基于单片机的RGBLED背光源设计

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stm32单片机设计实现呼吸灯效果知识应用

stm32单片机设计实现呼吸灯效果知识应用

我们来探讨一下“STM32单片机设计实现呼吸灯效果”这一主题。呼吸灯效果是指LED灯逐渐由暗到亮再由亮到暗的渐变效果,仿佛在呼

吸一样,因此得名“呼吸灯”。在嵌入式系统和物联网设备中,呼吸

灯是一种常见的人机交互界面,其设计实现涉及到PWM调光技术和

定时器中断控制等内容。

在STM32单片机中,实现呼吸灯效果最常用的方法是利用定时器和PWM模块。我们需要配置定时器的计数周期和预分频系数,以确定呼吸灯的周期和频率。利用PWM模块控制LED的亮度,根据呼吸灯的状态变化不断更新PWM占空比,从而实现呼吸灯的效果。

在具体的程序设计中,我们可以使用STM32提供的HAL库函数或者

直接操作寄存器的方法来实现呼吸灯效果。在HAL库函数的调用中,需要先初始化定时器和PWM模块,然后在定时器中断中更新PWM

的占空比,从而实现呼吸灯效果。而如果选择直接操作寄存器的方法,需要对寄存器进行设置和操作,相对更加灵活和高效。

除了硬件设计和软件编程,实现呼吸灯效果还需要考虑功耗和灯光效

果的优化。在实际应用中,我们可以通过调节呼吸灯的周期和频率,

以及优化PWM输出的方式来达到节能和良好的视觉效果。还可以考

虑使用多个LED灯和不同颜色的混合,设计出更加丰富多彩的呼吸灯

效果。

STM32单片机设计实现呼吸灯效果是一个涉及硬件设计和软件编程的综合应用,需要结合定时器、PWM模块和中断控制等知识,并注重功耗和灯光效果的优化。通过深入理解和实践,我们可以设计出满足用户需求的呼吸灯效果,为嵌入式系统和物联网设备增添更加灵动的人机交互界面。

用RGB LED实现高亮度背光源

用RGB LED实现高亮度背光源
CC L无法 比拟 的优点 ,如 色彩还原性 反馈电路作 电流调整 ,以保 证背 光模 组 光 所 需 的 总 光 通 量 。 F 好 、寿命长 、不含 汞 、 有利于 环境保护 , 产 生 稳 定 的 白 光 光 源 。
中L r /qL } 2 }1CS l) E Lo c A} (一 O / D s D 2
I )改 善法 ,进 MS 1 rm,均匀性 可达 8 %。如果想进 一 出 了绝缘 金属基板 ( 5 a 0
目前背光模组 结构主要 有两种 :侧 学元件 ,具有 各 自的光学 性质 ,这些性
E ( C L)为光源 ,包含 了红 、绿 、蓝等 入式 和直下式 。由于产 品亮度和热量 的 质是光学 设计时 的重要参数 。L D光源 C F T 各 色光的频率 。CC L因辉度 高 ,成本 高要 求 ,优 选采取直 下式背光结 构 。通 发 出的光 经过各 层膜片 及 TF 时都发 F 低 廉 、技术 成熟等优 点被广泛 的运用在 过 采用大功率 RG E B L D发 出的光 复合 生 了一定 的变化 。知 道 了这些 参数后 ,
E 平 板显示器 上。 着发光二极 管 ( E 产 生 白光 ,R、 G、 B三 色 L D 分 开 封 就可 以根 据需求 亮度 和产 品基本 尺 寸 , 随 L D)
1 1mb rin E 背 亮 度的 改 善 ,LE D 背 光 模 组 显示 出 装 , 使三 色 L D的电路得 以独立 , 于 按式 ( )估算 (a eta 型 L D) E 便

50-基于51单片机的智能台灯设计

50-基于51单片机的智能台灯设计

50-基于51单片机的智能台灯设计

具体实现功能系统由STC89C52单片机+L数码管+光敏电阻+人体感应模块+红外接近传感器模块构成。

具体功能:

(1)亮度不够且有人靠近时台灯自动亮;

(2)靠的太近会提醒坐姿不正(蜂鸣器);

(3)附近无人时台灯自动熄灭(30秒),时间可调;

(4)根据环境亮度调节等亮度;

(5)可手动调节台灯亮度;

