51单片机LED流水灯拖尾效果Word下载.docx
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17//第一个LED亮
18P0=0xFE;
19
20while
(1)
21{
22for(i=0;
i<
250;
i++)
23{
24if(i<
10)
25{
26P0&
=0xFD;
//第二个灯亮
27}
28else
29{
30P0|=0x02;
//第二个灯灭
31}
32}
33}
34}
L1(22-32):
这段代码实现P
1输出占空比为96%的方波,而P
0恒为低。
P
1输出如图3所示(受纸张限制,图中高低电平长度比例和实际有偏差)。
1."
2."
png)图3
下载验证:
从开发板上可以看到运行效果,D1比D2亮。
(这里说明一点:
当P0输出低电平时,LED亮,所以,PWM的占空比越小越亮)。
3.2产生8个亮度级别
3.1节的例子证实了我们的设想,PWM可控制LED的亮度,下面我们设计几组占空比不同的PWM,看看对LED亮度的控制效果。
代码如下:
程序清单L2:
不同占空比对LED亮度的控制
6//亮度级别表
7codeu8LightLevel={0,1,2,4,8,16,32,64};
89voidmain(void)
10{
11u8i=0;
12u8j=0;
13u8k=0;
14u8temp=0;
15
16//使能独立LED的供电,即LEDS6输出低电平
17LEDEN=0;
18ADDR0=0;
19ADDR1=1;
20ADDR2=1;
21ADDR3=1;
22
23//开始全灭
24P0=0xFF;
25
26while
27{
28//P0端口输出8组占空比不同的PWM
29for(i=0;
64;
30{
31for(j=0;
j<
8;
j++)
32{
33if(LightLevel<
=i)
34{
35temp|=(1<
<
j);
36}
37else
38{
39temp&
=~(1<
40}
41}
42
43P0=temp;
44}
45}
46}
L2(29-45).此段程序是让P0口输出8组占空比不同的PWM,如图4:
3."
png)图4
从开发板上可以看到运行效果,从D1到D8的亮度逐渐增大。
3.3水滴下落效果
根据PWM可控制LED亮度的原理,我们用8个LED实现水滴下落的效果。
第一步,水滴逐渐变大,用D1从暗变亮模拟;
第二步,水滴下落,带有拖尾效果,LED逐个亮,移动速度加快,且越靠前的LED亮度越大。
程序清单L3水滴流水灯
45//亮度级别表
6codeu8LightLevel={0,1,2,4,8,16,32,64};
78//水滴时间,实现加速效果
9codeu8LightTime={16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1};
10
11
12voidmain(void)
13{
14u8i,j,k;
15u8temp,count;
16u8state;
17
18//使能独立LED的供电,即LEDS6输出低电平
19LEDEN=0;
20ADDR0=0;
21ADDR1=1;
22ADDR2=1;
23ADDR3=1;
24
25while
26{
27//开始全灭
28P0=0xFF;
29
30//---------------水滴逐渐变大(第一个LED亮度逐渐变大)---------
31for(i=0;
33//一个亮度级别发送64个脉冲
34for(j=0;
35{
36P0=0xFE;
37//以i为亮度级别,随着i的增大,占空比增大
38for(k=0;
k<
k++)
39{
40if(k>
i)
41{
42P0=0xFF;
43}
47
48//----------------------水滴降落过程---------------------
49for(state=0;
state<
16;
state++)
50{
51//每一状态维持LightTime个脉冲
52for(count=0;
count<
=LightTime;
count++)
53{
54//temp记录8个LED的状态,0代表亮,1代表灭
55temp=0x00;
56
57//一个脉冲长度j从0到63
58for(j=0;
59{
60//根据亮度表,依次确定8个LED当前状态,亮或灭
61for(k=0;
62{
63//以j为亮度级别,每个LED亮度不一样
64if(LightLevel==j)
65{
66temp|=(1<
k);
67}
68}
69
70if(state<
=7)
71{
72P0=~((~temp)>
>
(7-state));
73}
74else
75{
76P0=~((~temp)<
(state-7));
77}
78}
79}
80}
81}
82}
L2(31-46).实现水滴变大效果,这段代码的作用可用图形表达,如图5:
4."
