文档介绍：职业技术学院毕业论文
基于单片机与PWM技术的可调灯光系统
作者姓名
学科专业
指导教师
所在学院
论文提交日期
分类号: 学校代号:
学号: 秘密☆五年
技术学院毕业论文
基于单片机与PWM技术的可调灯光系统
作者姓名: 指导教师姓名、职称:
申请学位级别: 学科专业名称:
研究方向:
论文提交日期: 年月日论文答辩日期: 年月日
学位授予单位: 学位授予日期: 年月日
答辩委员会成员:
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委员:
广州民航职业技术学院
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名: 日期: 年月日
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作者签名: 日期:
指导教师签名: 日期:
目录
第一章系统总体设计 1
第一节概述 1
第二节功能设计 1
第三节功能实现 2
第二章硬件电路分析 4
第三章软件系统设计 5
第一节程序流程图 5
第二节程序源代码 6
第四章系统调试 13
第一节单元及系统测试 13
第二节易用性测试及参数整定 15
毕业设计体会 16
参考文献 17
基于单片机与PWM技术的可调灯光系统
第一章系统总体设计
第一节概述
PWM(Pulse Width Modulation),即脉冲宽度调制,简称脉宽调制,是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。PWM技术通过使用较高的调制频率,对方波的占空比实行调制,从而实现对一个模拟信号的电平进行编码。其最大的优点是从处理器到被控对象之间的所有信号都是数字形式的,无需再进行数模转换过程,而且对噪声的抗干扰能力也大大增强。因此PWM在通讯等信号传输行业得到广泛应用。
本毕业设计作品是一个基于单片机与PWM技术的可调灯光系统。即通过单片机以PWM方法控制实现LED无级调光,同时具有良好的交互设计方便用户设定亮度级别,硬件部分基于学院单片机实验平台。
第二节功能设计
本系统在实验平台上利用6个按钮实现亮度输入及开关灯功能,4个数码管用于亮度级别显示和开关灯提示,通过单片机I/O口输出调制脉冲控制LED亮度。各器件在实验箱上的布局及其功能如下图所示:
图 1 - 系统布局及其功能
操作时,用户通过“开/关”按钮开关LED,不论灯处于亮灭时都可以用其它的调节按钮调节亮度值,按放
“亮度+(亮度-)”按钮可以加1级(减1级)亮度,长按则会重复加(减)亮度。
当前亮度级别及开关灯情况将显示在数码管组,亮度值有三位,以十进制数显示,从“001”到“999”共999级亮度,开关灯标志位以“P”表示开灯(意为Processing),“H”表示关灯(意为Halting)。例如,数码管显示“P520”即当前亮度设定520级,开灯,若显示“H886”即当前亮度设定886级,关灯。
图 2 - 数码管显示方式示例
按放“低亮”、“中亮”或“高亮”可设定为预设的亮度,“低亮”为250级,“中亮”为500级,“高亮”为“750”级。在三个预设亮度的跳转下,再配合“亮度+/-”按钮的延迟重复功能,用户可以很方便地设定所要的亮度。
在功能上我以下面三个标准来设计:
提供足够多的PWM亮度级别,并使系统有足够的调节精度;
按钮功能应使用户感到方便易用;
数码管应能以易于理解的方式向用户反馈所需的信息。
当前功能基本能体现设计标准。
第三节功能实现
PWM输出利用I/O口直接输出到LED,由于LED功率不大,AT89S51单片机端口的负载能力满足要求,可以直接驱动。而PWM脉波的产生使用定时器中断控制,使两个定时期T0、T1均工作于方式1,T0中断产生PWM基波,T1中断控制占空比,简要分析定时器与PWM脉波时序如下:
图 3 - PWM输出的简单时序分析
分析可知,T0中断àT0重载