                                                         Delay(CYCLE-PWM_LOW);                  
  89.                                           }
  90.                             LED2=0;
  91.                             for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
  92.                                           {
  93.                                                            LED2=0;
  94.                                                            Delay(PWM_LOW);
  95.                                                            LED2=1;
  96.                                                 Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  97.                                              }

  99. /*--------第四顆LED燈呼吸----------*/
  100.                             LED3=1;
  101.                             Delay(500);
  102.                             for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
  103.                                           {
  104.                                                           LED3=0;      
  105.                                                         Delay(PWM_LOW);
  106.                                                         LED3=1;
  107.                                               Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  108.                                           }
  109.                             LED3=0;
  110.                             for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
  111.                                           {
  112.                                                            LED3=0;
  113.                                                            Delay(PWM_LOW);
  114.                                                            LED3=1;
  115.                                                 Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  116.                                 }

  118. /*--------第五顆LED燈呼吸----------*/
  119.                             LED4=1;
  120.                             Delay(500);   
  121.                             for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
  122.                                           {
  123.                                                            LED4=0;      
  124.                                                            Delay(PWM_LOW);
  125.                                                            LED4=1;      
  126.                                                 Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  127.                                 }
  128.                             LED4=0;
  129.                             for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
  130.                                           {
  131.                                                            LED4=0;
  132.                                                            Delay(PWM_LOW);
  133.                                                            LED4=1;
  134.                                                 Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  135.                                 }

  137. /*--------第六顆LED燈呼吸----------*/
  138.                             LED5=1;
  139.                             Delay(500);     
  140.                             for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
  141.                                           {
  142.                                                            LED5=0;     
  143.                                                            Delay(PWM_LOW);
  144.                                                            LED5=1;      
  145.                                                 Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  146.                                 }
  147.                             LED5=0;
  148.                             for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
  149.                                           {
  150.                                                            LED5=0;
  151.                                                            Delay(PWM_LOW);
  152.                                                            LED5=1;
  153.                                                 Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  154.                                 }

  156. /*--------第七顆LED燈呼吸----------*/
  157.                             LED6=1;
  158.                             Delay(500);     
  159.                             for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
  160.                                           {
  161.                                                            LED6=0;  
  162.                                                            Delay(PWM_LOW);
  163.                                                            LED6=1;      
  164.                                                 Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  165.                                 }
  166.                             LED6=0;
  167.                             for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
  168.                                           {
  169.                                                            LED6=0;
  170.                                                            Delay(PWM_LOW);
  171.                                                            LED6=1;
  172.                                                 Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  173.                                 }

  175. /*--------第八顆LED燈呼吸----------*/
  176.                             LED7=1;
  177.                             Delay(500);   
  178.                             for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
  179.                                           {
  180.                                                            LED7=0;   
  181.                                                            Delay(PWM_LOW);
  182.                                                            LED7=1;
  183.                                                 Delay(CYCLE-PWM_LOW);
  184.                                 }
  185.                             LED7=0;
  186.                             for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
  187.                                           {
  188. ……………………

  190. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………


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沙發(fā) ID:301752 只看他
2018-4-11 17:29
用不了，沒啥用，連線之后一點反應(yīng)都沒

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