【正文】 負(fù)責(zé)驅(qū)動彩燈。圖23所示說明了單片機(jī)的控制模塊和基本功能劃分。（2） 利用單片機(jī)產(chǎn)生PWM波形，實現(xiàn)交流控制。中斷程序彩燈色彩轉(zhuǎn)換控制彩燈開關(guān)控制PWM調(diào)制系統(tǒng)單片機(jī)控制單元MCU圖23 單片機(jī)控制模塊2. 燈泡的選定LED燈光具有發(fā)熱顯低、耗電量少、壽命長的特點(diǎn)，可平面封閉用于各式燈飾照明，配合不同燈罩后適用于各種場所。3. 系統(tǒng)框架設(shè)計圖24所示是系統(tǒng)的電路原理圖圖24 系統(tǒng)電路原理圖系統(tǒng)選用的單片機(jī)型號為EM78P153E，它的指令與51單片機(jī)相兼容，屬于51系列。由電路原理圖可知，單片機(jī)利用I/O口直接驅(qū)動和控制基色LED燈光，并采用PWM波形調(diào)節(jié)脈沖寬度，從而改變LED的占空比，使其平均工作電壓發(fā)生變化。 系統(tǒng)技術(shù)方案PWM調(diào)制是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵之一，本設(shè)計采用兩個計數(shù)/計時器，通過比較它們的狀態(tài)來調(diào)節(jié)基色LED的亮度。實現(xiàn)偽代碼如下：bool LED(void){ for(。elsered=0。t2++。}return 1。T1狀態(tài)為系統(tǒng)保留，它代表白色光。當(dāng)彩燈的色彩發(fā)生變換時，一定會進(jìn)入某個中斷子程序，并且由此中斷的中斷點(diǎn)開始按順序進(jìn)入下一中斷子程序；否則，系統(tǒng)中斷不發(fā)生轉(zhuǎn)換，彩燈固定在一種色彩燈光下。圖25所示說明了若系統(tǒng)由T5狀態(tài)開始，發(fā)生順序轉(zhuǎn)換的過程。各基色LED燈泡是串行連接的，并且只需改變一種基色LED燈泡的狀態(tài)便能實現(xiàn)色彩的變換，因此，系統(tǒng)計數(shù)器CNT1和CNT2只設(shè)立一組。系統(tǒng)計數(shù)器的另一個作用是控制色彩變換的頻率，它可以由系統(tǒng)的初始值設(shè)定，也可以由用戶來設(shè)定。EM78P153內(nèi)部集成頻率可編程的RC振蕩器和復(fù)位電路，大大減小了電路的體積，使電路能夠容納在一個燈泡里面。l 功耗 5V/；5V/32kHz時為15uA；在休眠模式時低于1uA。l 4個內(nèi)建校準(zhǔn)IRC振蕩器8MHZ、4MHZ、1MHZ和455KHZ。l 兩族雙向I/O端口P5x和P6x。l 3種中斷模式TCC溢出中斷、輸入變化中斷和外部中斷。l 6個可編程下拉管腳。其中P51接紅色LED，P52接綠色LED，P53接藍(lán)色LED。EM78P1531234567P50P67P66VddP65/OSCIP64/OSCOP63/RST14 RED13 GREEN12 BLUE1110 DEIECT_AC98P51P52P53VssP60/INTP61P62/TCC圖27 單片機(jī)端口定義第3節(jié) 藝術(shù)彩燈硬件設(shè)計如圖31所示，系統(tǒng)的實際布線包括3個部分：單片機(jī)系統(tǒng)、電源電路和LED控制。交流市電經(jīng)過5V穩(wěn)壓管即可得到單片機(jī)所需的5V直流工作電壓。在電容降壓回路上，串聯(lián)一個300歐的電阻，主要防止上電時大電流的沖擊。這樣連接的目的是當(dāng)很多燈光同時變化時，可以起到同步的作用。如圖32所示的電容C5,實際表明它能很好地起抗干擾的作用。藍(lán)色LED和綠色LED由兩個三極管控制，當(dāng)與單片機(jī)I/O口連接的NPN截止時，控制LED的PNP三極管也截止，LED導(dǎo)通點(diǎn)亮；相反，如果單片機(jī)I/O口輸出高電平，PNP三極管的基極電位為地，PNP的CE極間導(dǎo)通，接在PNP間的LED被短路、熄滅。