(6)设定学习时间。

设计背景台灯已是千家万户的必需生活用品,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。当夜晚来临时,人们又摸黑去开灯,非常不方便。在这里设计了以人体红外辐射(波长为9.5um)传感控制电路。当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时,自动感应开灯;当人体太靠近桌面时,台灯自动感应,警告纠正坐姿,若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭。当人离开时则自动关灯,达到节约能源的目的。

硬件设计整体硬件电路是以51单片机为控制核心,主要由热释电红外传感器,光敏电阻信号处理电路,提醒电路,灯光控制电路,故障报警电路等组成。单片机可将热释电红外传感器检测到的人体辐射红外信号及光强信号的模拟量转换成数字量。

(1)LED驱动电路

LED驱动电路采用3路串联、每路4颗的LED灯,使用三极管S8050来控制LED灯的亮灭。在软件上采用PWM控制方式,以此达到控制LED灯的亮度。

(2)光敏感应电路

对于台灯亮度的感应采用了光敏电阻,利用光敏电阻的阻值随着亮度的改变而改变,电阻值的改变会改变光敏电阻上的电压值。这时,通过AD转换器采集电压,转换成相应的光强数据传输给单片机。

(3)人体感应电路

基于51单片机声光控灯课程设计

基于51单片机声光控灯课程设计

基于51单片机声光控灯课程设计

引言:

51单片机声光控灯是一种能够根据声音的大小和频率来控制灯光亮度和颜色的装置。本文将介绍基于51单片机的声光控灯的设计原理、硬件电路、软件编程以及实际应用。

一、设计原理

声光控灯的设计原理是通过声音传感器检测环境中的声音信号,并将其转换为电信号输入到51单片机中。通过单片机的模拟转换功能,将声音信号转换为数字信号进行处理。根据处理后的信号,控制LED灯的亮度和颜色。

二、硬件电路

声光控灯的硬件电路主要包括声音传感器、ADC模块、51单片机、三色LED灯等组成。声音传感器用于检测环境中的声音信号,将其转换为电信号输入到ADC模块中。ADC模块将模拟信号转换为数字信号,并输入到51单片机中进行处理。51单片机通过PWM波控制LED灯的亮度和颜色。

三、软件编程

声光控灯的软件编程主要包括采集声音信号、信号处理以及LED灯控制等功能。首先,通过ADC模块采集声音传感器输入的模拟信号,并进行模数转换。然后,根据转换后的数字信号,进行信号处理,

比如判断声音的大小和频率。最后,根据处理后的信号,通过PWM波控制LED灯的亮度和颜色。

四、实际应用

基于51单片机的声光控灯具有广泛的应用前景。首先,在家庭环境中,可以将其应用于智能家居系统中,实现声控照明功能。通过声音传感器感知用户的声音指令,控制灯光的亮度和颜色,提高用户的生活体验。其次,在娱乐场所中,可以将其应用于舞台灯光控制系统中。根据演出音乐的节奏和声音效果,自动调整舞台灯光的变化,增添演出的氛围和效果。此外,声光控灯还可以应用于安防领域,通过声音检测来判断是否有异常情况,并通过灯光警示,提醒用户注意安全。

基于msp430单片机的智能台灯设计(C语言)

基于msp430单片机的智能台灯设计(C语言)

桂林理工大学信息学院

实习报告

实习名称:电子系统设计创新与实践

设计题目:基于单片机的智能台灯设计

专业班级:

姓名:

学号:

组员:

指导老师:

实习时间:

目录

1概述 (3)

1.1 题目名 (3)

1.2 功能和技术指标要求 (3)

1.3 国内外相关情况概述 (3)

1.4 调光技术的选择 (4)

2. 技术方案 (5)

2.1 光照强度检测传感器的基本原理介绍 (5)

2.2 总体技术方案 (5)

3 硬件设计 (6)

3.1 总体电路原理图 (6)

3.2 各模块分别介绍 (7)

3.2.1 MSP430G2553单片机模块 (7)

3.2.2 BISS0001 人体红外感应模块热释电传感器 (8)

3.2.3光敏电阻控制模块 (11)

3.2.4 光敏电阻的应用 (12)

3.3 灯光控制模块 (12)

3.4 PWM调光说明 (13)

3.5 硬件调试 (13)

3.5.1 调试方法 (13)

3.5.2 调试步骤 (14)

4. 软件设计 (15)

4.1 软件功能说明 (15)

4.2 软件总流程 (15)

4.3 软件测试 (15)

5. 性能测试 (16)

