论文利用PWM调节LED亮度
PWM调光方法在LED亮度调节中的应用
PWM调光方法在LED亮度调节中的应用
LED 是一种固态电光源,是一种半导体照明器件,其电学特性具有很强的离散性。
它具有体积小、机械强度大、功耗低、寿命长,便于调节控制及无污染等特征,有极大发展前景的新型光源产品。
LED 调光方法的实现分为两种:模拟调光和数字调光,其中模拟调光是通过改变LED 回路中电流大小达到调光;数字调光又称PWM 调光,通过PWM 波开启和关闭LED 来改变正向电流的导通时间以达到亮度调节的效果。
模拟调光通过改变LED
回路中的电流来调节LED 的亮度,缺点是在可调节的电流范围内,可调档位受到限制;PWM 波调光可通过改变高低电平的占空比来任意改变LED 的开启时间,从而使亮度调节的档位增多。
本文拟用两种方法共同作用,以达到调节LED 亮度的效果。
1 LED 调光方法
模拟调光是通过改变LED 回路中电流大小达到调光,电源电压不变,通过改变R 的电阻值来改变回路中的电流,从而达到改变LED 亮度的效果。
很多其他模拟调光都是采用这种方法的延伸,其优点是电流可连续,但可调节电流的范围往往受到硬件的限制,调节档位不多,对于要求亮度感应敏感的高精度采光设备,这种方法不理想。
数字调光又称PWM 调光,通过PWM 波开启和关闭LED 来改变正向电流的导通时间,以达到亮度调节的效果。
该方法基于人眼对亮度闪烁不够敏感的特性,使负载LED 时亮时暗。
如果亮暗的频率超过100 Hz ,人眼看到的就是平均亮度,而不是LED 在闪烁。
PWM 通过调节亮和暗的时间比例实现调节亮度,在一个PWM 周期内,因为人眼对大于100 Hz 内的光闪烁,感知的亮度是一个累积过程,即亮的时间在整个周期中所占得比例越大,。
最简单PWM技术应用渐明渐暗的LED灯
最简单PWM技术应用渐明渐暗的LED灯浅谈最简单PWM技术应用--渐明渐暗的LED灯:控制简单的LED灯貌似没什么难度~但是你会不会感觉到太单调~总是同一个频率在闪烁~总是同一个亮度在闪烁。
大家有否想过能让LED灯由暗逐渐变亮~然后再由亮变暗该从什么地方入手呢,这里就不得不提到PWM技术。
这里着重注意最后面对所给完整程序的分析。
在开始我们的工程之前,首先来了解一个概念:PWM。
PWM是脉冲宽度调制的英文单词的缩写。
脉冲宽度调制(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非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
脉宽调制是开关型稳压电源中的术语。
这是按稳压的控制方式分类的,除了PWM型,还有PFM型和PWM、PFM混合型。
脉宽调制式开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下,通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的。
读起来有点晦涩难懂。
其实简单的说来,PWM技术就是通过调整一个周期固定的方波的占空比,来调节输出电压的平均当电压,电流或者功率等被控量。
我们可以用个一水龙头来类比,把1s时间分成50等份,即每一个等份20ms。
在这20ms 时间里如果我们把水龙头水阀一直打开,那么在这20ms里流过的水肯定是最多的,如果我们把水阀打开15ms,剩下的5ms关闭水阀,那么流出的水相比刚才20ms全开肯定要小的多。
同样的道理,我们可以通过控制20ms时间里水阀开启的时间的长短来控制流过的水的多少。
那么在1s内平均流出的水流量也就可以被控制了。
当我们调整PWM的占空比时,就会引起电压或者电流的改变,LED的明暗状态就会随之发生相应的变化,听起来好像可以通过这种方法来实现我们想要的渐明渐暗的效果。
让我们来试一下吧。
大家都知道人眼有一个临界频率,当LED的闪烁频率达到一定的时候,人眼就分辨不出LED是否在闪烁了。
为了让我们的LED在变化的过程中,我们感觉不到其在闪烁,可以将其闪烁的频率定在50Hz以上。
PWM直流电压控制的高亮度LED调光
PWM 直流电压控制的高亮度LED 调光PWM 直流电压控制的高亮度LED 调光
摘要:此LED 驱动电路包括一个滞后控制器U1 的(MAX16820 的),相关功率器件和控制电路的四运放U2 乐队(LMX324)为基础。
U1 驱动HB LED 的五个从24V 电源,仅使用电感L1,MOSFET Q1 的,赶上二极管D1。
高亮度LED(HB LED)的正在融入更多传统照明,其中包括一个直流配电系统(一个例子是议员的24V - 16 轨道灯)中取得进展。
HB LED 的效率更高,他们有一个较长的寿命可能比卤素灯或氙气灯。
由于迟滞控制器价格便宜,携带简单到照明设计,而且无需补偿网络,它们非常适合于驱动高亮度发光二极管。
迟滞控制器通常有一个脉冲宽度调制器(PWM)输入,可以实现不同的占空比以提供调光功能脉冲序列。
其中一个问题,但是,是许多1V 的调光器提供- 10V 的直流信号,而不是一个PWM 信号转换成传统的照明系统。
为了提高高亮度LED 的工作寿命,也应该提供一个温度控制器为基础的电流折返。
直流电压转换PWM 信号很容易。
PWM 信号出现在一个比较当您应用在一个输入直流电压,以及在其他三角波输出。
可能会出现头痛,但在试图对准三角波电压的控制。
你想要一个与占空比和控制电压的线性关系,在同一个最低控制电压占空比为0%和100%的最高占空比。
pwm控制led亮度的原理和方法
pwm控制led亮度的原理和方法以PWM控制LED亮度的原理和方法引言:在电子设备中,LED广泛应用于各种场景,如显示屏、照明等。
而控制LED的亮度是一项重要的任务。
本文将介绍使用PWM(脉宽调制)控制LED亮度的原理和方法。
一、PWM控制LED亮度的原理PWM是一种通过改变信号的占空比来控制电路输出的方法。
在LED控制中,通过改变LED的驱动电流来控制亮度。
而PWM控制LED亮度的原理就是通过改变PWM信号的占空比来改变驱动电流的平均值,从而控制LED的亮度。
PWM信号是一种周期性的方波信号,其周期T可以根据需要调节。
占空比D定义为PWM信号高电平的占比,即高电平时间TH与周期T的比值。
通过改变占空比D,可以改变PWM信号的高电平时间,进而改变驱动电流的平均值。
驱动电流的平均值与LED的亮度成正比。