一般說來，PNP管和NPN管的選取原則是：放大系數(shù)、截止特性曲線應(yīng)保證基本一致；盡量選擇同一廠家的產(chǎn)品；產(chǎn)品型號若能接近則最好。開始積存器初始 化讀外部狀態(tài)，初始變化周期，并散轉(zhuǎn)到個分支程程序狀態(tài)1：紅色漸亮狀態(tài)2：綠色漸亮狀態(tài)3：紅色漸暗狀態(tài)4：藍(lán)色漸亮狀態(tài)5：綠色漸暗狀態(tài)6：紅色漸亮狀態(tài)7：藍(lán)色漸暗狀態(tài)8：紅色漸暗(a)開始PWM_C1++子程序檢測交流電，每周期PWM——C2++子程序PWM_C1PWM_C2？點(diǎn)亮（熄滅）熄滅（點(diǎn)亮）一個狀態(tài)的時間是否到跳到下一個否(b)(a) 系統(tǒng)主流程(b) 狀態(tài)內(nèi)部程序流程 系統(tǒng)總流程由總流程可以看出，系統(tǒng)加電后首先完成初始化過程，給內(nèi)部寄存器賦值，然后從單片機(jī)外部讀入各參數(shù)值和用戶設(shè)定值。系統(tǒng)總共定義了8種狀態(tài)，每進(jìn)到一個狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)代碼，這種狀態(tài)的連續(xù)變化就使得彩燈的色彩不斷變化。單片機(jī)上電后，主函數(shù)模塊將調(diào)用CALL指令進(jìn)入初始化函數(shù)模塊，初始化工作包括4個方面：l 定義全部寄存器和單片機(jī)端口。l 關(guān)閉中斷，初始化中斷標(biāo)志位。（2）完成初始化后，系統(tǒng)讀取外部狀態(tài)，初始變化周期并散轉(zhuǎn)至各狀態(tài)分支程序。這部分的操作在編程過程中與寄存器初始化過程統(tǒng)稱INIT模塊，利用CALL指令調(diào)用。系統(tǒng)總共定義了8種狀態(tài)，分別實現(xiàn)了不同的顏色變化。l 狀態(tài)2：綠色LED燈泡漸亮進(jìn)入狀態(tài)2之前，綠色LED燈泡為熄滅狀態(tài)，紅色LED燈飾亮度達(dá)到最大值，藍(lán)色LED燈泡可為任意狀態(tài)；進(jìn)入狀態(tài)2之后，系統(tǒng)將點(diǎn)亮綠色LED燈泡，紅色LED燈泡保持亮度，逐漸熄滅藍(lán)色LED燈泡，最終綠色LED燈泡亮度達(dá)到最大值 。l 狀態(tài)3：紅色LED燈泡漸暗進(jìn)入狀態(tài)3之前，紅色和綠色LED燈泡亮度達(dá)到最大值，藍(lán)色LED燈泡熄滅，彩燈呈現(xiàn)黃色；進(jìn)入狀態(tài)3之后，系統(tǒng)將逐漸熄滅紅色LED燈光，而綠色LED燈光保持亮度，最終紅色LED燈泡熄滅。l 狀態(tài)4：藍(lán)色LED燈泡漸亮進(jìn)入狀態(tài)4之前，綠色LED燈泡亮度達(dá)到最大值，紅色和藍(lán)色LED燈泡保持熄滅狀態(tài)，彩燈呈現(xiàn)綠色；進(jìn)入狀態(tài)4之后，系統(tǒng)將點(diǎn)亮藍(lán)色LED燈光，綠色LED燈光保持亮度，而紅色LED燈泡保持熄滅狀態(tài)。彩燈的顏色變化為綠色到綠藍(lán)色到青色，并最終穩(wěn)定在青色。彩燈的顏色變化為青色到藍(lán)綠色到藍(lán)色，并最終穩(wěn)定在藍(lán)色。彩燈的顏色變化為藍(lán)色到藍(lán)紫色到紫色，并最終穩(wěn)定在紫色。彩燈的顏色變化為紫色到紫紅色到紅色，并最終穩(wěn)定在紅色。為了避免出現(xiàn)所有燈泡熄滅的狀態(tài)出現(xiàn)，在設(shè)計中講狀態(tài)8的最終結(jié)果定義為彩燈發(fā)出白色的光，即紅色、綠色和藍(lán)色LED燈光熄滅后同時發(fā)光，并達(dá)到最大值，最終穩(wěn)定在白色。 