【正文】 ，故可以直接作為單片機(jī)供電電路用，一根 USB 內(nèi)有四根芯線，通常紅色和黑色作為電源線，紅色為 +5V 電壓，黑色為 0V 電壓。實(shí)物連接如下圖： 圖 33 自鎖開(kāi)關(guān)接線圖 基于單片機(jī)的 PWM 調(diào)光 12 其他元件工作特性 LED 發(fā)光二極管功能簡(jiǎn)介 50 年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。 發(fā)光二極管的核心部分是由 P型半導(dǎo)體 和 N型半導(dǎo)體組成的 晶片 ，在 P型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)為 PN 結(jié)。 PN結(jié)加 反向電壓 ，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。 當(dāng)它處于正向 工作狀態(tài) 時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從 LED 陽(yáng)極 流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體 晶體 就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。發(fā)光 二極管 與普通二極管一樣是由一個(gè) PN 結(jié)組成，也具有 單向?qū)щ娦?。不同的 半導(dǎo)體材料 中電子和空穴所處的能量 狀態(tài) 不同。常用的是發(fā)紅光、綠光或 黃光 的二極管。它的正向 伏安特性曲線 很陡，使用時(shí)必須串聯(lián) 限流 電阻 以控制通過(guò)管子的 電流 。 發(fā)光二極管 的兩根引線中較長(zhǎng)的一根為 正極 ，應(yīng)接電源正極。與小白熾燈泡和氖燈相比，發(fā)光二級(jí)管的特點(diǎn)是：工作電壓很低（有 的僅一點(diǎn)幾伏）；工作電流很?。ㄓ械膬H零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長(zhǎng)；通過(guò)調(diào)制通過(guò)的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。把它的管心做成條狀，用 7 條條狀的 發(fā)光管 組成 7段式半導(dǎo)體 數(shù)碼管 ，每個(gè)數(shù)碼管可顯示 0～ 9十個(gè)數(shù)目字。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。 判斷單片機(jī)芯片及時(shí)鐘系統(tǒng)是否正常工作有一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法，就是用萬(wàn)用表測(cè)量單片機(jī)晶振引腳（ 1 19 腳）的對(duì)地電壓，以正常工作的單片機(jī)用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量為例： 18 腳對(duì)地約 ， 19 腳對(duì)地約 。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來(lái)提供。高級(jí)的精基于單片機(jī)的 PWM 調(diào)光 14 度更高。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。這種晶體有一個(gè)很重要的特性，如果給他通電，他就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振蕩，反之，如果給他機(jī)械力，他又會(huì)產(chǎn)生電，這種特性叫機(jī)電效應(yīng)。由于石英晶體化學(xué)性能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)非常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準(zhǔn)確。他們的機(jī)電效應(yīng)是機(jī) 電 機(jī) 電 ....的不斷轉(zhuǎn)換，由電感和電容組成的諧振回路是電場(chǎng) 磁場(chǎng)的不斷轉(zhuǎn)換。由于石英晶體的損耗非常小，即 Q 值非常高，做振蕩器用時(shí)，可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。如果在兩個(gè)極板上加上交變的電壓，晶片便會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形震蕩，同時(shí)這種機(jī)械震蕩還會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)（比較的微?。