当PWM信号的占空比D 较小时,驱动电流的平均值较小,LED的亮度较暗;当PWM信号的占空比D较大时,驱动电流的平均值较大,LED的亮度较亮。
二、PWM控制LED亮度的方法PWM控制LED亮度的方法主要有以下几种:1. 使用PWM芯片控制:在一些需要频繁调节LED亮度的场景中,可以使用专门的PWM芯片来控制。
这种方法需要外接PWM芯片,通过设置相关寄存器来控制PWM信号的占空比。
通过改变占空比,来改变驱动电流的平均值,从而控制LED的亮度。
2. 使用单片机控制:在一些需要程序化控制的场景中,可以使用单片机来控制PWM信号。
单片机具有较强的计算和控制能力,可以根据需要编写程序来控制PWM信号的占空比。
通过改变占空比,来改变驱动电流的平均值,从而控制LED的亮度。
3. 使用专用LED驱动芯片控制:在一些大规模LED灯光控制系统中,常常使用专用的LED驱动芯片来控制。
这些驱动芯片内部集成了PWM控制电路,可以直接通过设置相关寄存器来控制PWM信号的占空比。
通过改变占空比,来改变驱动电流的平均值,从而控制LED的亮度。
PWM调整LED亮度设计报告
EDA技术基础PWM调整LED亮度选做试验电子信息科学与技术物电学院2011-06-24PWM调整LED亮度设计一.实验任务学习PWM原理,用Verilog硬件描述语言设计PWM逻辑电路,实现PWM信号占空比可调,通过按键调整PWM信号的占空比,将此PWM信号输出驱动发光二极管,观察不同占空比时发光二极管的亮度如何变化。
在实验箱上实现按键调整发光二极管亮度,数码管显示PWM信号的占空比。
具体要求:将输入数字信号转化为输出模拟信号,利用脉宽调制来实现二极管的亮度调节。
按下s1(不松手),二极管逐渐变暗,暗到一定程度,突然变亮,再循环,按下s2(不松手),二极管逐渐变亮,亮到一定程度,突然变暗,再循环。
二.方案论证实验原理图为三、实验思路调节时钟脉冲的占空比,输出脉冲频率一定,输出脉冲的占空比越大相当于输出的有效电平越大,可将数字量转化为模拟量。
基于这种思路可先将输入的一定计数周期T(相当于一个常量)的标准时钟脉冲变为一个高低电平占空比不一致的非标准脉冲(包含一个高电平、一个低电平),可用另外一个计数器Q来控制高低电平的占空比,随着Q的增大高电平的占空比随时间逐渐增大(或减小),而低电平随时间逐渐减小(或增大)。
但这个脉冲周期T是一定的。
随着T个数的增加便能得到一个高电平的占空比随时间逐渐增大(或减小),而低电平随时间逐渐减小(或增大)的非标准的时钟脉冲。
由于时钟脉冲的高低电平的占空比随时间有规律、有方向的变化,这样可实现二极管的亮度缓慢变化。
四、实验步骤及代码99计数器的计数模块代码为module counter(clk,clr,Q);input clk,clr;output [7:0]Q;reg [7:0]Q;always @(posedge clk or negedge clr)begin if(!clr) begin Q=0;endelse beginif(Q[3:0]==9) begin if(Q[7:4]<9)begin Q[7:4]=Q[7:4]+1; Q[3:0]=0;end else begin Q[7:0]=0;endendelse begin Q[3:0]=Q[3:0]+1;endendendendmodule而通过按键可调的计数器模块的代码为:module c9(clk,clr,kup,kdw,Q,clk); input clr,clk;input kup,kdw;output [7:0]Q;reg [7:0]Q;wire clka,clkb,clkc,clkd,newclk; assign clka = clk;LCELL AA(clka,clkb);LCELL BB(clkb,clkc);LCELL CC(clkc,clkd);LCELL DD(clkd,newclk);always @(posedge newclk or negedge clr)beginif(!clr) begin Q[3:0]=4'H0;Q[7:4]=4'H5;endelse beginif(kup)beginif(Q[3:0]==4'H9)if(Q[7:4]==9) begin Q[7:4]=4'H0;Q[3:0]=4'H0;end else begin Q[7:4]=Q[7:4]+4'H1;Q[3:0]=4'H0;endelse Q[3:0]=Q[3:0]+4'H1;endelse begin Q[3:0]=Q[3:0];Q[7:4]=Q[7:4];endif(kdw)beginif(Q[3:0]==4'H0)if(Q[7:4]==4'H0) begin Q[7:4]=4'H9;Q[3:0]=4'H9;end else begin Q[7:4]=Q[7:4]-1;Q[3:0]=4'H9;endelse Q[3:0]=Q[3:0]-4'H1;endelse begin Q[3:0]=Q[3:0];Q[7:4]=Q[7:4];endendendendmodule同时要用实验箱上的50MHZ晶体震荡器作为计数器1的输入时钟代码为module fenpin2(clk,clr,clko);input clk,clr;output clko;reg [25:0]c;reg clko;always @(posedge clk or negedge clr)beginif(!clr) begin c=26'H0;clko=1'H0;endelse if(c==26'D50_000_000)begin c=26'H0;clko=1'H1;end else begin c=c+26'D100;clko=1'H0;endendendmodule由于数码关于二极管的频率不一样,因此对他们时钟信号的分频的大小也应不同,因此对二极管的输入时钟也应进行分频,其代码为:module div_clk(clk,clr,ck0);input clk,clr;output ck0;reg [19:0]c;always @(posedge clk or negedge clr)beginif(!clr)c=20'H0;else c=c+20'H1;endassign ck0=c[5];endmodule为了使数码管上能显示出占空比,我们还应加一个比较模块,其代码:module compare(a,b,led);input [7:0]a;input [7:0]b;output led;reg led;always @(a or b)beginif(a<b)led=1;else led=0;endendmodule数码管显示模块module deled(num,a,b,c,d,e,f,g);input [3:0]num;output a,b,c,d,e,f,g;reg a,b,c,d,e,f,g;always @(num)begincase(num)4'H0 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111110; 4'H1 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b0110000;4'H2 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1101101;4'H3 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111001;4'H4 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b0110011;4'H5 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1011011;4'H6 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1011111;4'H7 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1110000;4'H8 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111111;4'H9 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111011;default:{a,b,c,d,e,f,g}=7'b0000000;endcaseendendmodule相应的数码管引脚、二极管引脚及按键的引脚排列图为:五、实验分析及实验总结1、由于时钟脉冲的高低电平的占空比随时间有规律、有方向的变化,这样可实现二极管的亮度缓慢变化。
如何用PWM程序控制LED灯
单片机典型实例:如何用PWM程序控制LED灯?我们知道51单片机本身是没有pwm接口的,这个程序是通过软件模拟pwm.在一定的频率的方波中,调整高电平和低电平的占空比,即可实现LED灯亮度控制。
要用51产生PWM去控制LED,首先要确定PWM的周期T和占空比D,确定了这些以后,可以用定时器产生一个时间基准t,比如定时器溢出n次的时间是PWM的高电平的时间,则D*T=n*t,类似的可以求出PWM低电平时间需要多少个时间基准n那么就可以编写程序,根据定的时间基准t给定时器赋值初始化,然后开启定时器,定义一个标志位flag,根据flag的状态决定输出高平还是低电平,假设定义flag=1的时候输出高电平,用一个变量去记录定时器中断的次数,每次中断就让记录中断次数的变量+1,在中断程序里面判断这个变量的值是否到了n,如果到了说明高电平的时间够了,那么就改变flag 为0,输出低电平,同时记录中断变量的值清零,每次中断的时候依旧+1,根据flag=0的情况去判断记录变量的值是否到了n如果到了,说明PWM的低电平时间够了,那么就改flag=1,输出改高电平,同时记录次数变量清零,重新开始,如此循环便可得到想要的PWM波形。
#include“STC89.H”unsigned char CYCLE; /*PWM周期长度*/unsigned char count=0; /*记录中断次数*/unsigned char PWM_ON; /*PWM高电平时间计数*/void delay()/*延时约78ms*/{Unsigned char i,j;for(j=100; j; j--)for(i=255; i; i--);}void main(){bit Flag;/*变化状态标志,0:渐亮,1:渐暗*/TMOD=0x01;/*时间基准为1ms*/TH0=(65536-100)/256;/*右端表达式编译后为0xFF*/TL0=(65536-100)%256;/*同上*/IE=0x82;/*开定时器0中断0x82 = 10000010*/TR0=1;/*启动定时器0*/CYCLE=10;/*十级亮度,即十级PWM*/while(!Flag/*渐亮,每一次变化亮度增加1*/{delay();/*延时*/PWM_ON++;/*高电平脉宽延长,即亮度增加*/if(PWM_ON==CYCLE)/*若高电平脉宽增长到整个周期*/{Flag =1;/*则转为渐暗*/}}while(Flag)/*渐暗,每一次变化亮度减少1*/{delay();/*延时*/PWM_ON--;/*高电平脉宽缩短,即亮度降低*/if(PWM_ON==0)/*若高电平脉宽缩短到0*/{Flag =0;/*则转为渐亮*/}}}void TIme0_server()interrupt 1 using 1{TH0=(65536-100)/256;/*时间基准为1ms*/TL0=(65536-100)%256;/*即每1ms触发一次中断*/ if(count==PWM_ON)/*若中断次数达到亮度设定值*/ {P2=0xFF;/*则熄灯*/}count++;/*每次中断记录+1*/if(count==CYCLE)/*若中断次数达到PWM周期长度*/ {count=0;/*则清零中断记录*/if(PWM_ON!=0)/*若此时亮度值非零*/{P2=0; /*则点灯*/}}}。
例程9PWM调控灯光亮度汇总
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输出电压=(接通时间/脉冲时间)*最大电压值
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PWM 被用在许多地方,调光灯具、电机调速、声音的 制作等等。 下面介绍一下PWM 的三个基本参数: 1、脉冲宽度 2、脉冲周期(1 秒内脉冲频率个数的倒数) 3、电压高度(例如:0V-5V)
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谢谢大家!
