基于51單片機(jī)的PWM調(diào)光燈設(shè)計綜述

摘要目前市場上的LED臺燈，作為LED的綠色護(hù)眼光源產(chǎn)品而進(jìn)行開發(fā)和研究，還是作為我國的照明推廣家用型產(chǎn)品。隨著時代的變遷，社會的發(fā)展，節(jié)能和環(huán)保這一主題已經(jīng)是當(dāng)今社會必要發(fā)展的目標(biāo)了、健康與人們的日常生活變得密不可分，科技的進(jìn)步，也使家電更加智能化和人性化。臺燈作為家電中基礎(chǔ)的，也是必不可少的，所以，提出PWM調(diào)光燈設(shè)計。本設(shè)計主要是將STC89C51RC單片機(jī)作為控制核心，這是將多種功能集于一體的智能LED臺燈。該臺燈具有手動、自動兩種調(diào)節(jié)亮度的方式；主要的產(chǎn)品功能有呼吸模式、紅外遙控操作等等。硬件的設(shè)計部分為單片機(jī)控制模塊、按鍵控制模塊、照明顯示模塊、光敏感應(yīng)模塊、 LED燈指示報警模塊、遠(yuǎn)程遙控模塊等組成。單片機(jī)主要控制芯片型號選用STC89C51RC,LED指示報警模塊選擇三種顏色不同的LED指示燈來顯示三種不同的工作模式，通過按鍵控制模塊進(jìn)行調(diào)整和控制工作模式和LED亮度程度，照明模塊選用草帽型12白光LED,光敏感應(yīng)模塊采用可以對光敏信號的采集芯片ADC0832,并利用PWM調(diào)光技術(shù)對LED進(jìn)行光度的自動調(diào)節(jié)?？梢酝ㄟ^紅外遙控遠(yuǎn)距離無線遙控，通過單片機(jī)C語言編程進(jìn)行軟件設(shè)計，將所需的設(shè)計要求全部可以進(jìn)行功能的控制。關(guān)鍵詞LED臺燈光度PWM調(diào)光自動調(diào)節(jié)第5章調(diào)試硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要是對自己所做好的電子電路板進(jìn)行通電前的萬用表檢查，看看有無短路、斷路的現(xiàn)象， 通過通電時， 用示波器進(jìn)行觀察電路輸出部分的電壓屬不屬于正常范圍內(nèi)， 通過示波器觀察輸出波形是不是符合指標(biāo)，在檢查硬件電路時要注意用電的安全性。硬件電路調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試過程與動態(tài)調(diào)試過程兩個階段進(jìn)行。靜態(tài)調(diào)試階段是在電路系統(tǒng)沒有通電時的一種硬件電路中的元器件檢測。第一步：直觀目測。檢查外部的各種元件或者是電路是否有少焊、斷點的現(xiàn)象。第二步： 用萬用表測試。 先用萬用表一一檢查電路中元器件的兩端電壓實屬正常， 的連接點，再檢測各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。第三步： 通電檢測。 通過電源電壓的連接使得電路板通電， 檢測所有插座或是器件的電壓是否符合在要求的值范圍內(nèi)。第四步： 程序功能調(diào)試檢查。 將單片機(jī)通過最小系統(tǒng)模塊進(jìn)行燒寫程序， 將單片機(jī)安裝到項目系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)行控制PW快行光的調(diào)速功能。動態(tài)調(diào)試是在通電條件的情況下發(fā)現(xiàn)和排除系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部故障、 器件連接邏輯錯誤等的一種硬件檢查。 動態(tài)調(diào)試的一般方法是由部分到整體， 由簡單到復(fù)雜。 由部分到整體是指首先按邏輯功能硬件電路分為幾個部分， 只進(jìn)行某一部分電路模塊的調(diào)試， 這樣可以將故障的范圍限定在最小的局面上。 當(dāng)各模塊電路無故障后， 將各電路組合加入系統(tǒng)中，在對各電路功能及各電路間可能存在的相互聯(lián)系進(jìn)行調(diào)試。 由簡單到復(fù)雜是將信號流經(jīng)的各器件按照距離單片機(jī)的邏輯距離進(jìn)行由簡單到復(fù)雜的分層， 然后分層調(diào)試。 調(diào)試時，仍采用去掉無關(guān)元件的方法，逐層調(diào)試下去，就會排查到哪些元件出現(xiàn)了故障。軟件調(diào)試軟件調(diào)試是通過對程序的編寫， 以及對程序的燒寫操作進(jìn)行連接、 執(zhí)行進(jìn)行判斷系統(tǒng)電路的運行狀況， 通過程序中的編譯進(jìn)行檢查是否存在語法錯誤與邏輯錯誤， 可以及時在程序上進(jìn)行錯誤的修改， 也可以通過仿真軟件進(jìn)行仿真電路， 觀察仿真效果， 這樣可以減少在設(shè)計過程中不必要的錯誤。第6章總結(jié)基于STC89C51RC系列的單片機(jī)進(jìn)行控制PWM的轉(zhuǎn)動速度從而進(jìn)行臺燈的調(diào)光技術(shù)， 主要以STC89C51作為主控芯片模塊、 手動控制模塊、 自動控制模塊和呼吸模式模塊組成。