5.1 测试方法 (16)

5.2 给出相应记录 (16)

5.3 对实验数据进行分析以及提出相应的改进办法 (17)

6.总结 (17)

附录(程序清单):................................................. 错误!未定义书签。参考文献: (18)

1概述

1.1 题目名

基于单片机的智能台灯设计

1.2 功能和技术指标要求

本项目针对台灯的节电和使用的方便性进行创新设计与研究,以单片机为核心,综合运用热释电红外、光检测等技术,设计制作出智能型多功能LED台灯。该台灯具有自动开、关,自动调光等功能,实现了LED的亮度随周围光照强度的变化而变化。本设计一智能台灯控制器,实现照明控制系统的人性化,即当亮度足够时灯光关闭,在亮度不足时,有人走近自动点亮,并根据周围环境的亮度自动调节灯泡的功率的节能环保的智能型LED台灯的设计理念。

基于51单片机的PWM调光灯设计综述

基于51单片机的PWM调光灯设计综述

基于51单片机的PWM调光灯设计综述

一、原理及基本概念

1.1PWM技术原理

PWM是一种通过改变信号的脉冲占空比来控制电路的一种调制技术。通过改变占空比,可以控制电路输出的平均电压或电流,从而实现对设备的控制。

1.2PWM调光灯设计的基本思路

PWM调光灯的设计思路是利用51单片机的定时器模块产生一组特定频率的方波信号,并通过改变方波的脉冲占空比来控制灯光的亮度。通过不断改变PWM信号的占空比,可以实现对灯光亮度的精确控制。

二、设计步骤

2.1硬件设计

硬件设计包括51单片机的选型和外围电路的设计。

2.1.151单片机的选型

根据具体的需求和要求选择适合的51单片机型号,注意其定时器模块的数量和性能,以及IO口的数量和功能等。

2.1.2外围电路设计

外围电路设计主要包括电源电路、信号调节电路和负载电路。其中,电源电路用于为单片机和负载供电;信号调节电路用于接收51单片机产生的PWM信号,并通过电路设计将其转换成合适的电流或电压信号;负载电路则是连接在输出端,用于产生灯光。

2.2软件设计

软件设计主要包括编写51单片机的程序代码,实现PWM信号的产生

和控制。

2.2.1PWM信号产生的程序代码编写

根据具体的单片机型号和开发环境,编写产生PWM信号的程序代码。

可以利用单片机的定时器模块产生特定频率的方波信号,并通过改变占空

比来实现PWM调光效果。

2.2.2PWM信号控制的程序代码编写

编写程序代码来控制PWM信号的占空比。可以通过按键、旋钮等输入

设备来改变PWM信号的占空比,从而实现对灯光亮度的控制。

三、实现过程

RGB三基色单片机按键调光

RGB三基色单片机按键调光

《电子创新设计》课程作品报告RGB三基色单片机按键调光

班级

学号

姓名

前言

现代生活中,无论是在繁华的步行街,还是我们美丽的校园中,都能看到巨型显示频的身影,显示屏成为了现代信息传递的一个重要工具,当看到一个个美丽的画面在播放时,我们不禁好奇是什么原理让这些得以实现,众所周知,彩色LED显示屏,是以RGB三原色为基础。显示出了丰富多彩的颜色,但具体的原理可能就没那么多人知道了,抱着学习的目的,以PWM为原理,我们制造了基于单片机的,三个按键控制,三基色显全彩灯光合成电路,希望给大家对了解彩色显示屏工作原理有所帮助。

一:PWM原理(脉冲宽度调制)

控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。

例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等,都等于∏/n ,但幅值不等,且脉冲顶部不是水平直线,而是曲线,各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合,且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(即冲量)相等,就得到一组脉冲序列,这就是PWM波形。可以看出,各脉冲宽度是按正弦规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理,PWM 波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半周,也可以用同样的方法得到PWM波形。在PWM波形中,各脉冲的幅值是相等的,要改变等效输出正弦波的幅值时,只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可,因此在交-直-交变频器中,PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。

基于电源管理芯片的RGB LED彩灯驱动控制方案设计

基于电源管理芯片的RGB LED彩灯驱动控制方案设计

基于电源管理芯片的RGB LED彩灯驱动控制方

案设计

LED是一种性能优良的显示器件,具有寿命长、节电、高亮度、多种发光颜色、响应速度快和驱动电压低等优点,在节省能源的同时还可以通过PWM器件调节LED发光强度,依据RGB三原色混光原理调出多种颜色,再通过MCU智能控制实现多种显示效果。现正大量应用于城市亮化、建筑景观照明、舞台灯光设计等领域。

