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时间:2018-11-03
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1、基于单片机与PWM的呼吸灯设计实训指导教师:班级:设计人姓名:设计日期:设计地点:完成时间:摘要本设计是基于单片机的原理与接口设计,采用单片机I/O口,加以C语言编程实现LED渐亮再渐暗类似人的呼吸一样的效果。关键词AT89C51,PWM(脉宽调制)一、设计要求:呼吸灯就是让LED灯的闪烁像呼吸一样,时呼时吸,时亮时暗,利用LED的余辉和人眼的暂留效应,看上去和人的呼吸一样。二、设计原理:用C语言编程实现PWM(脉宽调制)输出驱动LED,逐渐增加PWM的占空比从而实现LED模拟呼吸的过程,即渐亮再渐暗再渐亮再渐暗……如此往复,再利用LED的余辉
2、和人眼的暂留效应,看上去就和人的呼吸一样。三、整体方案设计8个LED按照顺序逐个实现呼吸效果。加以其他闪烁花样增加更炫彩的效果。四、实验元件及器材(1)元件:LED(发光二极管)8个1KΩ电阻8个1nf电容2个晶振1个AT89C51芯片1个(2)器件:Atmega128开发板1块计算机1台五、硬件原理(1)主电路:8个LED分别连接AT89C51的P1口,使用共阳方式,并加以1kΩ的电阻接入电源。(2)时钟电路:外部时钟方式是使用外部振荡脉冲信号。六、软件设计及系统仿真调试(1)调试方法:利用keil软件进行C语言程序编写及调试,再利用Prot
3、eus仿真软件进行仿真实验。(2)调试过程所遇问题:1、由于呼吸灯的程序在仿真软件Proteus中实现的效果不明显,很难辨别LED是否具有呼吸的效果。所以边用keil调试程序边用STC烧写软件直接写入开发板,从而很明显看出LED是否具有呼吸效果;2、程序运行时,出现LED闪烁过快,由于人眼的暂留效应看似LED全部一直亮着,经调试,修改延时时间,实现呼吸效果。七、结论与心得在本次设计中,C语言程序在开发板中得以实现应有的功能。在调试过程中,发现很多问题都是由于不细心导致的,因此在以后的设计方案中,要集中精力,莫粗心大意。再者就是知识量的不足,虽然
4、是一个小小的设计方案,但是查阅了很多相关资料,在日后,要多充足自己的知识量,保证C程序的编写质量。参考文献[1]郭天祥,《新概念51单片机C语言教程》,电子工业出版社,2009年1月[2]徐爱钧,《单片机高级语言C51应用程序设计》,电子工业出版社,2000年5月附件A:呼吸灯设计电路图附件B:C语言程序清单#include/*-----------定义单片机引脚-----*/sbitLED0=P1^0;sbitLED1=P1^1;sbitLED2=P1^2;sbitLED3=P1^3;sbitLED4=P1^4;sbitLE
5、D5=P1^5;sbitLED6=P1^6;sbitLED7=P1^7;voidDelay(unsignedintt);//函数声明unsignedintz,y;voidmain(void)//主函数{unsignedintCYCLE=500,PWM_LOW=0;//定义周期并赋值while(1)//主循环{/*--------整排LED灯呼吸---------*/P1=0x00;Delay(500);//加延时,可以看到熄灭的过程(下面程序同理)for(PWM_LOW=1;PWM_LOW6、低{P1=0x00;Delay(PWM_LOW);P1=0xff;Delay(CYCLE-PWM_LOW);}P1=0xff;for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)//与逐渐变亮相反的过程{P1=0x00;//点亮LEDDelay(PWM_LOW);P1=0xff;//熄灭LEDDelay(CYCLE-PWM_LOW);//主循环中添加其他需要一直工作的程序,延时长度,600次循环中从599减至1}/*--------第一颗LED灯呼吸---------*/LED0=1;Delay(500);for(P7、WM_LOW=1;PWM_LOW0;PWM_LOW--){LED0=0;Delay(PWM_LOW);LED0=1;Delay(CYCLE-PWM_LOW);}/*--------第二颗LED灯呼吸----------*/LED1=1;Delay(500);for(PWM_LOW=1;PWM_LOW8、1=0;Delay(PWM_LOW);LED1=1;Delay(CYCLE-PWM_LOW);}LED1=0;for(PWM_LOW=CYCLE-1;
6、低{P1=0x00;Delay(PWM_LOW);P1=0xff;Delay(CYCLE-PWM_LOW);}P1=0xff;for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)//与逐渐变亮相反的过程{P1=0x00;//点亮LEDDelay(PWM_LOW);P1=0xff;//熄灭LEDDelay(CYCLE-PWM_LOW);//主循环中添加其他需要一直工作的程序,延时长度,600次循环中从599减至1}/*--------第一颗LED灯呼吸---------*/LED0=1;Delay(500);for(P
7、WM_LOW=1;PWM_LOW0;PWM_LOW--){LED0=0;Delay(PWM_LOW);LED0=1;Delay(CYCLE-PWM_LOW);}/*--------第二颗LED灯呼吸----------*/LED1=1;Delay(500);for(PWM_LOW=1;PWM_LOW8、1=0;Delay(PWM_LOW);LED1=1;Delay(CYCLE-PWM_LOW);}LED1=0;for(PWM_LOW=CYCLE-1;
8、1=0;Delay(PWM_LOW);LED1=1;Delay(CYCLE-PWM_LOW);}LED1=0;for(PWM_LOW=CYCLE-1;
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