TWAS手把手教你做呼吸灯-基于51单片机学习板

内容比较简单，发这个贴主要是针对新手！什么是呼吸灯？

顾名思义，灯光在微电脑控制之下完成由亮到暗的逐渐变化，感觉像是在呼吸。用专业的话来说是通过控制PWM的占空比来完成对LED亮度的控制

什么是PWM和占空比？

脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种技术。

占空比：高电平在一个周期之内所占的时间比率。

呼吸灯原理

当一颗LED在高速闪烁，闪烁的频率已经超过了人眼的感知的范围，那么我们看到这颗LED就是一直亮的，也就是视觉暂留现象(余晖效应)。如果

我们控制一次闪烁中亮和灭的时间(修改占空比)，就可以控制亮度。

代码实现：

/*******************************************************

*  程序名称：main.c

*  程序功能：实现呼吸灯的主程序文件

*  程序作者：TWAS

*  创建时间：2015-1-22

*  修改时间：

*  程序版本：V0.1

*******************************************************/

/* 包含的头文件 */

#include

/* 寻址变量定义 */

sbit LED_Drive = P3^5;         /* 定义驱动LED的IO口，LED为共阳 */

/******************************************************

* 函数名称：main

* 函数功能：主函数

* 入口参数：NULL

* 出口参数：NULL

*******************************************************/

int main()

{

unsigned char i;

/* 初始化 */

LED_Drive = 1;

/* 主循环 */

while(1)

{

for(i = 0; i < 200; i++)

{

/* 外边的for循环共循环200次，前面10次点亮LED，后面180次熄灭LED

* 通过修改if后面的值，就可以改变占空比

*/

if(i < 10)

{

LED_Drive = 0;

}

else

{

LED_Drive = 1;

}

}

}

return 0;

}

/******************************************

*                      程序结束

*****************************************/

可以明显看出我们所控制的LED比电源灯暗许多，既然我们会控制亮度，想实现呼吸灯也就变的简单了

代码实现：(为了节约空间和界面简洁，只贴出主要实现的部分)

int main()

{

unsigned char         i;

unsigned char ucNum = 0;                 /* 新增两个变量，ucNum控制占空比*/

bit            bAdd = 1;                 /* bAdd选择是增大占空比还是减小占空比 */

/* 初始化 */

LED_Drive = 1;

/* 主循环 */

while(1)

{

for(i = 0; i < 200; i++)

{

/* 外边的for循环共循环200次，前面10次点亮LED，后面180次熄灭LED

* 通过修改if后面的值，就可以改变占空比

*/

if(i < ucNum)

{

LED_Drive = 0;

}

else

{

LED_Drive = 1;

}

}

/* 选择是增大占空比还是减小占空比 */

if (1 == bAdd)

{

ucNum++;

}

else

{

ucNum--;

}

/* 当Num等于200也就是最大值时,bAdd置0，Num开始减小 */

if (200 == ucNum)

{

bAdd = 0;

}

/* 当Num等于200也就是最大值时,bAdd置1，Num开始增大 */

else if (0 == ucNum)

{

bAdd = 1;

}

}

return 0;

}

由于图片看不到效果，这个地方就不贴图了，根据测试，我们的所需要的功能实现了！

但是这时候有的人就有疑问了，这是很普通的LED，那如果是特殊一点的呢？比如我所用的

学习板上面，16颗LED是用595驱动的，那呼吸灯又该如何实现呢？

其实很简单，我们把驱动LED的函数封装一下，直接替换，其它不变就行了！

代码实现：(为了节约空间和界面简洁，只贴出主要实现的部分)

for(i = 0; i < 200; i++)

{

/* 外边的for循环共循环200次，前面10次点亮LED，后面180次熄灭LED

* 通过修改if后面的值，就可以改变占空比

*/

if(i < ucNum)

{

DriveLED(0x0003);   /* LED驱动，点亮D1和D2 */

}

else

{

DriveLED(0x0002);   /* LED驱动，熄灭D1点亮D2 */

}

}

当我把程序改成这样的时候，出了一点问题，不能呼吸，变成闪烁了！等等，先把LED驱动部分发一下：

/******************************************************

* 函数名称：SendData

* 函数功能：74HC595数据的发送

* 入口参数：unsigned int uiDataOne, unsigned int uiDataTwo

* 出口参数：void

*******************************************************/

void SendData(unsigned char ucDataOne, unsigned char ucDataTwo)

{

unsigned int i = 0;

/* 将片选信号置为低电平 */

HC595RCK = 0;

/* 输入第一个数据：uiDataOne */

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

{

/* 给出脉冲信号，首先将CLK置为0 */

HC595CLK = 0;

if (0 != (ucDataOne & 0x80))

{

HC595DATA = 1;

}

else

{

HC595DATA = 0;

}

/* 给出脉冲信号，首先将CLK置为1 */

HC595CLK = 1;

/* 准备第二个数据 */

ucDataOne = ucDataOne << 1;

}

/* 输入第二个数据：uiDataTwo */

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

{

/* 给出脉冲信号，首先将CLK置为0 */

HC595CLK = 0;

if (0 != (ucDataTwo & 0x80))

{

HC595DATA = 1;

}

else

{

HC595DATA = 0;

}

/* 给出脉冲信号，首先将CLK置为1 */

HC595CLK = 1;

/* 准备第二个数据 */

ucDataTwo = ucDataTwo << 1;

}

/* 将片选信号置为高电平 */

HC595RCK = 1;

}

/********************************************************

*  函数名称：DriveLED

*  函数功能：595驱动程序是分两个数据发的，

*            本函数把它合并成一个数据

*  入口参数：uiData:16颗LED需要显示的数据

*  出口参数：NULL

*******************************************************/

void DriveLED(unsigned int uiData)

{

SendData(uiData >> 8,uiData);

}

继续刚刚的问题，呼吸灯变成闪烁了，怎么回事呢？在程序逻辑上是没有问题的，

我们只是更改了LED的驱动部分，看来就是LED驱动的问题了！先来Debug看一下，执行

DriveLED这个函数，时间是接近400微妙，循环200次，就是差不多80毫秒，那么LED的

闪烁频率为12.5HZ(都是大概的值，没有精确计算)，还不足以形成视觉暂留现象。

那怎么办呢，减少循环次数为50，频率增大到50HZ左右，像这样：

for(i = 0; i < 50; i++)

{

/* 通过修改ucNum的值，就可以改变占空比*/

if(i < ucNum)

{

DriveLED(0x0003);   /* LED驱动，点亮D1和D2 */

}

else

{

DriveLED(0x0002);   /* LED驱动，熄灭D1点亮D2 */

}

}

经过验证！成功了！

如有错误的地方，希望大家批评指正！