本设计方案采用恩智浦半导体(NXP)的电源管理芯片、微控制器、I2C器件、LED 驱动器件,为LED灯光系统设计提供全套的方案设计。

主要芯片:PCA9633/34/35:NXP I2总线RGB/RGBA LED闪烁/混光芯

片;TEA152x:NXP电源芯片;LPC92x:NXP 900系列MCU;P82B96/PCA9600:NXP I2C总线驱动芯片。

主要应用:

1. 点光源:应用LED彩色屏显示原理,将其像素放大,降低整体造价成本,每个模块为一个彩色像素点。应用环境:酒吧、KTV、舞台、商场、展厅,作为音乐旋律显示,背景墙装饰、幕墙广告等。

2. LED彩虹管:每条灯管由多个彩色像素点(RGB)组成,每个单色像素点可产生256个灰度级的变化。应用环境:立交桥、河道护栏、建筑外墙等不同场所的装饰照明。

系统硬件设计:

LED彩灯控制系统主要包含驱动模块、控制模块、LED电源三部分。

1. 驱动模块设计

如何实现让LED模块呈现不同的颜色,主要依靠人的视觉间歇惰性原理,利用对R、G、B三原色的LED的占空比实现颜色的混合。本设计方案的LED颜色显示主要依靠NXP公司的I2C接口LED闪烁/混光驱动芯片PCA9633(PCA9633-4位PWM输出,PCA9634-8位PWM输出,PCA9635-16位PWM输出)输出256灰度级的颜色来实现彩色显示。控制器只需要传送该模块的RGB颜色的灰度值即可实现颜色显示。

基于51单片机PWM调光灯设计

基于51单片机PWM调光灯设计

基于51单片机PWM调光灯设计

引言

随着科技的不断发展,人们对照明的要求也越来越高,不再满足于简

单的开关式灯光,而是更加注重光线的亮度调节。PWM调光技术由于其调

光范围广、控制精度高等特点成为了一种常见的调光方式。本文将以51

单片机为基础,介绍一种基于PWM调光技术的灯光系统设计。

一、原理概述

PWM调光技术即脉宽调制技术,通过不同占空比的高电平信号,控制LED灯的亮度。根据一个固定的周期周期(T),将周期平均分为一个个

等间隔的时间段,根据每个时间段内高电平信号的占空比(即高电平的持

续时间占整个周期的比例)控制LED灯的亮度。

二、系统设计

本系统主要由51单片机、脉冲宽度调制模块、MOSFET和LED灯组成。其中,51单片机负责生成PWM控制信号,脉冲宽度调制模块用于接收单

片机的PWM信号并产生相应的电压信号,MOSFET用于根据电压信号调节

电流,最终通过LED灯发出可调亮度的光线。

三、硬件设计

1.电源电路设计:

本系统使用12V直流电源供电,通过稳压电路将电压稳定在5V,用

于驱动51单片机和脉冲宽度调制模块。

2.PWM信号生成电路设计:

需要为51单片机提供一个定时器来生成PWM信号。可选择定时器2,使用定时器2的PWM输出功能。将定时器2的输出引脚接到脉冲宽度调制

模块。

3.脉冲宽度调制模块设计:

根据PWM信号的不同占空比,需要将其转换为相应的电压信号。可以

使用一个RC电路来实现。具体电路如下:

将51单片机的PWM信号通过一个三极管经过RC滤波后,输入到MOSFET的栅极,控制MOSFET的导通和关断。

单片机课程设计(论文)-LED彩灯控制器

单片机课程设计(论文)-LED彩灯控制器

单片机课程设计(论文)-LED彩灯控制器

题目:基于单片机的LED彩灯控制器设计与实现

摘要:随着科技的不断发展,LED彩灯在现代生活中的应用越来越广泛。本课程设计旨在设计和实现一种基于单片机的LED彩灯控制器,能够根据用户需求控制LED彩灯的颜色、亮度和模式等参数,实现照明、装饰和氛围营造等多种功能。

关键词:单片机、LED彩灯、控制器、颜色、亮度、模式

1. 引言

随着人们对照明需求的日益增长,彩色LED灯越来越受到人们的喜爱。传统的彩色LED灯通常需要手动调节开关和旋钮来改变颜色和亮度,操作不够方便。因此,设计一种基于单片机的LED彩灯控制器成为了迫切的需求。

