51单片机(呼吸灯)C语言版

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摘            要

本设计是基于单片机的原理与接口设计，采用单片机I/O口，加以C语言编程实现LED渐亮再渐暗类似人的呼吸一样的效果。

关  键  词

ATC51,PWM(脉宽调制)

一、设计要求：

呼吸灯就是让LED灯的闪烁像呼吸一样，时呼时吸，时亮时暗，利用LED的余辉和人眼的暂留效应，看上去和人的呼吸一样。

二、设计原理：

用C语言编程实现PWM(脉宽调制)输出驱动LED，逐渐增加PWM的占空比从而实现LED模拟呼吸的过程，即渐亮再渐暗再渐亮再渐暗……如此往复，再利用LED的余辉和人眼的暂留效应，看上去就和人的呼吸一样。

三、整体方案设计

8个LED按照顺序逐个实现呼吸效果。加以其他闪烁花样增加更炫彩的效果。

四、实验元件及器材

（1）元件： LED（发光二极管）        8个

           1KΩ电阻                        8个

           1nf电容                        2个

           晶振                            1个

           ATC51芯片                1个

（2）器件：Atmega128开发板            1块

                计算机                        1台

五、硬件原理

（1）主电路:8个LED分别连接ATC51的P1口，使用共阳方式，并加以1kΩ的电阻接入电源。

（2）时钟电路：外部时钟方式是使用外部振荡脉冲信号。

六、软件设计及系统仿真调试

（1）调试方法：利用keil软件进行C语言程序编写及调试，再利用Proteus仿真软件进行仿真实验。

（2）调试过程所遇问题：

1、由于呼吸灯的程序在仿真软件Proteus中实现的效果不明显，很难辨别LED是否具有呼吸的效果。所以边用keil调试程序边用STC烧写软件直接写入开发板，从而很明显看出LED是否具有呼吸效果；

2、程序运行时，出现LED闪烁过快，由于人眼的暂留效应看似LED全部一直亮着，经调试，修改延时时间，实现呼吸效果。

七、结论与心得

在本次设计中，C语言程序在开发板中得以实现应有的功能。在调试过程中，发现很多问题都是由于不细心导致的，因此在以后的设计方案中，要集中精力，莫粗心大意。再者就是知识量的不足，虽然是一个小小的设计方案，但是查阅了很多相关资料，在日后，要多充足自己的知识量，保证C程序的编写质量。

参考文献

 [1]郭天祥，《新概念51单片机C语言教程》，电子工业出版社，2009年1月

 [2]徐爱钧，《单片机高级语言C51应用程序设计》，电子工业出版社，2000年5月

附件A：呼吸灯设计电路图

附件B:C语言程序清单

#include

/*-----------定义单片机引脚-----*/

sbit LED0=P1^0;

sbit LED1=P1^1;

sbit LED2=P1^2;

sbit LED3=P1^3;

sbit LED4=P1^4;

sbit LED5=P1^5;

sbit LED6=P1^6;

sbit LED7=P1^7;

void Delay(unsigned int t); //函数声明

unsigned int z,y;

void main (void)//主函数

{

    unsigned int CYCLE=500,PWM_LOW=0;//定义周期并赋值

    while (1)         //主循环

    {

/*--------整排LED灯呼吸---------*/

        P1=0x00;

        Delay(500);                                 //加延时，可以看到熄灭的过程（下面程序同理）

     for(PWM_LOW=1;PWM_LOW            { 

                P1=0x00;                        

                Delay(PWM_LOW);

                P1=0xff; 

                Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

        P1=0xff;                                        

     for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)     //与逐渐变亮相反的过程

            {

                   P1=0x00;                            //点亮LED 

                   Delay(PWM_LOW);

                   P1=0xff;                            //熄灭LED

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);                //主循环中添加其他需要一直工作的程序，延时长度，600次循环中从599减至1

            }

/*--------第一颗LED灯呼吸---------*/

        LED0=1;

        Delay(500);         

     for(PWM_LOW=1;PWM_LOW            { 

                LED0=0;                                 

                Delay(PWM_LOW);

                LED0=1;                               

                Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

        LED0=0;                                        

     for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)

            {

                   LED0=0;

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED0=1;

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);               

            }

/*--------第二颗LED灯呼吸----------*/

        LED1=1;

        Delay(500);       

     for(PWM_LOW=1;PWM_LOW            {

                   LED1=0; 

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED1=1;        

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

        LED1=0;

     for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)

            { 

                LED1=0;

                Delay(PWM_LOW);

                LED1=1;

                Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

/*--------第三颗LED灯呼吸----------*/

        LED2=1;

        Delay(500); 

     for(PWM_LOW=1;PWM_LOW            {

                   LED2=0;       

                   Delay(PWM_LOW);

                LED2=1;     

                Delay(CYCLE-PWM_LOW);         

            }

        LED2=0;

     for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)

            {

                   LED2=0;

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED2=1;

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW); 

               }

/*--------第四颗LED灯呼吸----------*/

        LED3=1;

        Delay(500);

     for(PWM_LOW=1;PWM_LOW            {

                  LED3=0;        

                 Delay(PWM_LOW);

                LED3=1; 

                Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

        LED3=0;

     for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)

            {

                   LED3=0;

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED3=1;

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

/*--------第五颗LED灯呼吸----------*/

        LED4=1;

        Delay(500);     

     for(PWM_LOW=1;PWM_LOW            {

                   LED4=0;       

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED4=1;       

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW); 

            }

        LED4=0;

     for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)

            {

                   LED4=0;

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED4=1;

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

/*--------第六颗LED灯呼吸----------*/

        LED5=1;

        Delay(500);      

     for(PWM_LOW=1;PWM_LOW            {

                   LED5=0;      

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED5=1;        

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

        LED5=0;

     for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)

            { 

                   LED5=0;

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED5=1;

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

/*--------第七颗LED灯呼吸----------*/

        LED6=1;

        Delay(500);      

     for(PWM_LOW=1;PWM_LOW            {

                   LED6=0;   

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED6=1;       

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

        LED6=0;

     for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)

            { 

                   LED6=0;

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED6=1;

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);

            }

/*--------第八颗LED灯呼吸----------*/

        LED7=1;

        Delay(500);     

     for(PWM_LOW=1;PWM_LOW            {

                   LED7=0;    

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED7=1;

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW); 

            }

        LED7=0;

     for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--)

            {

                   LED7=0;

                   Delay(PWM_LOW);

                   LED7=1;

                  Delay(CYCLE-PWM_LOW);

              }

        P1=0x00;

     for(z=500;z>0;z--)

         for(y=110;y>0;y--);

        P1=0xff;

     for(z=500;z>0;z--)

         for(y=110;y>0;y--);

                P1=0x00;

     for(z=500;z>0;z--)

         for(y=110;y>0;y--);

        P1=0xff;

     for(z=500;z>0;z--)

         for(y=110;y>0;y--);    

    }

}

void Delay(unsigned int t)

{

 while(--t);

}