PWM波控制LED灯的亮暗

在做蓝桥杯第九届省赛题的时候，遇到了这样一个题目：实现4个不同等级的LED亮度分布。

这个要求我们可以联想到第七届的省赛题，控制PWM波的输出，我们在这里也可以应用相同的原理，就是通过定时器来达到LED等不同等级的亮度分布。

原理：

基础程序：

1.问题

2.程序

拓展练习：RB2的电压值控制LED灯的亮暗

原理：

假设PWM波的周期是10毫秒，通过短时间的视觉暂留效应，我们用定时器设置一个10毫秒的短周期。在10毫秒内，分出4个不同的区间（2.5毫秒，5毫秒，7.5毫秒，9.9毫秒），将这4个时间作为占空比，正周期内LED灯点亮，反周期内LED灯关闭。

基础程序：

题目：PWM脉冲信号的频率为100HZ，手动更改占空比的初始值，来控制LED灯的亮暗程度。

1.问题

我在写程序的时候，遇到了这样一个问题：LED灯和数码管产生冲突。

之前把数码管的程序写在了主函数的while循环内，LED灯放在了定时器的中断内，这样运行起来二者之间就会产生冲突。所以我把数码管的程序放在了另一个定时器的中断里，这样冲突问题即可解决。

uchar Digcom=0;
uchar Digbuf[8]={1,2,3,4,5,6,7,8};//数码管显示的初始值void Timer1Init(void)     //1毫秒@11.0592MHz
{AUXR |= 0x40;     //定时器时钟1T模式TMOD &= 0x0F;       //设置定时器模式TL1 = 0xCD;       //设置定时初始值TH1 = 0xD4;       //设置定时初始值TF1 = 0;      //清除TF1标志TR1 = 1;      //定时器1开始计时ET1=1;EA=1;
}void timer1int() interrupt 3
{ P2|=0XC0;P2&=0XDF;P0=(1<<Digcom);//0000 0001P2|=0XE0;P2&=0XFF;P0=tab[Digbuf[Digcom]];if(++Digcom==8)Digcom=0;
}

2.程序

频率为100HZ，周期T=10000微秒（10毫秒），我们用100微秒的定时器0。

在一开始，我们先对占空比的大小（10毫秒内LED灯亮的时间）进行定义；我们更改这个值就可以控制亮暗。

uchar PWM_duty=20;//占空比为2，亮2毫秒

下面就是总程序：

#include <STC15F2K60S2.H>#define uchar unsigned char
#define uint unsigned intuchar code tab[]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90,0XBF,0XFF};
uchar one,two,three,four,five,six,seven,eight;
uchar Digcom=0;
uchar Digbuf[8]={1,2,4,3,5,6,7,8};//数码管显示的初始值uint tt;uchar PWM_duty=20;//占空比 范围是0-100  周期10毫秒，定时器100微秒；所以是0-100void Allinit();
void Delayms(uint ms);
void Keyscan();
void Timer0Init(void);      //10微秒@11.0592MHz
void Timer1Init(void);      //1毫秒@11.0592MHzvoid main()
{Allinit();Timer0Init();Timer1Init();EA=1;while(1){Keyscan();}
}void timer0() interrupt 1
{tt++;if(tt==PWM_duty){P2|=0X80;P2&=0X9F;P0=0XFF;//关闭}else if(tt==100){tt=0;P2|=0X80;P2&=0X9F;P0=0XFE;//开启}
}void timer1int() interrupt 3
{ P2|=0XC0;P2&=0XDF;P0=(1<<Digcom);//0000 0001P2|=0XE0;P2&=0XFF;P0=tab[Digbuf[Digcom]];if(++Digcom==8)Digcom=0;
}void Timer0Init(void)      //100微秒@11.0592MHz
{AUXR |= 0x80;     //定时器时钟1T模式TMOD &= 0xF0;       //设置定时器模式TL0 = 0xAE;       //设置定时初始值TH0 = 0xFB;       //设置定时初始值TF0 = 0;      //清除TF0标志TR0 = 1;      //定时器0开始计时
}void Timer1Init(void)      //1毫秒@11.0592MHz
{AUXR |= 0x40;     //定时器时钟1T模式TMOD &= 0x0F;       //设置定时器模式TL1 = 0xCD;       //设置定时初始值TH1 = 0xD4;       //设置定时初始值TF1 = 0;      //清除TF1标志TR1 = 1;      //定时器1开始计时ET1=1;EA=1;
}void Keyscan()
{if(P30==0){Delayms(5);if(P30==0){ET0=1;}while(!P30);}else if(P31==0){Delayms(5);if(P31==0){ET0=0;P2=0X80;P0=0XFF;}while(!P31);}
}void Allinit()
{P2=0XA0;P0=0X00;P2=0X80;P0=0XFF;P2=0XC0;P0=0XFF;P2=0XE0;P0=0XFF;
}void Delayms(uint ms)
{uint i,j;for(i=ms;i>0;i--)for(j=845;j>0;j--);
}