2. 设计思路与方法

本课程设计采用单片机作为主控制器,通过串口通信与电脑进行数据传输。通过程序设计,实现用户对LED彩灯的颜色、亮度和模式等参数进行控制。设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

2.1 硬件设计

硬件设计包括电路图设计和电路元器件的选择。电路图设计主要包括单片机、LED灯、按键等元器件的连接方式。根据设计要求,选择适当的电路元器件并进行连线。

2.2 软件设计

软件设计主要包括单片机的程序设计和上位机的图形界面设计。程序设计采用C语言进行编写,利用单片机的定时器和定时

中断实现彩灯的颜色和亮度的控制。上位机的图形界面设计通过GUI软件实现,提供简单直观的操作方式。

3. 实验与结果分析

通过实验验证,LED彩灯控制器实现了对彩灯颜色、亮度和

模式的控制功能。用户通过上位机的图形界面,可以选择不同的颜色和亮度,并设置自动模式或手动模式。实验结果表明,LED彩灯控制器具有良好的实用性和稳定性。

基于51单片机的LED显示屏设计-毕业论文

基于51单片机的LED显示屏设计-毕业论文

基于51单片机的LED显示屏设计-毕业论文

1 绪论

1.1 国内外研究现状

LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体,它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成平板显示屏幕,以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点,在短短的十来年中,迅速成长为平板显示的主流产品,在信息显示领域得到了广泛的应用。

LED显示屏的发展可分为以下几个阶段:第一阶段为1990年到1995年,主要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片,主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所,作为公共信息显示工具。

第二阶段是1995年到1999年,出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。LED显示屏控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以应用。

第三阶段从1999年开始,红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国,同时国内企业进行了深入的研发工作,使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏被广泛应用,大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所,从而将国内的大屏幕带入全彩时代。

随着LED原材料市场的迅猛发展,表面贴装器件从2001年面世,主要用在室内全彩屏,并且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性,可随意调整的点间距,

被不同价位需求者所接受,在短短两年多时间内,产品销售额已超过3亿元,表面贴装全彩色LED显示屏应用市场进入新世纪。为了适应2008年奥运会的“瘦身”计划,利亚德开发了表面贴装双基色显示屏,大量用于训练馆和比赛计时计分系统。在奥运场馆全彩屏方面,为紧缩投资,全彩屏大部分采用可拆卸方式,奥运期间可作为实况转播工具,赛事结束后可用于租赁,作为演出、国家政策发布等公共场合应用工具,通过这种方式可尽快收回成本。

基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现

基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现

基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计

与实现

一、概述

随着科技的飞速发展,LED显示屏已广泛应用于各种公共场合,如商场、车站、广场等,成为信息传播和展示的重要工具。要使LED 显示屏正常工作并呈现出丰富多彩的视觉效果,就需要一个高效、稳定的控制器。基于MCS51单片机的LED显示屏控制器,以其性价比高、编程灵活、稳定性强等特点,在LED显示屏控制领域得到了广泛的应用。

MCS51单片机,作为一种经典的8位单片机,自问世以来就在工业自动化、智能仪表、消费类电子等领域发挥着重要作用。其强大的IO处理能力、灵活的编程方式以及稳定的性能,使得它成为LED显示屏控制器的理想选择。

本文将详细介绍基于MCS51单片机的LED显示屏控制器的设计与实现过程。我们将对LED显示屏的基本原理和工作方式进行阐述,接着分析MCS51单片机的特点和在LED显示屏控制中的应用优势。我们将从硬件设计和软件编程两个方面,详细介绍如何构建一个稳定、高效的LED显示屏控制器。我们将通过实例展示,验证所设计的LED显

示屏控制器的实际效果和应用价值。

通过本文的阅读,读者将能够深入了解基于MCS51单片机的LED 显示屏控制器的设计与实现过程,为实际工程项目中的LED显示屏控制器的设计与开发提供有益的参考和借鉴。

1. LED显示屏的发展背景和应用领域

随着科技的飞速发展,信息显示技术也取得了巨大的进步。LED 显示屏作为一种先进的显示技术,以其高亮度、高清晰度、色彩鲜艳、寿命长、功耗低等优点,逐渐在各个领域取代了传统的显示设备。LED 显示屏的发展背景和应用领域广泛,为现代社会的信息传播和视觉呈现提供了强有力的支持。