手動控制模塊中，設(shè)置十個檔，通過輸出不同的 PWM占空比對光度進(jìn)行手動調(diào)節(jié)換擋。自動控制模塊中，通過 ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片不斷測量光敏電阻兩端的電壓來測量感應(yīng)的光度， 將電壓和預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行對比，調(diào)整PWM的占空比從而進(jìn)行對光度的自動調(diào)節(jié)。 PWM調(diào)速LED臺燈電路簡單，節(jié)能環(huán)保，燈的使用壽命強(qiáng)，適合學(xué)生及長期工作在燈光下的人群。呼吸模式模塊中設(shè)定小夜燈可以進(jìn)行夜起時的照明?？刂品矫嬖黾恿诉h(yuǎn)程遙控功能，減少了人力，使用更加方便。最后，在本次課程設(shè)計中，主要有以下體會：1、對LED的驅(qū)動電路有進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，明白了如何對 LED進(jìn)行規(guī)定電流驅(qū)動，并通過輸出不同的占空比來調(diào)節(jié) LED的亮度，從而對LED的耗電進(jìn)行相應(yīng)的管理；2、掌握了AD轉(zhuǎn)換的原理和相關(guān)芯片的應(yīng)用電路， 比如通過 ADC0832芯片對外界的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換等等。3、熟悉掌握了紅外遠(yuǎn)程遙控的應(yīng)用電路。4、培養(yǎng)了自己的項目意識，遇到困難可以及時請教老師和同學(xué)，使得自己的能力得到很到的提高， 作為一名大學(xué)生， 并且還是一個即將踏入社會的大學(xué)生，多增加一些知識是非常有必要的選擇， 通過此次項目的研究與學(xué)習(xí)， 我感覺我會更加的努力奮進(jìn)，去迎接更好更充實的自己。參考文獻(xiàn)周明珠.無觸點開關(guān)在控制中的應(yīng)用 [J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2002,4(1):62-71趙玉安.人體熱釋電紅外傳感器介紹 [J].中國電子制作，2006,9(1):35-40俞海珍，李憲章，馮浩 .熱釋電紅外傳感器及其應(yīng)用 [J].電子照明技術(shù) ,2006.(1):25-28曹巧媛.單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京：北京 :電子工業(yè)出版社， 1997謝曉軍.紅外遙控技術(shù)在付費率電度表中應(yīng)用 [J],電測與儀表，1996,4(1):24-26吳可久.8031單片機(jī)在遙控解碼方面的應(yīng)用 [J].電子技術(shù)， 1993,2:13-15張友德等 .單片機(jī)原理應(yīng)用與實驗 [M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社， 1992(王幸之.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù) [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社 ,2001,69-78TOC\o"1-5"\h\z張義和,王敏男 ,許宏昌等 .例說51單片機(jī) .北京 :人民郵電出版社 ,2008劉坤 ,宋戈 ,趙波等 .51單片機(jī)C語言應(yīng)用技術(shù)開發(fā)技術(shù)大全 .北京 :人民郵電出版社 ,2008白延敏.51單片機(jī)典型系統(tǒng)開發(fā)實例精講 .北京 :電子工業(yè)出版社 ,2009周麗娜.Protel99SE電路設(shè)計技術(shù) .北京 :中國鐵道出版社 ,2009王為青，程國鋼.單片機(jī)KeilCX51應(yīng)用開發(fā)技術(shù).北京:人民郵電出版社，2007江志紅.51單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)案例精選 .