拓展练习：RB2的电压值控制LED灯的亮暗

题目：通过读取RB2电压值，分成四个等级，来控制LED灯的亮暗

值得注意的是，LED点亮的程序不能直接赋值了，否则会引起RB2读取电压和定时器的冲突。

经检验，此种方法不会引起蜂鸣器的冲突。

程序如下：

#include <STC15F2K60S2.H>
#include "iic.h"
#include "intrins.h"#define uchar unsigned char
#define uint unsigned intuchar code tab[]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90,0XBF,0XFF};
uchar Smg_num=0;
uchar Smg[8]={11,11,11,11,11,11,11,11};uchar LED_Bit=0XFF;
uchar light=0;
uchar ad=0;
uint tt=0;void Allinit();
void Delayms(uint ms);
void Timer0Init(void);      //1毫秒@11.0592MHz
void Timer2Init(void);      //1毫秒@11.0592MHzvoid main()
{Allinit();Timer0Init();        Timer2Init();   while(1){ad=AD_read(0X03);if(ad<64)light=1;else if((ad>=64)&&(ad<128))light=2;else if((ad>=128)&&(ad<192))light=3;else if(ad>=192)light=4;Smg[0]=light;}
}void timer0() interrupt 1
{tt++;if(light==1){if(tt==20){P2|=0X80;P2&=0X9F;LED_Bit|=0X01;P0=LED_Bit;}else if(tt==100){tt=0;P2|=0X80;P2&=0X9F;LED_Bit&=0XFE;P0=LED_Bit;}}else if(light==2){if(tt==50){P2|=0X80;P2&=0X9F;LED_Bit|=0X01;P0=LED_Bit;}else if(tt==100){tt=0;P2|=0X80;P2&=0X9F;LED_Bit&=0XFE;P0=LED_Bit;}}else if(light==3){if(tt==75){P2|=0X80;P2&=0X9F;LED_Bit|=0X01;P0=LED_Bit;}else if(tt==100){tt=0;P2|=0X80;P2&=0X9F;LED_Bit&=0XFE;P0=LED_Bit;}}else if(light==4){if(tt==100){tt=0;P2|=0X80;P2&=0X9F;LED_Bit&=0XFE;P0=LED_Bit;}}
}void Timer0Init(void)      //100微秒@11.0592MHz
{AUXR |= 0x80;     //定时器时钟1T模式TMOD &= 0xF0;       //设置定时器模式TL0 = 0xAE;       //设置定时初始值TH0 = 0xFB;       //设置定时初始值TF0 = 0;      //清除TF0标志TR0 = 1;      //定时器0开始计时ET0=1;EA=1;
}void timer2() interrupt 12
{P2|=0XC0;P2&=0XDF;P0=(1<<Smg_num);P2|=0XE0;P2&=0XFF;P0=tab[Smg[Smg_num]];  if(++Smg_num==8)Smg_num=0;
}void Timer2Init(void)      //1毫秒@11.0592MHz
{AUXR |= 0x04;     //定时器时钟1T模式T2L = 0xCD;     //设置定时初始值T2H = 0xD4;       //设置定时初始值AUXR |= 0x10;     //定时器2开始计时IE2|=0X04;EA=1;
}void Allinit()
{P2=0XA0;P0=0X00;P2=0X80;P0=0XFF;P2=0XC0;P0=0XFF;P2=0XE0;P0=0XFF;
}void Delayms(uint ms)
{uint i,j;for(i=ms;i>0;i--)for(j=845;j>0;j--);
}