51单片机ws2812b编程实例

51单片机ws2812b编程实例

51单片机是一种常用的微控制器,它在嵌入式系统中具有广泛的应用。而ws2812b是一种RGB LED灯珠,能够通过单一的数据线进行控制。本文将介绍如何使用51单片机对ws2812b进行编程控制的实例,帮助读者了解如何利用51单片机实现颜色灯光的控制。

一、硬件准备

在进行ws2812b编程之前,首先需要准备相应的硬件设备。主要包括51单片机、ws2812b LED灯珠以及一些基本的电子元件。在连接电

路时,需要注意信号线的连接以及电源的合理设计,确保ws2812b能够正常工作。

二、代码编写

在进行51单片机ws2812b编程之前,需要编写相应的代码来实现颜色灯光的控制。需要定义ws2812b LED灯珠的控制方式,包括颜色

值的设置、亮度调节以及灯光显示的效果等。需要将51单片机的GPIO口与ws2812b LED灯珠进行连接,并编写相应的控制程序,以实现对LED灯光的控制。

三、代码调试

编写完51单片机ws2812b编程代码后,需要进行相应的调试工作。

首先需要确认51单片机与ws2812b LED灯珠的连接是否正确,以及代码中是否存在逻辑错误。需要通过单步调试和逐行调试的方式,逐

步检查代码的执行情况,确保程序能够正确地控制ws2812b LED灯珠。

四、实际应用

经过调试后,可以将编写好的51单片机ws2812b编程代码应用到实际项目中。通过51单片机的控制,可以实现对ws2812b LED灯光的各种效果,包括颜色的渐变、闪烁、呼吸灯效果等。还可以根据实际

需求,将ws2812b LED灯光的控制功能应用到各种不同的场景中,

基于单片机LED调光电路设计

基于单片机LED调光电路设计

基于单片机LED调光电路设计

一、引言

LED灯具具有高效、长寿命、环保等优点,因此在照明领域得到广泛应用。而LED灯具的亮度调节是LED照明应用中的一项重要功能,需要设计合理的调光电路来实现。本文通过单片机控制LED灯具的亮度,设计了一种基于单片机的LED调光电路,该电路能够实现LED灯具的亮度调节,并且具有稳定性、调节精度高的特点。下面我们将对这一电路的设计进行详细介绍。

二、电路设计原理

1. LED调光原理

LED灯具的亮度调光原理一般采用PWM调光方式。PWM(Pulse Width Modulation)即脉宽调制,是一种通过改变信号的脉冲宽度来控制电路的一种技术。在LED调光中,通过改变LED通电时间与断电时间的比例来调节LED的亮度,从而实现LED的调光。

2. 单片机控制

本电路采用单片机作为控制器,通过单片机来产生PWM信号,从而实现LED的调光。单片机能够精确地控制PWM信号的频率与占空比,使LED的亮度调节更为精准。

三、电路设计方案

1. 电路图如下所示:

(图一)

2. 电路描述:

本电路由单片机、LED、放大器、传感器、开关等组成。单片机通过程序控制产生PWM 信号,由放大器放大后驱动LED,实现LED的亮度调节。传感器用于采集环境光强度,开关用于控制LED的开关状态。

四、电路参数与特点

1. 参数设计说明

(1)单片机选择:本设计选择常用的51单片机,它具有丰富的外设资源和较好的性价比,能够满足LED调光的要求。

(2)PWM信号频率:通常LED的调光频率应在100Hz以上,以避免人眼感知到闪烁。本设计采用可调的PWM频率,通常设置在200Hz-1KHz范围内。

基于单片机PWM调光控制理论的RGB灯配光应用

基于单片机PWM调光控制理论的RGB灯配光应用

基于单片机PWM调光控制理论的RGB灯配

光应用

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摘要

本论文介绍了Microchip公司的PIC单片机PIC16F1827的结构特点和工作原理,以及XLAMP MC-E LED的功能特性。给出了利用PIC MCU的CCP 模块输出PWM从而对XLAMP MC-E LED进行配光的硬件系统电路和系统软件的设计方法。实验方法采用Altium 软件绘制LED驱动电路原理图,利用MPLAB X IDE软件来编写C语言程序,然后制作PCB 电路板,最后进行软硬件的调试。论文的主要意义在于通过实现PIC16F1827对RGB灯的调光控制,得到单一和混合的颜色,实现实际需求。进一步对C语言设计程序、电子电路设计原理、单片机编程原理等知识的综合运用,提高自己的理论知识水平、动手实践能力和科学研究精神。

