请教51单片机利用PWM控制灯的亮度的程序

#include<REG52h>

typedef unsigned char int8;

typedef unsigned int int16;

sbit led=P1^0;//P1^0口控制LED灯

int16 t,a;int8 b; //电平宽度变化控制变量，控制电平宽度，b=0变长,b=1变短

void InitTimer(void)//定时器初始化

{

TMOD = 0x11;

EA = 1; //总中断：开

TH0 = 0xff; //T1计时器计数器初始化

TL0 = 0xce;

TH1 = 0xb1; //T1计时器计数器初始化

TL1 = 0xe0;

ET0 = 1; //T0中断：开

ET1 = 1; //T1中断：开

TR0 = 1; //T0计时：启动

TR1 = 1; //T1计时：启动

}

void main()

{

t=0;

a=0;

b=0;//使用变量前的初始化

InitTimer();

while(1)

{

if(t<a)//t<a时打开LED灯

led=0;

else led=1;//关灯

f(t>80)t=0;//t置零，要改呼吸频率就改掉“80”这个数还有下面的一个“80”也一起改

}

}

void Timer0Interrupt(void) interrupt 1 //T0中断，用来控制PWM电平，每50微秒,t自加一次

{

TH0 = 0xff;

TL0 = 0xce;

t++;

}

void Timer1Interrupt(void) interrupt 3//T1中断，控制PWM电平宽度，使电平宽度由短变长，又由长变短循环，造成呼吸效果

{

TH1 = 0xb1;

TL1 = 0xe0; //每20毫秒增加1个单位的呼吸长度

if(b==0)

{

a++;

if(a==80) //改掉可以改呼吸频率

b=1;

} else {

a--;

if(a==0)b=0;

}

}

读取连接按键的IO口，判断是否为低电平，如果是，延时（十毫秒左右可以），再次读取IO口，判断是否为低电平，如果是则表示有有效的按键按下，接着用while判断等待按键释放，然后让连接led的IO口电平取反以控制其亮灭（是强电的灯可以通过此处控制继电器的合、闭来控制灯的亮灭）。参考程序：if(key==0){delayms(10);if(key==10){while(key==0);//等待按键释放，IO口恢复高电平led=!led;//按键控制程序}}

　摘　要：介绍了单片机实现多路灯光自动控制系统的软、硬件设计。

关键词：单片机　自动控制　可控硅　抗干扰

利用单片机丰富的软硬件资源实现对各种广告牌多路灯光自动控制，与传统的电子线路控制器相比，具有可编程、体积小、控制灵活、 *** 作方便、控制时间可变可调等优点。

我们为呼市邮政局设计并安装了上述单片机多路灯光自动控制系统。下面就该系统的软、硬件设计作介绍。

1　系统结构及工作原理

系统整体结构如图1。

图1　系统结构

8031单片机是该系统的核心部件，其主要功能：（1）灯光控制的软件编程；（2）干扰信号的处理及复位；（3）光强及时间定时的检测及控制。

单片机的控制程序通过对光强或时间的检测，自动开启（夜间）或关闭（白天）灯光系统，每1路灯光设备与8031内存控制位相对应，单片机通过P30(RXD)和P31(TXD)多功能口，利用串行通信方式0实现不同控制代码的输出，从而完成了多路灯光设备各种变化的自动循环显示。

2　8031单片机控制系统功能分析

2．1　光强或时间定时的检测及控制

如图2所示，当8031单片机P14的控制开关拨到＋5V时，系统的开启或关闭由光强控制。这时，当光线较强时（白天），光耦二极管电阻变小，三极管Q1导通，P17为低电平；当光线暗时（夜间）光耦二极管变大，三极管Q1截止，P17为高电平。8031单片机控制程序每隔一定时间（约5ms）采样P17端的状态，然后根据其高低电平选择开启或关闭相应的灯光控制代码发送。图2中与光耦二极管并联的可调电位器可以调整三极管Q1的截止导通状态，从而实现对光控的微调。

图2　光耦电路

当P14拨至接地状态时，8031单片机程序进入时间控制子程序，8031单片机把内部定时器0设置成日历时钟计数（其初值可以用按钮设置），当程序查询到表格内的开启或关闭初值（表格的初值可通过按钮及数码管显示来输入或修改）与单片机时钟当前值相同时，则自动发送相应的开启或关闭输出控制代码。

2．2　双向可控硅控制电路

由于负载一般为大功率器件（电压从几百伏至上千伏，电流从几安培至几十安培），因此，8031单片机工作部分与可控硅触发部分采用MOC3021双向可控硅输出型光电耦合器，图3为1路可控硅触发控制电路。

