基于STC51单片机的霓虹灯

发布时间:2024-04-07  

设计要求:#

使用PWM驱动8个LED

人眼不能观察到灯光全灭

灯光要有动画效果


设计概述:#

按照设计要求,为了更直观的说明脉冲宽度调制技术(PWM),所以霓虹灯的动画效果为流水灯形式。所需要的单片机芯片为STC89C52,所用的硬件工具是由华清远见开发的基于STC89C52的智能小车。该小车配备所需要的LED灯模块,8个LED灯由P1口来控制。STC89C52是一种低功耗,高性能的8位微控制器,是加强版的80C51单片机,但是与80C51单片机一样不具备PWM硬件模块,所以我们需要自己写一个程序来软件模拟PWM方波。


PWM是一种方波,可以实现数字信号控制模拟电路,它有两个重要参数周期或频率,占空比。占空比 = 高电平时间/周期,最小为0%,最大为100%,通过调整占空比来控制高电平,低电平所占比例,进而调控LED灯的亮灭与明暗变化。STC89C52中P1口为低电平有效,将P1口置0,LED灯亮,置1灯灭。若将P1口的电平输出信号调整成高低电平各占50%,即在一个周期内高电平,低电平所占比例都是50%,P1口控制的LED灯将会明暗闪烁。


市面上的许多51单片机开发板大同小异,都是用P1口控制LED灯,所以在此就不提供智能小车的原理图和实物图。


源代码:#

软件模拟PWM方波通常利用定时器来实现。


参考代码1:


#include

//定义一个全局变量pwm,通过对全局变量的累加来控制PWM的占空比

unsigned int pwm = 0;

/*

利用定时器和I/O口来输出PWM方波实现8个LED灯的明暗变化

*/


/*定时器中断服务函数*/

void Timer0() interrupt 1

{

pwm++;

      if(pwm == 500)

      {

         P1 = 0xfe;//第1盏灯亮

      }

      else if(pwm == 1000)

      {

         P1 = 0xff;//第1盏灯灭

      }

  else if(pwm == 1500)

      {

         P1 = 0xfd;//第2盏灯亮

      }

  else if(pwm == 2000)

      {

         P1 = 0xff;

      }

  else if(pwm == 2500)

      {

         P1 = 0xfb;//第3盏灯亮

      }

  else if(pwm == 3000)

      {

         P1 = 0xff;

      }

  else if(pwm == 3500)

      {

         P1 = 0xf7;//第4盏灯亮

      }

  else if(pwm == 4000)

      {

         P1 = 0xff;

      }

  else if(pwm == 4500)

      {

         P1 = 0xef;//第5盏灯亮

      }

  else if(pwm == 5000)

      {

         P1 = 0xff;

      }

  else if(pwm == 5500)

      {

         P1 = 0xdf;//第6盏灯亮

      }

  else if(pwm == 6000)

      {

         P1 = 0xff;

      }

  else if(pwm == 6500)

      {

         P1 = 0xbf;//第7盏灯亮

      }

  else if(pwm == 7000)

      {

         P1 = 0xff;

      }

  else if(pwm == 7500)

      {

         P1 = 0x7f;//第8盏灯亮

      }

  else if(pwm == 8000)

      {

         P1 = 0xff;

pwm = 0;

      }

}


void main()

{

   TMOD |= 1<<1;   //通过移位运算符"<<"来改变位的状态

   TMOD &= ~(1<<0); //置定时器/计数器的工作方式为方式2


   TMOD &= ~(1<<2);   //选择定时工作方式

   TMOD &= ~(1<<3);   //门控位:由运行控制位TR启动定时器


   TL0 = 156;    

   TH0 = 156;    //100us进入一次中断,0.1毫秒


   ET0 = 1;   //定时器0开中断

   EA = 1;    //CPU开中断

   TR0 = 1;   //启动定时器0

   while(1) //防止程序跑飞

        ;

}

参考代码2:


/*第一个文件为自定义头文件

此头文件里声明pwm_led_ctl函数

*/

#ifndef _LED_H

#define _LED_H


//控制某一盏灯亮

char pwm_led_ctl(unsigned int led_num);

#endif


/*

第二个文件

此源文件用于实现pwm_led_ctl函数

*/

#include

#include "led.h"

//软件模拟PWM方波,通过变量pwm调控PWM占空比

char pwm_led_ctl(unsigned int led_num)

{

   unsigned int pwm;

   for(pwm = 0;pwm <= 2000;pwm++)

   {

     if(pwm == 1000)

     {

        P1 &= ~(1<     }

     else if(pwm == 2000)

     {

        P1 |= 1<     }

   }

   return 0;

}


/*

第三个文件

主函数源文件

*/

#include

#include "led.h"


/*定时器中断服务函数*/

void Timer0() interrupt 1

{

unsigned int i;

for(i=0;i<8;i++)

{

   pwm_led_ctl(i);

}

}


void main()

{

   TMOD |= 1<<1;   //通过移位运算符"<<"来改变位的状态

   TMOD &= ~(1<<0); //置定时器/计数器的工作方式为方式2


   TMOD &= ~(1<<2);   //选择定时工作方式

   TMOD &= ~(1<<3);   //门控位:由运行控制位TR启动定时器


   TL0 = 156;    

   TH0 = 156;    //100us进入一次中断,0.1毫秒


   ET0 = 1;   //定时器0开中断

   EA = 1;    //CPU开中断

   TR0 = 1;   //启动定时器0

   while(1) //防止程序跑飞

        ;

}


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