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
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第9讲
PWM 调控灯光亮度实验
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Pulse Width Modulation 就是通常所说的PWM, 译为脉冲宽度调制,简称脉宽调制。脉冲宽度调制 (PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法, 由于计算机不能输出模拟电压,只能输出0 或5V 的的数 字电压值,我们就通过使用高分辨率计数器,利用方波 的占空比被调制的方法来对一个具体模拟信号的电平进 行编码。PWM 信号仍然是数字的,因为在给定的任何 时刻,满幅值的直流供电要么是5V(ON),要么是 0V(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的 重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直 流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开 的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM 进行编码。输出的电压值是通过通和断的时间进行计算 的。
pwm控制led亮度的原理和方法
pwm控制led亮度的原理和方法一、引言近年来,LED(Light Emitting Diode)作为一种新型照明技术被广泛应用于各个领域。
然而,单一的亮度无法满足不同场景和需求的要求,因此,使用PWM(脉冲宽度调制)技术来控制LED的亮度成为一种常见的方法。
本文将介绍PWM控制LED亮度的原理和方法。
二、PWM控制LED亮度的原理PWM技术通过改变信号的高电平时间和低电平时间比例来控制电路的平均输出电平,从而实现对LED亮度的控制。
在PWM控制下,LED在高电平时间内以最大亮度发光,而在低电平时间内则不发光。
通过快速的高低电平切换,肉眼无法察觉到LED的闪烁,从而达到调节亮度的效果。
三、PWM控制LED亮度的方法1. 软件PWM控制软件PWM控制是一种基于软件实现的方法,可以通过编程语言来控制LED的亮度。
在单片机或嵌入式系统中,可以通过设置定时器的计数值和比较值来生成PWM信号,然后将该信号输出到LED控制引脚。
通过改变定时器的计数值和比较值,可以改变PWM信号的周期和占空比,从而控制LED的亮度。
2. 硬件PWM控制硬件PWM控制是一种基于专用硬件电路实现的方法,可以直接控制LED的亮度。
常见的硬件PWM控制器有NE555、ATMega328P等。
这些控制器内置了PWM发生器,可以直接输出PWM信号。
通过调节PWM信号的周期和占空比,可以实现对LED亮度的调节。
3. 电路PWM控制电路PWM控制是一种基于电路设计实现的方法,可以通过改变电路中元件的数值来控制LED的亮度。
常见的电路PWM控制器有555定时器电路、RC电路等。
通过改变电路中的电阻、电容或电感等元件的数值,可以改变PWM信号的周期和占空比,从而控制LED的亮度。
四、PWM控制LED亮度的优势1. 节能:PWM控制LED的亮度时,当LED处于低电平状态时,相当于关闭了LED,从而节省了能源。
2. 稳定性好:PWM控制LED的亮度时,LED的亮度变化平稳,不会受到电源波动等因素的影响。
基于PWM的LED灯的调光控制
本设计中单片机输出的PWM信号,需配置为强推挽模式,1 引言在现代的生活中,LED灯照明已成为居室灯光文化的主且与场效应管连接前需增加1 kΩ~10 kΩ的输出限流电阻。
导,LED灯具备体积小、价格低、节能环保、寿命长等优点,PWM通过限流电阻与场效应管的栅极相连,IRF740的漏极连接在提倡低碳经济的当下,LED灯越来越受到大家的重视。
但在发光二极管,进行开关控制,通过输入按键实现PWM信号占空日常生活中,人们有时需要对灯光亮度进行调节,PWM调光是比的改变,从而可实现1W的LED的调光控制。
在实际中还可以目前LED照明技术中最常用的一种方法。
本文探讨了主要采用根据需求提高LED电源电压,以驱动更高功率的LED灯。
STC15F2K60S2单片机的PCA模块实现PWM输出,调节通过 3 软件设计LED灯的电流,以达到灯光调节的目的。
3.1 PWM PWM也称脉宽调制,是一种使用程序来控制波形占空比、2 硬件电路设计2.1 单片机控制器周期、相位波形的技术,在三相电机驱动、D/A转换等场合应用该设计选用深圳宏晶科技公司研发的增强型8051单片机广泛。
STC15F2K60S2单片机的PCA模块可用作PWM输出,其STC15F2K60S2作为控制器。
相对于一般的51单片机,该单片机PWM的模式有8位、7位和6位的PWM,输出的频率取决于具有片内资源丰富,工作速度快,精度高,功耗低等特点。
PCA定时器的时钟源。
PWM的脉宽与捕获寄存器的设定值有在进行电路设计时,应根据实际工作需要,在满足控制要关,当[0,CL]的值小于[EPCnL, CCAPnL]时,输出为低电平;当求的同时尽可能减少外部接口电路。
该单片机具有8 kB~62 kB[0,CL]的值大于[EPCnL, CCAPnL]时,输出为高电平;当CL的值的Flash程序存储器,6个定时器,3通道捕获/比较单元(PWM/由FFH变为00H溢出时,[EPCnH, CCAPnH]的值装载到[EPCnL,PCA/CCP),内部高精度RC时钟,8通道告诉10位A DC(速度CCAPnL],可实现无干扰的更新PWM。
pwm波控制led灯的原理
pwm波控制led灯的原理PWM(Pulse Width Modulation)波是一种通过调节信号的脉冲宽度来控制电子设备的技术。
在电子领域中,PWM波被广泛应用于LED灯的控制。
本文将介绍PWM波控制LED灯的原理。
首先,我们需要了解LED灯的工作原理。
LED灯是一种半导体器件,当电流通过LED时,半导体材料中的电子与空穴结合,产生光能。
LED灯的亮度与电流的大小成正比关系。
因此,通过控制电流的大小,我们可以调节LED灯的亮度。
PWM波控制LED灯的原理是利用了人眼对光的感知特性。
人眼对光的感知是一种暂态感知,即人眼对光的亮度变化有一定的延迟。
利用这一特性,我们可以通过调节PWM波的脉冲宽度来控制LED灯的亮度。
PWM波是一种方波信号,由高电平和低电平组成。
高电平表示LED灯亮起,低电平表示LED灯熄灭。
脉冲宽度指的是高电平的持续时间。
当脉冲宽度较长时,LED灯亮度较高;当脉冲宽度较短时,LED灯亮度较低。
通过改变PWM波的脉冲宽度,我们可以实现对LED灯亮度的调节。
当脉冲宽度为0时,LED灯熄灭;当脉冲宽度为最大值时,LED灯亮度最高。
在两者之间,通过不同的脉冲宽度,LED灯的亮度可以连续调节。
PWM波控制LED灯的原理可以通过微控制器或专用的PWM控制芯片实现。
这些芯片可以根据输入的控制信号,生成相应的PWM波。
通过调节控制信号的幅值,我们可以改变PWM波的脉冲宽度,从而控制LED灯的亮度。
除了亮度调节,PWM波还可以实现LED灯的闪烁效果。