引言

目前,社会上有很多种单片机,比如51单片机、A VR单片机、ARM单片机、PIC单片机等等。不同的

单片机类型应用于不同的场合。在我国,使用得比较广泛的是传统的8位的51单片机。由于信息时代的发展,Mirochip的PIC单片机在市场上占据着越来越多的份额,目前,PIC单片机的种类已经发展到10000多种,有高档、中档、低档等类型,在农业、工业上得到普遍的使用,在项目开发中可以根据实际需求进行PIC MCU选型。在我们实际生活中,PWM有着很广泛的用途,可以用步进电机、LED灯、开关电源等等。单片机输出PWM波形的方法有很多,比如利用内置的定时器模块、ADC模块、CCP模块、等等。相比于前两种模块,定时器模块过于占用CPU资源,且不停的进行计数;ADC精确度如果不够,则会产生较大的误差,且操作起来不是很方便;而利用PIC单片机独有的CCP模块,寄存器控制简单,并且便于程序修改,是输出PWM的最优选择。

基于单片机的LED设计

基于单片机的LED设计

基于单片机LED显示课程设计

一、设计目的

通过设计一个单片机系统(具有单片机最小系统、4个独立式按键及8个发光二级管、6个数码管和一个蜂鸣器),掌握Protel设计单片机应用系统硬件线路图的方法和Proteus仿真软件的使用,掌握使用Keil C51开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。任务涉及C51程序语言、MCS-51单片机I/O口应用及人机接口应用等知识,加强学生的理论知识。

二、设计任务

设计一个单片机系统(包括单片机最小系统、4个独立式按键及8个发光二极管、6个数码管和一个蜂鸣器),能用Protel绘出其原理图,并进行Proteus仿真,完成单片机综合开发板的键盘、显示等程序的编写、编译和调试。

三、设计步骤

(1)设计一个单片机系统(包括单片机最小系统、4个独立式按键及8个发光二极管、8个数码管和一个蜂鸣器),能用Protel绘出其原理图,并进行Proteus仿真;

(2)借助单片机实验箱对键盘、显示等程序进行编辑、编译和下载调试(4)教师检查;

(5)撰写设计报告,内容包括:单片机系统的硬件线路图、单片机系统中键盘、显示等程序及运行结果、收获与心得体会等。

四、设计要求

(1)电路原理图绘制正确;

(2)掌握Proteus仿真软件的使用;

(3)完成键盘、显示等程序的编写与调试。

一、设计概述

描述设计作品的主要功能及参数。

利用61板和LED键盘模组,编写程序让按键控制键盘模组的6位LED数码管的显示。给1×8键盘定义一个数字,当每按下一次按键时,将数码管上原有的显示

内容左移一位,然后将按键代表的数字显示在最右边的数码管上。1×8键盘各个键对

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摘要:为设计背光源提出了一种解决方案。根据三原色原理,利用单片机作为控制元件、结合NCP 5623三原色控制芯片,设计了一种RGB LED背光源。对于NCP 5623的控制所用的I2 C总线的实现上,采取利用单片机任意2个通用I/O管脚和NCP两5623的I2 C引脚连接,作为I2 C总线,通信协议实现上采用软件模拟的方式,且单片机作为控制单元,只需实现最小系统的功能。这种方式简化了设计,节约了I2 C总线主控制器器件,降低了成本。在软件设计上,在此给出了软件模拟I2 C协议方式下的NCP 5623每一个功能的实现程序模板,给出了NCP 5623应用的一种通用方法,组合使用可实现三原色及亮度可调的基本功能。对教学和实践都有深刻意义。

0 引言

液晶显示器(LCD)是光调制器件,自身并不发光,所以为了可以清楚地看到透射式液晶显示器的显示内容,需要给液晶屏匹配一个背光源。目前的背光模组一般使用冷阴极管(CCFL)为光源,包含了红、绿、蓝等各色光的频率。CCFL因辉度高、成本低廉、技术成熟等优点被广泛的运用在平板显示器上。随着发光二极管(LED)亮度的改善,LED背光模组显示出CCFL无法比拟的优点,如色彩还原性好、寿命长、不含汞、有利于环境保护,这些使其成为LCD背光模组中的研究热点。LED背光模组的设计主要包括光学结构设计,驱动电路设计以及程序设计,显示性能主要表现在亮度、色度、均匀性等方面。本文将从驱动电路和软件设计的角度进行阐述,讲述了设计所采用的元器件、硬件原理及其软件编程,详细地探讨了RGB LED背光源的设计方案。