钱?dāng)外加交變的電壓的頻率與晶片固有的頻率（尤其形狀和尺寸決定）相等時(shí)，機(jī)械振動(dòng)的幅度會(huì)加 劇，產(chǎn)生交變電場(chǎng)也增大。 晶振一般要連接兩個(gè)低容量電容后，再連入單片機(jī)。一般外接電容，是為了使晶振兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容。一般晶振兩端所接電容是所要求的負(fù)載電容的兩倍。 負(fù)載電容是指在電路中跨接晶體兩端的總的外界有效電容。應(yīng)用時(shí)一般在給出負(fù)載電容值附近調(diào)整可以得到精確頻率。 一般情況下，增大負(fù)載電容會(huì)使振蕩頻率下降，而減小負(fù)載電容會(huì)使振蕩頻基于單片機(jī)的 PWM 調(diào)光 15 率升高。負(fù)載頻率不同決定振蕩器的振蕩頻率不同。因?yàn)槭⒕w振蕩器有兩個(gè)諧振頻率，一個(gè)是串聯(lián)揩振晶振的低負(fù)載電容晶振：另一個(gè)為并聯(lián)揩振晶振的高負(fù)載電容晶振。 基于單片機(jī)的 PWM 調(diào)光 16 4 實(shí)物裝配與調(diào)試 實(shí)物裝配流程 按照電路原理圖（見(jiàn)附錄）焊接組件 元器件清單及型號(hào)（見(jiàn)附錄） 單片機(jī)內(nèi)部程序的編寫(xiě) 關(guān)于頻率和占空比的確定，對(duì)于 12M 晶振，假定 PWM 輸出頻率為 1KHZ,這樣定時(shí)中斷次數(shù)設(shè)定為 C=10，即 中斷一次，則 TH0=FF,TL0=F6。即 *100=1ms include define uchar unsigned char TH0 和 TL0 是計(jì)數(shù)器 0 的高 8位和低 8位計(jì)數(shù)器，計(jì)算辦法 : TL0=(65536C)%256。 焊接工序注意事項(xiàng) 焊接的物理基礎(chǔ)是 “ 浸潤(rùn) ” ，浸潤(rùn)也叫 “ 潤(rùn)濕 ” 。錫焊的過(guò)程，就是通過(guò)加熱，讓鉛錫焊料在焊接面上熔化、流動(dòng)、浸潤(rùn)，使鉛錫原子滲透到銅母材（導(dǎo)線、焊盤(pán)）的表面內(nèi)，并在兩者的接觸面上形成 Cu6Sn5 的脆性合金層。仔細(xì)觀察焊點(diǎn)的浸潤(rùn)角，就能判斷焊點(diǎn)的質(zhì)量。進(jìn)行錫焊，必須具備的條件有以下幾點(diǎn)： ⑴ 焊件必須具有良好的可焊性 所謂可焊性是指在適當(dāng)溫度下，被焊金屬材料與焊錫能形成良好結(jié)合的合金的性能。在焊接時(shí)，由于高溫使金屬表面產(chǎn)生氧化膜，影響材料的可焊性。 ⑵ 焊件表面必須保持清潔 為了使焊錫和焊件達(dá)到良好的結(jié)合，焊接表面一定要保持清潔。在焊接前務(wù)必把污膜清除干凈，否則無(wú)法保證焊接質(zhì)量。 ⑶ 要使用合適的助焊劑 助焊劑的作用是清除焊件表面的氧化膜。在焊接印制電路板等精密電子產(chǎn)品時(shí)，為使焊接可靠穩(wěn)定，通常采用以松香為主的助焊劑。 ⑷ 焊件要加熱到適當(dāng)?shù)臏囟? 基于單片機(jī)的 PWM 調(diào)光 18 焊接時(shí)，熱能的作用是熔化焊錫和加熱焊接對(duì)象，使錫、鉛原子獲得足夠的能量滲透到被焊金屬表面的晶格中而形成合金。 需要強(qiáng)調(diào)的是，不但焊錫要加熱到熔化，而且應(yīng)該同時(shí)將焊件加熱到能夠熔化焊錫的溫度。它包括被焊金屬達(dá)到焊接溫度的時(shí)間、焊錫的熔化時(shí)間、助焊劑發(fā)揮作用及生成金屬合金的時(shí)間幾個(gè)部分。焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易損壞元器件或焊接部位；過(guò)短，則達(dá)不到焊接要求。 調(diào)試完善各元件功能 焊接完成后，用萬(wàn)用表檢查電路，發(fā)現(xiàn)按鍵開(kāi)關(guān)沒(méi)有接到對(duì)應(yīng)一組引腳上，也就是常開(kāi)、按下后接通的連個(gè)引腳。 經(jīng)過(guò)各元件裝配焊接流程后，試用電腦 USB 輸出電源，按順序按下功能開(kāi)關(guān)后沒(méi)有點(diǎn)亮發(fā)光二極管。原因可能是電腦輸出電壓低于 5V，導(dǎo)致晶振沒(méi)有起振。更換該發(fā)光二極管后，八只發(fā)光二極管亮度達(dá)到一致。 