通过改变PWM波的频率,我们可以实现不同的闪烁效果,如快速闪烁、慢速闪烁等。
这种闪烁效果在一些应用场景中非常有用,如警示灯、节日装饰等。
总结起来,PWM波控制LED灯的原理是通过调节信号的脉冲宽度来控制LED灯的亮度。
利用人眼对光的感知特性,我们可以通过改变PWM波的脉冲宽度来实现对LED灯亮度的连续调节。
同时,通过改变PWM波的频率,我们还可以实现LED灯的闪烁效果。
单片机产生PWM波形控制LED灯亮度
三,程序设计思路
•
采用单片机定时器产生PWM波,然后控制LED灯的亮度。
首先对定0赋初值,使之中断(定时)5ms,再让其中断10次 (次数可设定,只是输出0H(不同的值会有不同的周期,即
PWM波的周期,周期不能太大,否则会闪烁)。cc++,ee--,
这次设计利用51单片机产生占空比可变的矩形波,当 产生此矩形波的I/O口通过滤波电路再与LED灯相接后, 由于输出矩形波占空比不断变化,那么一个周期内有一 部分时间LED导通,一部分时间截止,从整体来看有一 个平均电压,PWM信号频率很高的,我们无法通过肉眼 来观察到每一个周期LED灯亮灭的变化过程,所以只好 通过平均电压这样一种方式来决定这个LED的亮的程度 了。 随着波形占空比不断变化,LED灯也会有暗到亮再 从亮到暗不断变化。
一按键,按住时P1.0低电平,中断次数25次,125ms脉冲变
化一次,可看到波形占空比变化较慢,按键松开时P1.0高电平,
中断10次,则波形占空比变化较快。
四,实验仿真电路图
两个三极管有驱动作用,电感和电容起滤波作用,保证LED不至 于太过闪烁而看不清亮度变化。
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目录
一,PWM简介 二,PWM控制LED暗亮原理
三,程序设计思路 四,实验仿真电路
一,PWM简介
脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation” 的缩写,简称脉宽调制,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非常有效的技术,广泛应用在从测量、 通信到功率控制与变换的许多领域中。
随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括: 相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线 电压控制PWM等
pwm调led亮度原理
pwm调led亮度原理PWM(Pulse Width Modulation)是一种调制技术,通过改变信号的脉冲宽度来控制电路的输出功率。
在LED(Light Emitting Diode)的亮度调节中,PWM被广泛应用。
本文将介绍PWM调LED亮度的原理及其工作原理。
首先,LED是一种半导体器件,其亮度与通过其流过的电流强度成正比。
因此,要调节LED的亮度,就需要控制电流的大小。
传统的方法是通过改变电流源的电压来调节电流,但这种方法效率低下且不稳定。
而PWM调光技术则能够更好地解决这个问题。
PWM调光技术通过快速开关电路来控制电流的平均值,从而改变LED的亮度。
具体来说,PWM调光技术将一个周期性的方波信号应用于LED电路中,方波的高电平部分代表LED点亮的时间,低电平部分代表LED熄灭的时间。
通过改变方波的高电平时间和低电平时间的比例,可以控制LED的亮度。
例如,当方波的高电平时间占整个周期的50%时,LED将以全亮的状态点亮。
而当高电平时间占整个周期的10%时,LED将以较低的亮度点亮。
通过改变方波的占空比,即高电平时间与整个周期的比例,可以实现对LED亮度的精确调节。
PWM调光技术的工作原理是利用人眼的视觉暂留效应。
人眼对光的感知是有一定延迟的,当光源的亮度发生变化时,人眼无法立即察觉到这种变化。
因此,当LED以高频率的方波信号点亮和熄灭时,人眼会将其视为一个平均亮度较低的光源。
PWM调光技术的频率越高,人眼对亮度变化的感知就越弱。
一般来说,PWM调光的频率应该在100Hz以上,以确保人眼无法察觉到亮度的变化。
同时,高频率的PWM调光技术还能够减少LED的闪烁现象,提高视觉舒适度。
除了频率,PWM调光技术的分辨率也是影响亮度调节精度的重要因素。
分辨率指的是方波的高电平时间和低电平时间的细分程度。
分辨率越高,亮度调节的精度就越高。
一般来说,PWM调光技术的分辨率应该在8位或以上,以确保亮度调节的平滑性和精确性。
led灯亮度调节原理
led灯亮度调节原理
LED灯亮度调节原理
LED灯的亮度调节原理是通过改变电流或电压来控制LED发
光的亮度。
LED灯是一种半导体器件,其亮度与电流之间呈
线性关系。
因此,通过改变电流的大小可以实现LED灯的亮
度调节。
LED灯的亮度调节可以通过直接调节驱动电流来实现。
一般
来说,LED灯驱动电流的大小与亮度成正相关。
通过改变驱
动电流的大小,可以使LED灯的亮度增加或减小。
在实际应用中,LED灯的亮度调节可以通过PWM(脉冲宽度
调制)技术来实现。
PWM技术是一种通过改变脉冲信号的宽
度来控制输出信号的占空比的技术。
在LED灯亮度调节中,PWM技术可以通过改变LED驱动电流的占空比来实现亮度的调节。
具体来说,当PWM信号的占空比较大时,LED灯的驱动电流较大,LED灯亮度较高;当PWM信号的占空比较小时,LED灯的驱动电流较小,LED灯亮度较低。
通过PWM技术调节LED灯亮度的好处是可以实现灯光的平
滑调节,同时避免了频繁的电流变化对LED灯寿命的影响。
除了PWM技术,LED灯的亮度调节还可以通过改变驱动电压的大小来实现。
一般来说,LED灯的亮度与驱动电压之间也
呈线性关系。
通过改变驱动电压的大小,可以实现LED灯的
亮度调节。
总结起来,LED灯的亮度调节原理主要包括改变驱动电流、改变PWM信号的占空比以及改变驱动电压这几种方法。
通过这些方法,可以灵活地调节LED灯的亮度,以满足不同的照明需求。
pwm波控制led灯的原理
pwm波控制led灯的原理
【原创版】
目录
一、PWM 波的概念与特点
二、PWM 波控制 LED 灯的原理
三、PWM 波控制 LED 灯的优点
四、PWM 波控制 LED 灯的实现方法
五、总结
正文
一、PWM 波的概念与特点
脉宽调制(PWM,Pulse Width Modulation)是一种模拟控制技术,通过改变脉冲的宽度来控制输出电压的大小。
PWM 波具有可调性、节能性和稳定性等特点。
二、PWM 波控制 LED 灯的原理
PWM 波控制 LED 灯的原理是通过改变 PWM 波的占空比来调节 LED 灯的亮度。
占空比是指高电平持续时间与整个周期的比值。
当占空比越大时,LED 灯的亮度越高;反之,占空比越小,LED 灯的亮度越低。
三、PWM 波控制 LED 灯的优点
1.节能:PWM 波控制 LED 灯可以精确控制 LED 灯的亮度,避免不必要的能源浪费。
2.稳定性:PWM 波控制 LED 灯可以避免 LED 灯因电压波动而导致的亮度变化。
3.可调性:PWM 波控制 LED 灯可以实现 LED 灯亮度的无级调节,满足不同场合的需求。
四、PWM 波控制 LED 灯的实现方法