png)图5
控制D1由暗变亮,用了64个亮度级别,每个级别发送64个脉冲。
L2(49-81).实现水滴下落。
代码就不逐行解释了,大家可根据注释自己分析,主要说一下实现的方法。
定义LED有8个亮度级别,若用开发板上的8个LED表示,如图6:
5."
png)图6
图中的红色面积代表亮度程度。
实现流水效果的方法就是:
让所有的亮度依次经过在所有LED,如图7:
6."
png)图7
状态的持续时间从0-15逐渐减小,以模拟水滴加速。
下载到开发板上,可以看到水滴下落效果。
3.4定时器产生PWM
前面3个例子中,我们用循环语句虽然能产生占空比不同的PWM,但PWM的周期不好控制,对此,我们学习如何用定时器产生特定周期PWM。
关于8051定时器的使用方法,大家可以参考例说51单片机的4章和5章。
我们用定时器0产生PWM,代码如下:
程序清单L4定时器0产生PWM
7codeu8LightLevel={1,2,4,8,16,28,50,64};
89//函数声明
10voidtimer0_init(void);
14//使能独立LED的供电,即LEDS6输出低电平
15LEDEN=0;
16ADDR0=0;
17ADDR1=1;
18ADDR2=1;
19ADDR3=1;
20
21timer0_init();
23while
24{
25}
26}
27
28/**********************************************************
29函数名称:
timer0_init
30功能:
初始化定时器0
31**********************************************************/
32voidtimer0_init(void)
33{
34TMOD=0x01;
//运行模式1
35TH0=0xFF;
//10us中断
36TL0=0xFA;
37EA=1;
//开启中断
38ET0=1;
39TR0=1;
//启动定时器
40
43/************************************************************44函数名称:
timer0_overflow
45功能:
定时器0溢出中断
46************************************************************/47voidtimer0_overflow(void)interruptTIMER0_OVERFLOW
48{
49u8i,temp=0;
50staticu8count=0;
51
52count++;
53count%=64;
54
55for(i=0;
56{
57if(LightLevel<
=count)
58{
59temp|=(1<
i);
60}
61else
63temp&
64}
65}
66
67P0=temp;
68
69TR0=0;
70TH0=0xFF;
//重新赋值
71TL0=0xF7;
72TR0=1;
L4
(32).初始化定时器0,没10us产生一次中断。
L4(55-65).控制输出8组不同占空比的PWM。
这段代码功能和程序清单2中的功能一致。
下载到开发板上,可以看到D1到D8亮度逐渐增大。
3.5亮度不同的点阵
学习了用定时器产生PWM,我们可以控制更多的LED,比如LED点阵的亮度。
下面的例子实现LED点阵每行的亮度都不同。
程序清单5亮度不同的点阵
7codeu8LightLevel={1,2,4,8,16,32,50,64};
14//使能控制点阵的译码器
16ADDR3=0;
18timer0_init();
21{}
22}
23
24/*****************************************************************25函数名称:
26功能:
27*****************************************************************/28voidtimer0_init(void)
30TMOD=0x01;
31TH0=0xFF;
//中断时间10us
32TL0=0xF7
33EA=1;
34ET0=1;
35TR0=1;
37
38/*****************************************************************39函数名称:
40功能:
41*****************************************************************/42voidtimer0_overflow(void)interruptTIMER0_OVERFLOW
43{
44u8i;
45u8p1_value=0;
46staticu8state=0;
//点阵状态(扫描行数)
47staticu8count=0;
48
49TR0=0;
50
51count++;
52if(count==64)
54state++;
55state%=8;
56count=0;
57}
58
59if(count<
LightLevel)
60{
61P0=0x00;
62}
63else
64{
65P0=0xFF;
66}
67
68p1_value=P1&
0xf8;
69p1_value|=state;
70P1=p1_value;
71
72TH0=0xFF;
73TL0=0xFA;
74TR0=1;
75}
L5
(28).初始化定时器,每10us中断一次。
L5(51-57).每中断64次,点阵扫描移动到下一行,用state记录当前行数。
L5(59-66).扫描每一行输出的PWM都不一样,使用的方式和处理独立LED一致。
L5(68-70).输出点阵对应的位码。
下载到开发板上,可以看到运行效果,点阵第一行最暗,越往下越亮。
3.6点阵模拟音乐频谱分析效果
在很多音乐播放软件上,都有频谱分析的图形,如图8:
7."
