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 PAGE 14 一、引 言 如今，LED已经成为生活中必不可少的一部分。电视屏幕墙中的几十百万LED象素都是这样控制的，而且每一个象素都有红绿蓝3个LED，每个LED可以变化的亮度是几百到几万或者更多的级别，以实现真彩色的显示。还有在您的手机中，背光灯的亮度如果是可以变化的，也应该是这种工作方式。目前的城市彩灯也有很多都使用了LED， 需要控制亮度是也是PWM控制。 二、 基于PWM调光的设计要求 2.1 基于PWM调光具体设计要求 PWM调光是调光的一种。一般来讲，调光方式有直流电压调光，内置Burst mode调光和外部的PWM调光。PWM调光分为正调光和负调光，正调光就是当占空比为100%最高，负调光就是0%最亮。以正调光为例当PWM为高电平时，发光；低电平是，不发光。由于频率比较快，所以我们感觉不到间接性的发光不发光。这样，通过调节PWM的占空比就可以调节亮度可以做到很好的对比度。 单片机P0、P2端口作为输入口，外接一个2位LED数码管，P1.0外接LED，P3.2外接K1，P33外接K2，P37外接蜂鸣器。编写程序，每次按按下按键K1时，LED数码管显示加1，LED变暗；每次按下按键K2时，LED数码管显示数据减1，LED变亮；当LED数码管显示为0A时，再次按下K1键时，则蜂鸣器发出警报声。 2.2 基于PWM调光技术指标 1.具有亮度数码显示和手动调节功能； 2.具有亮度最大调节报警功能 三、基于PWM调光设计方案与论证 3.1 基于PWM调光设计思路 基于PW调光至少要包括示波器、数码显示电路、按键电路、时钟电路、报警器等几部分。硬件电路框图参照图1-1。 该系统使用AT89C51单片机作为核心，。PWM调光分为正调光和负调光，正调光就是当占空比为100%最高，负调光就是0%最亮。以正调光为例当PWM为高电平时，发光；低电平是，不发光。由于频率比较快，所以我们感觉不到间接性的发光不发光。这样，通过调节PWM的占空比就可以调节亮度可以做到很好的对比度。所以通过开关调节PWM的占空比来调节亮度。 3.2基于PWM调光设计总体方案 LED一般是恒流操作的，如何改变LED的亮度呢？答案就是PWM控制。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。比如我们用低电平点亮一个LED灯，???们假设把一个频率周期分为10个时间等份，如果方波中的高低电平占空比是9：1，这是就是一个比较暗的亮度，如果方波中高低电平占空比是10：0，这时，全部是高电平，灯是灭的。如果占空比是5：5，就是一个中间亮度，如果高低比是1：9，是一个比较亮的亮度，如果高低是0：10，这时全部是低电平，就是最亮的。 程序中，通过改变TH0和TL0中的初始数值来实现的。每次按下按键K1或K2按下时，改变数值为6553，并且LED数码管显示相应的数值。PWM调光控制还增加了报警功能，当按下K1键按下十次后，LED熄灭，此时蜂鸣器发出报警声。 时钟电路 数码显示电路 ATM89C51 3.3 基于PWM调光总体框图 按键电路 报警器 示波器 图1.1 基于PWM调光硬件系统框图 四、设计原理及流程图 4.1硬件设计 4.1.1电路设计原理 程序中，通过改变TH0和TL0中的初始数值来实现的。每次按下按键K1或K2按下时，改变数值为6553，并且LED数码管显示相应的数值。PWM调光控制还增加了报警功能，当按下K1键按下十次后，LED熄灭，此时蜂鸣器发出报警声 4.1.2 原理图（proteus仿真连接图） 图1-4电路仿真连接图 4.2软件设计 4.2.1 Proteus软件简介 Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：①实现了单片机仿真和数字电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等；②支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片；③提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件；④具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和电路分析于一身的仿真软件，功能极其强大。 4.2.2 Proteu