基于單片機與PWM的呼吸燈設計報告下載

ID:301474 · 發表于 2018-4-3 14:48

基于單片機與PWM的呼吸燈設計

摘要

本設計是基于單片機的原理與接口設計，采用單片機I/O口，加以C語言編程實現LED漸亮再漸暗類似人的呼吸一樣的效果。

關鍵詞

AT89C51,PWM(脈寬調制)

一、設計要求：

呼吸燈就是讓LED燈的閃爍像呼吸一樣，時呼時吸，時亮時暗，利用LED的余輝和人眼的暫留效應，看上去和人的呼吸一樣。

二、設計原理：

用C語言編程實現PWM(脈寬調制)輸出驅動LED，逐漸增加PWM的占空比從而實現LED模擬呼吸的過程，即漸亮再漸暗再漸亮再漸暗……如此往復，再利用LED的余輝和人眼的暫留效應，看上去就和人的呼吸一樣。

三、整體方案設計

8個LED按照順序逐個實現呼吸效果。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。

軟件設計及系統仿真調試

調試方法：利用keil軟件進行C語言程序編寫及調試，再利用Proteus仿真軟件進行仿真實驗。
調試過程所遇問題：

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調試程序邊用STC燒寫軟件直接寫入開發板，從而很明顯看出LED是否具有呼吸效果；

2、程序運行時，出現LED閃爍過快，由于人眼的暫留效應看似LED全部一直亮著，經調試，修改延時時間，實現呼吸效果。

七、結論與心得

在本次設計中，C語言程序在開發板中得以實現應有的功能。在調試過程中，發現很多問題都是由于不細心導致的，因此在以后的設計方案中，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計方案，但是查閱了很多相關資料，在日后，要多充足自己的知識量，保證C程序的編寫質量。

參考文獻

[1]郭天祥，《新概念51單片機C語言教程》，電子工業出版社，2009年1月

[2]徐愛鈞，《單片機高級語言C51應用程序設計》，電子工業出版社，2000年5月

附件A：呼吸燈設計電路圖

附件B:C語言程序清單

#include<reg51.h>
/*-----------定義單片機引腳-----*/
sbit LED0=P1^0;
sbit LED1=P1^1;
sbit LED2=P1^2;
sbit LED3=P1^3;
sbit LED4=P1^4;
sbit LED5=P1^5;
sbit LED6=P1^6;
sbit LED7=P1^7;
void Delay(unsigned int t); //函數聲明
unsigned int z,y;
void main (void)//主函數
{
unsigned int CYCLE=500,PWM_LOW=0;//定義周期并賦值
while (1) //主循環
{
/*--------整排LED燈呼吸---------*/
P1=0x00;
Delay(500); //加延時，可以看到熄滅的過程（下面程序同理）
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++) //PWM_LOW表示低
{
P1=0x00;
Delay(PWM_LOW);
P1=0xff;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
P1=0xff;
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--) //與逐漸變亮相反的過程
{
P1=0x00; //點亮LED
Delay(PWM_LOW);
P1=0xff; //熄滅LED
Delay(CYCLE-PWM_LOW); //主循環中添加其他需要一直工作的程序，延時長度，600次循環中從599減至1
}
/*--------第一顆LED燈呼吸---------*/
LED0=1;
Delay(500);
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
{
LED0=0;
Delay(PWM_LOW);
LED0=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
LED0=0;
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
{
LED0=0;
Delay(PWM_LOW);
LED0=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
/*--------第二顆LED燈呼吸----------*/
LED1=1;
Delay(500);
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
{
LED1=0;
Delay(PWM_LOW);
LED1=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
LED1=0;
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
{
LED1=0;
Delay(PWM_LOW);
LED1=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
/*--------第三顆LED燈呼吸----------*/
LED2=1;
Delay(500);
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
{
LED2=0;
Delay(PWM_LOW);
LED2=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
LED2=0;
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
{
LED2=0;
Delay(PWM_LOW);
LED2=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
/*--------第四顆LED燈呼吸----------*/
LED3=1;
Delay(500);
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
{
LED3=0;
Delay(PWM_LOW);
LED3=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
LED3=0;
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
{
LED3=0;
Delay(PWM_LOW);
LED3=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
/*--------第五顆LED燈呼吸----------*/
LED4=1;
Delay(500);
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
{
LED4=0;
Delay(PWM_LOW);
LED4=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
LED4=0;
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
{
LED4=0;
Delay(PWM_LOW);
LED4=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
/*--------第六顆LED燈呼吸----------*/
LED5=1;
Delay(500);
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
{
LED5=0;
Delay(PWM_LOW);
LED5=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
LED5=0;
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
{
LED5=0;
Delay(PWM_LOW);
LED5=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
/*--------第七顆LED燈呼吸----------*/
LED6=1;
Delay(500);
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
{
LED6=0;
Delay(PWM_LOW);
LED6=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
LED6=0;
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
{
LED6=0;
Delay(PWM_LOW);
LED6=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
/*--------第八顆LED燈呼吸----------*/
LED7=1;
Delay(500);
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++)
{
LED7=0;
Delay(PWM_LOW);
LED7=1;
Delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
LED7=0;
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)
{
……………………
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ID:301752 · 發表于 2018-4-11 17:29

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