1.硬件实现:通过单片机或者微控制器的 PWM 输出端口,直接控制 LED 灯的亮度。
2.软件实现:通过编写程序,利用定时器产生 PWM 波,并控制 PWM 波的占空比,从而实现对 LED 灯亮度的控制。
五、总结
总之,PWM 波控制 LED 灯具有节能、稳定和可调等优点,广泛应用于各种照明场合。
第1页共1页。
基于单片机的 PWM控制LED闪烁毕业设计(论文)
摘要目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
因此,单片机的学习、开发与应用尤为重要。
而51单片机是各类单片机中最为典型和最具代表性的一种。
本实验是基于MCS-51系列单片机所设计的,以单片机芯片AT89C52作为核心控制器,通过硬件电路的制作以及软件程序的编制,实现PWM控制LED的亮度。
关键词:AT89C51、PWM、LED目录1 项目概述和要求 (1)1.1 单片机基础知识 (1)1.2 单片机的发展趋势 (1)1.3 项目设计任务与设计思路 (3)2 系统设计 (4)2.1系统电路原理图 (4)2.2元件清单 (4)2.2.1AT89C51芯片 (4)2.2.2LED (6)2.2.3其它元件 (7)3软件设计 (9)3.1 程序 (9)4 系统的仿真与调试 (11)4.1 硬件调试 (11)4.2 软件调试 (12)4.3 软硬件调试 (12)5总结 (14)参考文献 (14)1 项目概述和要求1.1 单片机基础知识单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲,一块芯片就成了一台计算机。
单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点,目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统,蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛。
彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子,单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。
论文利用PWM调节LED亮度
微型计算机技术专业方向课程设计任务书题目名称:利用PWM调节LED亮度专业自动化(订单式培养)班级机电121班姓名胡炳华学号201228212学校:青岛理工大学自动化学院指导教师:史贺男2014年12月15日课程设计任务书课程名称:微型计算机技术设计题目:利用PWM调节LED亮度系统硬件要求:LED亮度分四个档:灭、微亮、较亮、最亮,由四个按键控制软件设计:1)主程序设计2)各功能子程序设计其他要求:1、每位同学独立完成本设计。
2、依据题目要求,提出系统设计方案。
3、设计系统电路原理图。
1、调试系统硬件电路、功能程序。
2、编制课程设计报告书并装订成册,报告书内容(按顺序)(1)报告书封面(2)课程设计任务书(3)系统设计方案的提出、分析(4)系统中典型电路的分析(5)系统软件结构框图(6)系统电路原理图(7)源程序随着LED在照明领域的发展,其控制方法也在不断提高。
而PWM技术利用数字输出来对模拟电路进行控制的优点被应用于众多领域。
本项目以51单片机为核心,通过单片机产生PWM波来控制LED亮度,使LED亮度分四个档:灭、微亮、较亮、最亮,由四个按键控制。
同时添加了数码显示管辅助显示,本系统设计简单,性能稳定,能够通过单片机灵活编程进行各参数的设定和修改。
关键词: 51单片机 PWM LEDABSTRACTWith the development of the LED in lighting field, the control method has been improved. PWM technology uses digital output to control analog circuits .The advantages of PWM technology was applied in many fields.This project uses 51 single-chip microcomputer as the core, and single chip microcomputer to control the LED brightness by producing PWM wave. The LED have four kinds of brightness: destroyed, careless, lighter, the brightest, controlled by the four buttons, added the digital display tube auxiliary display at the same time. The system design is simple, stable performance .The single chip microcomputer programming could set and modify the parameters flexibly.KEY WORDS : 51 single chip microcomputer PWM LED当前社会能源短缺的问题日益严重,节约能源成为经济发展面临的重要问题。
用于LED灯亮度调节的PWM实现方式_伏城
电子报/2011年/10月/2日/第025版农村电子用于LED灯亮度调节的PWM实现方式广东伏城LED灯技术的快速发展,使得从以前的商场装饰照明、政府亮化工程、娱乐场所点缀装潢以及广告牌宣传等领域,逐步进入家庭的装饰照明、要求不高的照明场所,以及台灯、条形LED 日光灯等等。
近期,不断的LED新品推出用于照明灯的替换,特别是球形LED灯和条形LED灯的新技术注入,使得LED灯逐渐有替换白炽灯之趋势。
在照明领域中,LED灯的成熟技术主要在于恒流驱动和PWM驱动的实现。
恒流驱动LED 技术在技术方面比较成熟,由于其固定的亮度模式,使得应用非常普遍,其成熟的分立元件电路和专用集成IC也比较多。
而在照明领域,另外一种重要应用,就是照明器件的调光。
对于白炽灯的调光电路,大家都会颇为熟悉地想到可控硅调光电路(见图1所示)。
从图1的波形上看出,调光是调整的正弦波幅度。
而在LED调光中,也是可以采取这种调光方式的,但不能做到对LED 的精细调整。
如果要对LED灯进行精细调光,则PWM调光是较为理想的一种。
实际上,LED的调光大致可分为PWM调光(含Buck、Boost、Buck-Boost)、线性调光以及可控硅调光等方式,但它们的共同思路都是用驱动电路来控制光的输出。
一些应用只是简单地实现“开”和“关”的功能,但是更多地应用需求是要从0~100%调节光的亮度,而且经常要有很高的精度。
要满足这样的需求通常有两个选择:线性调节LED电流,或者使用开关电路以相对于人眼识别力来说,足够高的频率工作来改变光输出的平均值(数字调光)。
使用脉冲宽度调制(PWM)来设置周期和占空度(见图2、3)可能是最简单的实现数字调光的方法,并且Buck调节器拓扑往往能够提供一个最好的性能。
一、认识LED灯中的PWM调光模拟调光通常可以很简单地来实现,通过一个控制电压来成比例地改变LED驱动的输出。