iic.c的程序如下：

#include "iic.h"
#include <STC15F2K60S2.H>
#include "intrins.h"#define uchar unsigned char
#define DELAY_TIME 40sbit SDA = P2^1;
sbit SCL = P2^0;//I2C总线内部延时函数
void IIC_Delay(unsigned char i)
{do{_nop_();}while(i--);
}//I2C总线启动信号
void IIC_Start(void)
{SDA = 1;SCL = 1;IIC_Delay(DELAY_TIME);SDA = 0;IIC_Delay(DELAY_TIME);SCL = 0;
}//I2C总线停止信号
void IIC_Stop(void)
{SDA = 0;SCL = 1;IIC_Delay(DELAY_TIME);SDA = 1;IIC_Delay(DELAY_TIME);
}//发送应答或非应答信号
void IIC_SendAck(bit ackbit)
{SCL = 0;SDA = ackbit;                    IIC_Delay(DELAY_TIME);SCL = 1;IIC_Delay(DELAY_TIME);SCL = 0; SDA = 1;IIC_Delay(DELAY_TIME);
}//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{bit ackbit;SCL  = 1;IIC_Delay(DELAY_TIME);ackbit = SDA;SCL = 0;IIC_Delay(DELAY_TIME);return ackbit;
}//I2C总线发送一个字节数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{unsigned char i;for(i=0; i<8; i++){SCL  = 0;IIC_Delay(DELAY_TIME);if(byt & 0x80) SDA  = 1;else SDA  = 0;IIC_Delay(DELAY_TIME);SCL = 1;byt <<= 1;IIC_Delay(DELAY_TIME);}SCL  = 0;
}//I2C总线接收一个字节数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{unsigned char i, da;for(i=0; i<8; i++){   SCL = 1;IIC_Delay(DELAY_TIME);da <<= 1;if(SDA) da |= 1;SCL = 0;IIC_Delay(DELAY_TIME);}return da;
}uchar AD_read(uchar add)
{uchar temp;IIC_Start();IIC_SendByte(0X90);IIC_WaitAck();IIC_SendByte(add);IIC_WaitAck();IIC_Stop();IIC_Start();IIC_SendByte(0X91);IIC_WaitAck();   temp=IIC_RecByte();IIC_Stop();return temp;
}uchar EEPROM_read(uchar add)
{uchar temp;IIC_Start();IIC_SendByte(0XA0);IIC_WaitAck();IIC_SendByte(add);IIC_WaitAck();IIC_Stop();IIC_Start();IIC_SendByte(0XA1);IIC_WaitAck();   temp=IIC_RecByte();IIC_Stop();return temp;
}void EEPROM_write(uchar add,uchar dat)// EEEPROM 存储
{IIC_Start();IIC_SendByte(0XA0);IIC_WaitAck();IIC_SendByte(add);IIC_WaitAck();IIC_SendByte(dat);IIC_WaitAck();IIC_Stop();
}void DA_write(uchar dat)// DA 输出电压（让板子显示你想让它显示的电压）
{IIC_Start();IIC_SendByte(0x90);IIC_WaitAck();IIC_SendByte(0x40);IIC_WaitAck();IIC_SendByte(dat);IIC_WaitAck();IIC_Stop();
}

iic.h的程序如下：

#ifndef _IIC_H
#define _IIC_H#include <STC15F2K60S2.H>
#include "intrins.h"#define uchar unsigned char//sbit SDA = P2^1;
//sbit SCL = P2^0;void IIC_Start(void);
void IIC_Stop(void);
bit IIC_WaitAck(void);
void IIC_SendAck(bit ackbit);
void IIC_SendByte(unsigned char byt);
unsigned char IIC_RecByte(void);
uchar AD_read(uchar add);
uchar EEPROM_read(uchar add);
void EEPROM_write(uchar add,uchar dat);
void DA_write(uchar dat);#endif