图3　可控硅触发电路

可控硅TR的门极触发电流为50mA，触发电压为2V，则最小触发电压为：

VT＝R1，IGT＋VGT＋VTM＝300×005＋2＋3＝20V

对应的最小控制角α为：

其中：IGT为可控硅TR的最小触发电流，VGT为可控硅TR的最小触发电压，VTM为MOC3021输出压降(3V)，Vp为交流工作电压的峰值。

在使用中发现，当感性负载时，有时会引起可控硅误触发。经分析发现，当感性负载时，由于电压上升率dv/dt较大，在阻断状态下，可控硅的PN结相当于1个电容，当突然受到正向电压、充电电流过门极PN结时，起到了触发电流的作用，造成MOC3021的输出回路可控硅误导通。为此，我们对上述电路进行了修正，如图4所示。在输出回路中加入R2和C1组成RC回路，降低dv/dt。按照MOC3021的技术指标，允许最大的电压上升率dv/dt=10V/s，结温上升时dυ/dt下降，在极端的工作条件下，dv/dt=08V/s。

图4　修改后的触发电路

R2、R1之和与最小触发电压与可控硅门极电流的关系为：

C1取02μF。

同理，在TR输出端加上RC滤波网络，从而使TR输出电压上升率下降。

2．3　单片机工作回路的干扰及解决措施

由图1可知，光耦电路利用MOC4021将输入弱信号与输出强信号进行隔离，但在实际运行时，单片机系统仍有较强的干扰信号存在，常常出现死机或程序飞跑现象。分析认为，由于输出的大电流及电压均工作在开关状态，输出高次谐波通过电源回路对8031单片机产生了较大的影响，因此，我们设计了电源滤波电路及硬件复位电路，对电路的干扰进行了有效的控制。其中，硬件复位电路如图5所示。图5中74LS123为双路可再触发单稳态多谐振荡器，通过外接阻容参数，可产生不同宽度的正负脉冲，其真值表如表1。

图5　复位电路

表1　74LS123真值表

输　入 输　出

delete　A　B Q　Q

　L　X　X L　H

　X　H　X L　H

　X　X　L L　H

　H　L　^

　H　I　H

　L　H

由表1及图5电路可知：由于1脚A接地，2脚B接8031单片机P10，正常运行时，循环程序不断从P10发送代码信号，使2脚不断有上升沿出现，因此，13脚保持高电平，则5脚输出低电平，保持8031RESET脚低电平的需要。当程序飞跑或死机时，2脚电位不再变化，使5脚产生一高电平脉冲，促使8031复位，重新启动。

3　系统结构特点及应用范围

该系统软硬件均采用模块化结构，1块控制板能控制16路输出，输出信号通过8031串行口RXD及TXD端经74LS164串入并出移位寄存器输出，因此，软件输出代码高达上千路信号，硬件控制板根据需要可以任意扩充，只要电源变压功率相应增大即可。该系统可广泛应用于霓红灯，多路塑料管灯及多路色灯的控制。

另外，系统具有与微机串行口RS－232的通信接口，必要时可以与微机连接，这样，多路灯光控制参数及时间控制参数在微机上可随时修改，使控制变得更加灵活。

作者单位：呼和浩特内蒙古大学电子工程系（010021）

参考文献

　1　余永权单片机应用系统的功率接口技术北京：北京航空航天大学出版社，1992；104～108

　2　李树华IBM－PC微机与发光管显示屏的连网通讯内蒙古大学学报（自然科学版），1993；（4）：441～443

　3　Xicor IncNew Product and Applications Information for Design engineers．EDN，1994;39(25):159～160

T0 工作模式2 计时器中断，一次200us，1s流水灯左移或右移一次。

k3触发外部中断0，级别高于计时器中断，故暂停。

#include <reg52h>

#include <intrinsh> 

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit k1=P1^0; //左循环按钮

sbit k2=P1^1; //右循环按钮

sbit k4=P1^2; //恢复暂停

sbit k3=P3^2;//暂停

void init();

void showLED();

void delay(uint xms);

uint delayTime;

uint goLeft=1;

uint goRight=0;

uint sFlag=0;

void main()

{

init();

while(1)

{

if(k1==0)

{

delay(10);

if(k1==0)

{

while(k1==0);

goLeft=1;

goRight=0;

}

}

if(k2==0)

{

delay(10);

if(k2==0)

{

while(k2==0);

goLeft=0;

goRight=1;

}

}

}

}

void delay(uint xms)

{

uint i,j;

for(i=xms;i>0;i--)

for(j=112;j>0;j--);

}

void init()

{

P0=0xfe;

TMOD=0x02; //T0 工作模式2 自动装填8位  200us

    TH0=0x38;

    TL0=0x38;

    EA=1;

ET0=1;

    TR0=1;

EX0=1;

IT0=1;

}

void showLED()

{

if(goLeft==1)

P0=_crol_(P0,1);

if(goRight==1)

P0=_cror_(P0,1);

}

void moveDelay() interrupt  1 //一次中断200us

{

if(delayTime==5000)

{

showLED();

delayTime=0;

}

else

delayTime++;

}

void stopLED() interrupt 0

{

while(1)

{

if(k4==0)

{

delay(10);

if(k4==0)

{

while(k4==0);

break;

}

}

}

}

sbit led =P11;

if(key==1)

delay10ms();

{if(keyi==1)

{ a++;

while(!key);

}}

if(a%3==0)

{

led =~led ;

}

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