单纯的电阻式模拟调光,不会引入潜在的电磁兼容/电磁干扰(EMC/EMI)频率。
LED亮度的模拟调光和PWM调光研究
LED 亮度的模拟调光和 PWM 调光研究)随着 LED 应用市场的持续快速发展,在 LED 终端产品中关于 LED 亮度的调节也就显得十分的必要。
也是目前如 LED 灯具和显示屏等必须注重的环节。
对比度一般都被定义为系统可产生出的最亮色彩(白色)与最暗色彩(黑色)的发光度比率。
对于LED 亮度的调节,目前主要分为模拟调光和 PWM 调光,下面就将对两种调光方式进行介绍:模拟调光:由于 LED 亮度在一定范围内欲电流成正比关系,LED 的模拟调光是对 LED 电流的每个周期进行调整。
更简单地说,它是不断调整LED的电流大小。
模拟调光可以通过调整电流检测电阻 RSNS,或用模拟电压驱动 IC 的某个调光功能引脚来完成。
1、通过调整 RSNS 进行模拟调光当使用固定 CS 参考电压时,RSNS 值的变化将对应 LED 电流的变化。
如果可以找到能够处理高 LED 电流,同时还可以提供 sub-1 欧姆值的电位器,这将是 LED 调光的一个可行的方法。
2、通过用直流电压驱动 CS 引脚实现模拟调光更复杂的技术是通过用电压驱动 CS 引脚直接控制 LED 每个周期的电流。
通常将电压源插入采样 LED 电流的反馈回路,并通过放大器进行缓冲。
LED 电流可以通过放大器的增益进行控制。
使用该反馈电路,可以实现电流和热量返送之类的功能,以便进一步保护 LED。
然而模拟调光的缺点在于发出的光的色温会随着 LED 电流的某个函数发生变化,当 LED 的颜色至关重要,或特定 LED 的色温在 LED 电流变化时发生很大改变的情况下,通过改变 LED 电流,从而对 LED 的输出进行调光将被禁止。
PWM 调光:在 PWM 调光中,LED正向电流以减少的占空比在0%至100%间转换,以进行亮度控制。
然而,PWM调光信号的频率必须大于100Hz,以免出现闪烁或抖动。
为尽量降低可听到噪声和辐射,高端照明系统的调光频率范围一般要求几万赫兹。
PWM实现精准LED调光
加速调光频率 PWM实现精准LED调光无论LED是经由降压、升压、降压/升压或线性稳压器驱动,连接每一个驱动电路最常见的线程就是须要控制光的输出。
现今仅有很少数的应用只需要开和关的简单功能,绝大多数都需要从0~100%去微调亮度。
目前,针对亮度控制方面,主要的两种解决方案为线性调节LED的电流(模拟调光)或在肉眼无法察觉的高频下,让驱动电流从0到目标电流值之间来回切换(数字调光)。
利用脉冲宽度调变(PWM)来设定循环和工作周期可能是实现数字调光的最简单的方法,原因是相同的技术可以用来控制大部分的开关转换器。
无论LED是经由降压、升压、降压/升压或线性稳压器驱动,连接每一个驱动电路最常见的线程就是须要控制光的输出。
现今仅有很少数的应用只需要开和关的简单功能,绝大多数都需要从0~100%去微调亮度。
目前,针对亮度控制方面,主要的两种解决方案为线性调节LED的电流(模拟调光)或在肉眼无法察觉的高频下,让驱动电流从0到目标电流值之间来回切换(数字调光)。
利用脉冲宽度调变(PWM)来设定循环和工作周期可能是实现数字调光的最简单的方法,原因是相同的技术可以用来控制大部分的开关转换器。
一、PWM调光能调配准确色光一般来说,模拟调光比较容易实行,这是因为LED驱动器的输出电流变化与控制电压成比例,而且模拟调光也不会引发额外的电磁兼容性(EMC)/电磁干扰(EMI)潜在频率问题。
然而,大部分设计采用PWM调光的理由都是基于LED的基本特性,即放射光的位移是与平均驱动电流的大小成比例(图1)。
对于单色LED来说,主要光波的波长会发生变化,而在白光LED 方面,出现变化的是相对色温(CCT)。
对于人们的肉眼来说,很难察觉出红、绿或蓝光LED 中的奈米波长变化,尤其是当光的强度也同样在改变,但是白光的色温变化则比较容易察觉出来。
大多数的白光LED都包含一片可放射出蓝光频谱光子的晶圆,这些光子在撞击磷光涂层后便会放射出各种可见光范围内的光子。
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微型计算机技术专业方向课程设计任务书题目名称:利用PWM调节LED亮度专业自动化(订单式培养)班级机电121班姓名胡炳华学号*********学校:青岛理工大学自动化学院指导教师:史贺男2014年12月15日课程设计任务书课程名称:微型计算机技术设计题目:利用PWM调节LED亮度系统硬件要求:LED亮度分四个档:灭、微亮、较亮、最亮,由四个按键控制软件设计:1)主程序设计2)各功能子程序设计其他要求:1、每位同学独立完成本设计。
2、依据题目要求,提出系统设计方案。
3、设计系统电路原理图。
1、调试系统硬件电路、功能程序。
2、编制课程设计报告书并装订成册,报告书内容(按顺序)(1)报告书封面(2)课程设计任务书(3)系统设计方案的提出、分析(4)系统中典型电路的分析(5)系统软件结构框图(6)系统电路原理图(7)源程序随着LED在照明领域的发展,其控制方法也在不断提高。
而PWM技术利用数字输出来对模拟电路进行控制的优点被应用于众多领域。
本项目以51单片机为核心,通过单片机产生PWM波来控制LED亮度,使LED亮度分四个档:灭、微亮、较亮、最亮,由四个按键控制。
同时添加了数码显示管辅助显示,本系统设计简单,性能稳定,能够通过单片机灵活编程进行各参数的设定和修改。
关键词: 51单片机 PWM LEDABSTRACTWith the development of the LED in lighting field, the control method has been improved. PWM technology uses digital output to control analog circuits .The advantages of PWM technology was applied in many fields.This project uses 51 single-chip microcomputer as the core, and single chip microcomputer to control the LED brightness by producing PWM wave. The LED have four kinds of brightness: destroyed, careless, lighter, the brightest, controlled by the four buttons, added the digital display tube auxiliary display at the same time. The system design is simple, stable performance .The single chip microcomputer programming could set and modify the parameters flexibly.KEY WORDS : 51 single chip microcomputer PWM LED当前社会能源短缺的问题日益严重,节约能源成为经济发展面临的重要问题。