狀態(tài)內(nèi)部流程系統(tǒng)循環(huán)進(jìn)入不同的狀態(tài)，每一個狀態(tài)都類似一個單片機(jī)中斷程序，它有獨(dú)立的動作流程。流程的核心是PWM調(diào)制，利用兩個計數(shù)器的比較來控制各個基色LED的點(diǎn)亮/熄滅。計數(shù)器CNT1的計數(shù)操作是利用CALL指令調(diào)用獨(dú)立的計數(shù)字程序模塊來完成的。通過交流檢測技術(shù)，可調(diào)節(jié)各基色LED燈泡的工作電壓，改變它們的亮度，實現(xiàn)色彩的柔和變化。（4） 檢查狀態(tài)的執(zhí)行時間是否超時，若未超時，系統(tǒng)將重新執(zhí)行一次上述流程；否則系統(tǒng)將推出當(dāng)前狀態(tài)，并進(jìn)入下一狀態(tài)。不同型號修改 C == 0X00 下面的變量是在每個狀態(tài)內(nèi)所使用的，主要用來比較CNT1和CNT2,實現(xiàn)PWM調(diào)制控制。變化周期 I_PARA == 0X18 。===================================================================== TIME_PARA1== 1 。===================================================================== 系統(tǒng)加電后，首先要完成寄存器和各端口狀態(tài)的初始化。系統(tǒng)首先完成寄存器的初始化，然后由P61~P67端口讀入撥碼開關(guān)的狀態(tài)，決定顏色變化的周期以及基色LED開始點(diǎn)亮的初始狀態(tài)。（1）用戶端口說明P6P6P63：決定點(diǎn)亮的初始狀態(tài)；P6P6P67：決定顏色變化的周期；P64：用于程序擴(kuò)展，LED和普通燈泡可選。（3）主程序調(diào)用初始化模塊代碼START: CALL INIT 。下面將各個狀態(tài)分析它們的實現(xiàn)代碼。實現(xiàn)代碼如下：。紅色由暗漸亮，其他暗。此時，紅色LED達(dá)到最亮的狀態(tài)，綠色LED則開始逐漸由暗變亮，藍(lán)色LED始終熄滅。實現(xiàn)代碼如下：。紅的保持亮，綠色由暗漸亮。1 MOV PORT5,A LOOP_T2: WDTC CALL DELAY CALL DETECT_AC MOV A,PWM_C1 SUB A,PWM_C2 JBS 0X03,0 JMP LT2 BS PORT5,1 JBS FLAG,DIRECT_F JMP LOOP_T2 BC FLAG,DIRECT_F JMP LOOP_T30 LT2: BC PORT5,1 JBS FLAG,DIRECT_F JMP LOOP_T2 BC FLAG,DIRECT_F ：綠燈亮，紅燈漸暗系統(tǒng)完成T2的步驟后進(jìn)入T3狀態(tài)。彩燈色彩的變化為黃到黃綠到綠，最終穩(wěn)定在綠色。============================================================。============================================================ LOOP_T30: MOV A,0B00001010。此時，綠色LED達(dá)到最亮的狀態(tài)，藍(lán)色LED則開始逐漸由熄滅狀態(tài)點(diǎn)亮，紅色LED始終熄滅。實現(xiàn)代碼如下：。綠色保持亮，藍(lán)色色由暗漸亮。0 MOV PORT5,A LOOP_T4: WDTC CALL DELAY CALL DETECT_AC MOV A,PWM_C1 SUB A,PWM_C2 JBS 0X03,0 JMP LT4