1 硬件设计

本设计采用单片机作为LED的控制核心器件,选用NCP 5623实现LED背光源的静态显示。单片机主要实现的功能是通过I2C协议控制NCP 5623芯片,NCP 5623根据单片机发送的命令调节3种颜色的LED的亮度从而达到背光的效果。NCP 5623是安森美半导体日前推出的高能效3路输出LED驱动器,带有I2C接口,并且内置渐进调光功能,3路LED可独立控制,总LED电流9可达0mA,并且是一种无铅器件。

该器件特别适用于驱动手机和MP3播放器等便携产品中的3色RGB(红、绿、蓝)LED 装饰光和增强型LCD背光。硬件结构图如图1所示。

图1 三原色LED驱动硬件结构图

2 软件设计

NCP 5623是接受单片机的命令而产生动作,单片机给NCP 5623芯片发送指令是通过I2C总线,两者之间通过I2C协议进行通信。I2C总线的实现可以有多种方法,而对于本文的情况,速率不是问题的重点,所以采取一般的单片机用某两个普通I/O 口模拟I2C 总线。对于单片机模拟I2C总线已经非常成熟,只要根据以往的程序根据自己的需要略加修改即可。对于背光光源来说,主要调整三原色之间的亮度比例和根据自己的需要进行总体亮度调节,这些都可以通过NCP 5623所提供的命令实现,所以只要掌握了这些指令传输的程序实现,可以自己根据需要组合实现自己想要的功能,下面就给出NCP 5623各个命令的子程序实现。

NCP 5623能实现的功能如表1。

表1 NCP 5623编程序列图

该表的$70代表NCP 5623的I2C器件写地址。

对于NCP 5623来讲没有读操作。该器件的命令为1个字节,它可以被认为是I2C传输的内容部分。该字节最高3位用来表征命令,后面5位用来表征命令的参数,比如001表示对3个LED亮度同时进行控制,而后面5位则表示亮度。下面是每个命令的子程序实现,

I2C_Start()是启动I2C总线读写函数,I2C_Stop()是停止I2C传输函数,writeByte ()是传输数据函数。每个命令的实现开头都应该有I2C_Start()启动传输,最后应该有I2C_Stop()停止I2C总线活动。

灯灭命令实现:

bit tempbit;

tempbit=0;

I2 C_Start();

writeByte(0x70);

tempbit=checkAck();

writeByte(0x00);

tempbit=checkAck();

I2 C_Stop();

为了节约篇幅,下面的程序省略I2C_Start();I2C_Stop()和每个writeByte()函数后面的tempbit =checkAck()。

同时控制3个灯的亮度命令模板:

writeByte(0x70);

writeByte(value); //value可取0x20-0x3f

控制红灯的亮度命令模板:

writeByte(0x70);

writeByte(value); //value可取0x40-0x5f

I2 C_Stop();

控制绿灯的亮度命令模板:

writeByte(0x70);

writeByte(value); //value可取0x60-0x7f

控制黄灯的亮度命令模板:

bit tempbit;

writeByte(0x70);

writeByte(value); //value可取0x80-0x9f

渐亮模式程序实现:

writeByte(0x70);

writeByte(value0); //value0可取0x20-0x3f

writeByte(value1); //value1可取0xa0-0xbf

writeByte(value2); //value2可取0xe1-0xff

必须保证value0的后5位的值小于value1后5位

的值。

渐暗模式程序实现:

writeByte(0x70);

writeByte(value0); //value0可取0x20-0x3f

writeByte(value1); //value1可取0xc0-0xdf

writeByte(value2); //value2可取0xe1-0xff

必须保证value0的后5位的值大于value1后5位的值。

可以将上面的每个命令实现为子函数,根据实际情况组合,实现不同的应用。

3 结语

本文提出了一种基于单片机实现LED背光源静态显示的方法。针对其功能和特性,采用了NCP 5623芯片,完成了有关电路的设计和软件设计。可以实现亮度多级调控的背光光源,而且可以根据不同命令的组合实现可各种颜色可变,亮度可调,亮度和颜色渐变的功能,可用于其他应用。

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