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2009)附錄一：protel99se原理圖iizja:??:I-CTTrflJrr加4西刀.n^umuusb接niizja:??:I-CTTrflJrr加4西刀.n^umuusb接n附錄二：源程序//調(diào)用單片機(jī)頭文件//調(diào)用單片機(jī)頭文件#defineucharunsignedchar//無符號字符型 宏定義變量范圍0~255#defineuintunsignedint//無符號整型 宏定義變量范圍0~65535sbitSCL=P2A2; //SCL定義為P1口的第3位腳，連接ADC0832SCL腳sbitDO=P2A3; //DO定義為P1口的第4位腳,連接ADC0832DO腳sbitCS=P2A0;〃CS定義為P1口的第4位腳，連接ADC0832CS腳sbitred=P1A4; //紅色指示燈sbittd_led=P3A5; //臺ucharf_pwm_l; //越小越亮bitflag_moshi;uchardangwei;//檔位ucharguangxian; //光線的顯示變量/***********************1ms*****************************/voiddelay_1ms(uintq){uinti,j;for(i=0;i<q;i++)for(j=0;j<120;j++);}/***********讀數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)********************************************************///請先了解 ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換的串行協(xié)議，再來讀本函數(shù)，主要是對應(yīng)時序圖來理解，本函數(shù)是模擬 0832的串行協(xié)議進(jìn)行的//110通道//111通道unsignedcharad0832read(bitSGL,bitODD){unsignedchari=0,value=0,value1=0;SCL=0;DO=1;CS=0; //開始SCL=1; //第一個上升沿SCL=0;DO=SGL;SCL=1; //第二個上升沿SCL=0;DO=ODD;SCL=1; //第三個上升沿SCL=0; //第三個下降沿DO=1;for(i=0;i<8;i++)(SCL=1;SCL=0;//開始從第四個下降沿接收數(shù)據(jù)value>>=1;if(DO)value++;}for(i=0;i<8;i++){ //接收校驗數(shù)據(jù)value1>>=1;

if(DO)value1+=0x80;SCL=1;SCL=0;}CS=1;SCL=1;if(value==value1) //與校驗數(shù)據(jù)比較，正確就返回數(shù)據(jù)，否則返回 0returnvalue;return0;}ucharkey_can;/********************獨立按鍵程序*****************/voidkey()staticucharkey_new;key_can=20;if((P2&0xf0)!=0xf0){delay_1ms(1);

if(((P2&0xf0)!=0xf0)&&(key_new==1))key_new=0;switch(P2&0xf0)red=0;case0xd0:key_can=1;break;//左邊第1個case0xb0:key_can=2;break;//左邊第2case0xd0:key_can=1;break;//左邊第1個case0xb0:key_can=2;break;//左邊第2個case0x70:key_can=3;break;//左邊第3個delay_1ms(80);red=1;elsekey_new=1;/***************檔位***************/voidled_dangwei(uchardat)switch(dat)case7:TR1=0;//最亮td_led=0;break;case6:TR1=1;//亮f_pwm_l=20;break;case5:TR1=1;//亮f_pwm_l=40;break;case4:TR1=1;//亮f_pwm_l=60;break;case3:TR1=1;//亮f_pwm_l=80;break;case2:TR1=1;//亮f_pwm_l=90;break;case1:TR1=1;//亮f_pwm_l=95;break;case0:TR1=0;//滅td_led=1;break;}}/****************按鍵處理函數(shù) ***************/voidkey_with(){if(key_can==1) //設(shè)置鍵{flag_moshi=~flag_moshi;}if(flag_moshi==1) //手動模式{if(key_can==2) //加{dangwei++;if(dangwei>=7)dangwei=7;if(key_can==3) //減{if(dangwei!=0)dangwei--;}led_dangwei(dangwei); //檔位}}/*************定時器0初始化程序 ***************/voidtime_init(){EA=1; //開總中斷TMOD=0X10; //定時器 1工作方式 1ET1=1; //開定時器 0中斷TR1=0; //允許定時器 0定時/*********************************************************************名稱:Main()

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