LED是一种半导体固体发光器件。
它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射。
LED具有环保、节能、寿命长、体积小等特点、广泛应用于普通照明和各种指示、显示等领域。
作为一种新型绿色光源产品,LED将成为未来照明领域的发展趋势。
LED 的亮度调节有多种方法。
可以模拟电压和电流可直接用来进行控制。
尽管模拟控制看起来可能直观而简单,但模拟电路容易随时间漂移,因而难以调节。
此外,利用模拟电路调节还有可能严重发热。
脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置,来实现晶体管或MOS管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变。
这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,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术广泛应用在测量、通信和功率变换的领域中。
PWM控制信号从处理器到被控系统都是数字形式的,而无需进行数模转换,可以有效的降低噪声的影响。
在电力电子技术中,PWM 脉宽调制的方法有很多,比如:相电压控制PWM、电流控制PWM和矢量控制PWM 等。
在简单的系统中可以利用单片微机通过程序产生PWM波形来实现控制作用。
PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。
由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振波开关技术将会成为PWM 控制技术发展的主要方向之一。
目录第一章系统设计 (5)1.1总体设计方案 (5)1.2单片机产生PWM波的分析 (6)1.3LED亮度调节讨论 (6)第二章系统硬件设计 (8)2.1单片机 (8)2.2系统复位电路 (9)第三章系统软件设计 (12)3.1原理 (12)3.2软件程序流程图 (12)第四章系统的调试与仿真 (13)4.1硬件调试 (13)4.2软件调试 (13)4.3KEIL和PROTEUS的联合调试 (14)4.4实物PWM模拟信号调节灯亮度 (16)总结与体会 (19)未来展望 (20)参考文献 (21)附录 (22)1.整体电路原理图及PCB图 (22)2.程序 (23)3.元器件清单 (28)第一章系统设计1.1 总体设计方案由项目要求我们可以初步确定整体方案,首先我们使用STC89C52RC单片机,它也是属于51单片机系列的一款。
根据要可知,我们以51单片机为控制器,配合晶振电路和复位电路构成最小系统,外界LED显示,由软件控制产生PWM波,根据占空比不同,所以通过LED的平均电流不同,LED亮度也不同。
从LED的伏安特性可知,其曲线是非线性的,0.1V的电压变化可能造成100~200mA的If的变化,不易控制;另外,LED具有负温度系数特性,所以,一般将LED说成是电流控制型器件。
PWM是脉冲宽度调制信号,其中的“宽度”,就是脉冲的高电平的时间。
PWM 信号调节LED亮度时,信号频率是不变的,改变的是脉冲的高电平的时间,即LED的导通时间。
这种信号调节亮度相当于调节LED的平均电流,所以电流会变化,即LED亮度会改变。
通过学习我们知道可以用MCU产生PWM信号,也可以用模拟电子线路产生相应的PWM信号,但对我们所做的系统来说,采用单片机产生相应的PWM信号比较简单且成本低,因此我们选择用MCU来产生PWM信号。
在原来的基础上我们又增加了数码管,以此来显示此时的占空比,增加此功能后更直观、清晰。
下面是我们总体系统设计框图:图3.1 总体系统设计框图1.2 单片机产生PWM波的分析通过前面学习知道脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用和方波的占空比被调制来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。
只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
51系列单片机自身没有PWM接口,即无PWM输出功能,但可以采用定时器配合软件的方法输出。
对精度要求不高的场合,非常实用。
51系列单片机的工作频率我们选择的是12MHZ,并用T0定时器及定时中断来完成PWM输出, T0定时器设置成:16位定时器通过使用定时器0,方式1。
1.3 LED亮度调节讨论系统硬件要求LED亮度由4个按键控制。
最初我们是利用这4个按键来控制LED灯的灭、微亮、较亮、最亮,仅4种状态,但最终经我们商讨和向老师请教,我们决定设置了4个按键,分别为open键、close键、up键及down键,分别控制单片机P1.0口PWM的输出进而控制LED灯的开、关、亮度增加及亮度降低,在达到要求的基础上,我们使LED灯的亮度状态增加至16级。
第二章系统硬件设计2.1单片机我们选用的是STC89C52型号的单片机,该单片机是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
其具有以下标准功能: 8k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM, MAX810复位电路,3个16 位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构),全双工串行口。
图3.2 STC89C52RC单片机原理图2.2系统复位电路:①上电复位:上电瞬间,电容充电电流最大,电容相当于短路,RST端为高电平,自动复位;电容两端的电压达到电源电压时,电容充电电流为零,电容相当于开路,RST端为低电平,程序正常运行。
②手动复位:首先经过上电复位,当按下按键时,RST直接与VCC相连,为高电平形成复位,同时电解电容被短路放电;按键松开时,VCC对电容充电,充电电流在电阻上,RST依然为高电平,仍然是复位,充电完成后,电容相当于开路,RST为低电平,正常工作。
第三章系统软件设计3.1原理:51系列单片机本身是没有PWM接口的,我们通过软件模拟PWM。
在一定的频率的方波中,调整高电平和低电平的占空比,即可实现LED灯亮度控制,程序中使用定时器0产生周期约100us的脉冲,使用占空比控制变量X控制占空比,在低电平期间使LED灯亮,在高电平期间使LED灯灭,改变X就改变了高电平与低电平的时间,因此也就控制了LED灯的亮度。
X的值通过按键来改变。
3.2软件程序流程图:第四章系统的调试与仿真4.1 硬件调试Proteus是英国Labcenter公司开发的EDA工具软件。
不仅是模拟电路、数字机电路、模数混合电路设计的与仿真平台,更是目前最先进、最完整的多种型号微控器系统的设计与仿真平台,具有丰富的元器件库、激励磁、虚拟仪表和图表仿真。
首先我们打开proteus软件:新建一个DSN文件,绘制电路图并保存。
4.2 软件调试下面以Keil uVision4软件来调试程序来介绍:打开Keil uVision4软件:①建立一个新工程单击“Project”菜单,在弹出的下拉菜单中选中“New Project”选项。