单片机流水灯与呼吸灯结合-滴水灯程序及详细教程

ID:81203 · 发表于 2015-5-26 19:22

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 <reg52.h>

/* 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！

ID:82588 · 发表于 2015-6-14 10:42

学习的是一种思维的方法,感觉挺好,收藏待练习

ID:83294 · 发表于 2015-6-20 17:40

刚刚验证了一下，确实可以实现，楼主厉害

ID:581062 · 发表于 2019-7-9 16:45

楼主我也遇到麻烦为啥用PWM。调光的呼吸灯的程序变成流水灯程序的一个函数调用的形式。结果只有流水没有呼吸。
求救大佬:'(
#include"reg52.h"
#include<intrins.h>
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;

sbit led1=P2;
int PWM_Low,Clock=500;
#define led P2
void delay(u16 a)
{while(a--);
}

   void main1(int t)
   {

      for(PWM_Low=Clock;PWM_Low>0;PWM_Low--)
      {t=1;
delay(PWM_Low);
{int b;
for (b=0;b<PWM_Low;b++);}
t=0;
delay(Clock-PWM_Low);
{int b;
for (b=0;b<Clock-PWM_Low;b++);}

} }

void main()
{u8 i,t,t1,t2;
t1=0xfe;
t2=0x7f;
for(i=0;i<4;i++)
{t=t1&t2;
led=t;
main1(t);
delay(50000);

t1=_crol_(t1,1);
t2=_cror_(t2,1);}  }
了

帐号		自动登录	找回密码
密码			立即注册

单片机流水灯与呼吸灯结合-滴水灯程序及详细教程

相关帖子

浏览过的版块