png)图8
我们用也可以模拟相似的图形,代码如下:
程序清单6:
点阵模拟音乐频谱分析
45//频谱波形表
6codeu8Wave=
8{0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0xBB,0xFE,0xAA},
9{0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0xFB,0xAE,0xFA,0xAA},
10{0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0xEB,0xBE,0xEA,0xAA},
11{0xFF,0xFF,0xFE,0xFB,0xAF,0xFE,0xAA,0xAA},
12{0xFF,0xFE,0xFB,0xBE,0xEA,0xBA,0xAA,0xAA},
13{0xFF,0xFE,0xBB,0xEE,0xBA,0xBA,0xAA,0xAA},
14{0xFE,0xBB,0xEE,0xBA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA},
15{0xBA,0xEF,0xBE,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA},
16{0xEE,0xBB,0xFE,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA},
17{0xEE,0xBB,0xFE,0xEA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA},
18{0xFE,0xEB,0xBE,0xFE,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA},
19{0xFF,0xEE,0xBB,0xFF,0xAE,0xAA,0xAA,0xAA},
20{0xFF,0xFE,0xAF,0xFB,0xEE,0xAA,0xAA,0xAA},
21{0xFF,0xFF,0xFE,0xBB,0xEF,0xBA,0xAA,0xAA},
22{0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0xAB,0xFF,0xEE,0xAA},
23{0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0xEB,0xBE,0xAA}
24};
26//亮度级别表
27codeu8LightLevel={1,2,4,8,16,32,50,64};
28
29//函数声明
30voidtimer0_init(void);
31
32voidmain(void)
34//使能控制点阵的译码器
35LEDEN=0;
36ADDR3=0;
38timer0_init();
39
40while
42}
44
45/*****************************************************************46函数名称:
47功能:
48*****************************************************************/49voidtimer0_init(void)
51TMOD=0x01;
52TH0=0xFF;
53TL0=0xFA;
54EA=1;
55ET0=1;
56TR0=1;
57
58}
59
60/*****************************************************************61函数名称:
62功能:
63*****************************************************************/64voidtimer0_overflow(void)interruptTIMER0_OVERFLOW
66u8i;
67u8p1_value=0;
68staticu8state=0;
69staticu8count=0;
70
71staticu8wave_state=0;
//波形状态
72staticu16wave_count=0;
73
74TR0=0;
75
76//每中断1000次,改变波形状态
77wave_count++;
78if(wave_count==1000)
79{
80wave_count=0;
81wave_state++;
82wave_state%=16;
83}
84
85//每中断64次,改变扫描的行
86count++;
87if(count==64)
88{
89state++;
90state%=8;
91count=0;
92}
93
94if(count<
95{
1P0=Wave;
2}
3else
4{
5P0=0xFF;
6}78//输出位码
9p1_value=P1&
10p1_value|=state;
11P1=p1_value;
12
13//定时器重新赋值
14TH0=0xFF;
15TL0=0xF7;
16TR0=1;
17}
L6
(6).波形表,共16个状态,每个状态下有8个数据,即一个点阵界面。
扫描点阵时循环发送,实现动态效果。
L6(77-83).每中断1000次,更换一个状态。
L6(86-101).和L5的功能一致,只是点阵段码输出的数据变成了波形表。
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