當(dāng)所有元件能正常工作后，發(fā)現(xiàn)三個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)位置不合理，確定三個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)所接單片機(jī)引腳的功能后，調(diào)換到與實(shí)物成果圖（見(jiàn)附錄）一致的合適位置。 2020 年月，我開(kāi)始了我的畢業(yè)論文工作，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的寫(xiě)作到現(xiàn)在論文基本完成。歷經(jīng)了這么久的努力，終于完成了畢 業(yè)論文。 12 月初，在與導(dǎo)師的交流討論中我的題目定了下來(lái) 。當(dāng)我們看到自己的努力有收獲的時(shí)候，總是會(huì)有那么一點(diǎn)點(diǎn)自豪和激動(dòng)。這是一次意志的磨練，是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升，相信對(duì)我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作有基于單片機(jī)的 PWM 調(diào)光 20 很大的幫助。 興趣之所在 ,明確我們的人生理想 ,進(jìn)而在今后的生活和工作中更好的發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì) ,學(xué)好自己的專(zhuān)業(yè) ,成為一個(gè)對(duì)于社會(huì)有用的人 .在此更要感謝我的專(zhuān)業(yè)老師，是你們的細(xì)心指 導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。老師的檢 查總是很仔細(xì)的，可以認(rèn)真的看論文的每一個(gè)細(xì)小的格式要求，認(rèn)真的讀每一個(gè)同學(xué)的論文，然后提出最中肯的意見(jiàn)，這是很難得的。5 8 按鍵開(kāi)關(guān) 四引腳 3 碳膜電阻 330Ω 8 碳膜 電阻 10KΩ 1 極性電容 10uF 1 自鎖開(kāi)關(guān) 六引腳 1 萬(wàn)用電路板 雙焊孔 1 USB 電源線 —— 1 導(dǎo)線、排針 —— 若干 基于單片機(jī)的 PWM 調(diào)光 24 附錄 3： 單片機(jī)內(nèi)部程序正文 ******************************************************************************/ define V_TH0 0XFF define V_TL0 0XF6 define V_TMOD 0X01 void init_sys(void)。 unsigned char ZKB1,ZKB2。 ZKB1=40。 /*占空比初始值設(shè)定 */ while(1) { if (!P1_4) //如果按了 +鍵，增加占空比 { Delay5Ms()。 ZKB2=100ZKB1。 if (!P1_5) { ZKB1。 } } /*對(duì)占空比值限定范圍 */ if (ZKB199) ZKB1=1。 } } 基于單片機(jī)的 PWM 調(diào)光 25 /****************************************************** *函數(shù)功能：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括定時(shí)器初始化和變量初始化 */ void init_sys(void) /*系統(tǒng)初始化函數(shù) */ { /*定時(shí)器初始化 */ TMOD=V_TMOD。 TL0=V_TL0。 ET0=1。 } //延時(shí) void Delay5Ms(void) { unsigned int TempCyc = 1000。 } /*中斷函數(shù) */ void timer0(void) interrupt 1 using 2 { static uchar click=0。 /*恢復(fù)定時(shí)器初始值 */ TL0=V_TL0。 if (click=100) click=0。 else P1_0=1。 else P1_1=1。 “ RST”按鍵開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn) LED 任何時(shí)候的點(diǎn) 亮與熄滅 (上電后 )，當(dāng)再次按下復(fù)位開(kāi)關(guān)，點(diǎn)亮 LED 的亮度為默認(rèn)按下復(fù)位開(kāi)關(guān)關(guān)閉 LED 時(shí)的亮度。 “－”按鍵開(kāi)關(guān)，按下減小亮度，長(zhǎng)按連續(xù)減小至最小亮度。