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1、课 程 设 计课程名称 单片机原理与接口技术 题目名称可调灯光系统程序设计2015 年 1 月 16 日目 录课程设计任务书 -1系统总体设计 -3软件系统设计 -3程序流程图 -3 九级调光源程序代码 -4 无级调光源程序代码 -7 调试结果 -10设计感想与体会 -111广东工业大学课程设计任务书题目名称基于单片机与 PWM 技术的可调灯光系统程序设计学生学院 信息工程学院专业班级信息工程（应用电子方向）12（1）班姓 名 翁桂林学 号 3112002505一、课程设计的内容本次课程设计的内容从下面两个方面任选一个：一是在学院的单片机实验平台上进行，开发一个基于单片机与 PWM 技术的灯光
2、调节系统，主要开发内容为按键定义、输入与防抖动技术、PWM 调节技术以及显示技术等程序设计。二是利用 51 系列单片机及必要的外围芯片、输入输出等接口电路设计开发一个简易的单片机系统，在此基础上，自行设计一个单片机应用程序来实现一些实用的功能。通过这些内容的设计、开发、安装、调试等一系列工作，熟练掌握单片机系统的开发流程与工作机理，加深对所学课程知识的理解与把握，为将来相关的研究开发工作打下坚实的基础。二、课程设计的要求与数据1 全面掌握硬件结构与电路原理；2 自行设计开发、编辑、调试应用程序；3 必须有完善的功能介绍与调试过程说明；4 提供完整的软件流程框图。5 提供完整的程序清单。三、课程
3、设计应完成的工作1 硬件理解与安装调试；2 软件设计与开发、调试；3 软硬件联合调试与实验；4 按照学校要求撰写并上交完整的课程设计报告5 完成课程设计答辩。2四、课程设计进程安排序号 设计各阶段内容 地点 起止日期1 查找资料，熟悉硬件电路或实验平台的资源图书馆或实验1 号馆 4042015 年 1 月5 日7 日2整体方案设计，输入输出通道定义（方案一）或硬件安装、调试与检查（方案二）宿舍或实验 1 号馆4041 月8 日9 日3 软件设计与流程图编写宿舍或实验 1 号馆404 1 月 10 日4 程序编写宿舍实验 1 号馆4041 月 11 日12 日5 软件调试，与硬件联合调试宿舍或实
4、验 1 号馆404 1 月 13 日6 撰写课程设计报告宿舍或实验 1 号馆404 1 月 14 日7 课程设计答辩实验 1 号馆4041 月 15 日16 日五、应收集的资料及主要参考文献1 吴宁. 80X86/Pentium 微型计算机原理及应用M. 北京：电子工业出版社，2004：1-249.2 蔡美琴. MCS-51 系列单片机系统及其应用M.北京：高等教育出版社，2003：1-169.3 段晨东. 单片机原理与接口技术M. 北京: 清华大学出版社, 2013:1-3334 吴黎明等. 单片机实验指导书M. 广州：广东工业大学教材科，2014发出任务书日期： 2015 年 1 月 5
5、日 指导教师签名：计划完成日期： 2015 年 1 月 16 日 基层教学单位责任人签章：主管院长签章：3一、系统总体设计：设计背景：现当今，单片机的应用无处不在。利用单片机控制灯具的实例也不胜枚举，可控制灯具的芯片也相当之多，而利用单片机控制灯具，达到人们预想效果的方法最为广泛。它有功能多、价格优、外部电路简单的特点，深受单片机爱好者及灯具控制制造商的青昧，用 80C51 单片机及少数外部电路控制灯光，使灯具产生明暗效果。本次课设基于 AMC51 单片机综合开发系统，利用单片机的定时中断生成不同的 PWM 波形，通过调整 PWM 的周期、 PWM 的占空比从而控制输出平均电压，进而达到对电灯
6、进行光度亮暗的控制调节的效果，实现对电灯的 PWM 调光控制。完成的功能及效果与目标：电灯 9 级 PWM 亮度调节设计思路：AMC51 单片机综合开发系统，利用单片机的定时中断生成不同的 PWM 波形，设置为手动控制，分三个按键，九级调光，通过输出不同的 PWM 占空比对电灯进行控制，从而实现对光度的调节，进行电灯的亮度调节。其中，K1 键增加亮度 K2 键降低亮度，K3 档实现电灯的开关控制。工作原理：对于控制电灯由亮到暗或由暗到亮，采用的是脉宽 PWM 法。它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作 PWM 波形，通过改变脉冲占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整
7、 PWM 的占空比而达到控制电流的目的。PWM 简介：脉冲宽度调制（PWM），是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用 微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从 测量、通信 到功率控制与变换的许多领域中。2、软件系统设计（1）源程序流程图4（2）源程序九级调光源程序DIRLOP EQU 38H /显示字节数LDAN EQU 58H /电灯亮度档值T2H EQU 59H /T1 高 8 位定时值存储器T2D EQU 5AH /T1 低 8 位定时值存储器LAMP EQU P1.2 /电灯控制位ORG 0000HAJMP S
8、TARTORG 000BHLJMP TIME1 /T0 中断程序（产生 PWM 基频）ORG 001BHLJMP TIME2 /T1 中断程序（控制脉冲宽度）ORG 0030H5START:SETB LAMP /程序初始化MOV A,#0MOV LDAN,AMOV TMOD,#11H /设定两定时器为 16 位定时器MOV IE,#10001010B /开启两定时器的中断请求MOV TH0,#0FCH /设定 PWM 基频（500Hz）MOV TL0,#18HSETB TR0 /启动计数器 T0MAIN: ACALL KEY /调动键扫描子程序ACALL TRANS /调动显示拆字子程序ACA
9、LL DISP /调动串行显示子程序ACALL DLYK /调动 20ms 延时程序NOPNOPSJMP MAIN KEY: MOV P2,#0FFH /向 P2 口写“1”，准备读取数据NOPNOPKEY1: JNB P2.0,K1 /判断电灯变亮或变暗JNB P2.1,K2JNB P2.2,K3BACK: ACALL DONE /调用亮度值到 PWM 定时值转换程序RETK1: ACALL DLYK /按键防抖动延时JB P2.0,BACKJ1: JNB P2.0,J1 /亮度档值加 1INC LDANMOV A,LDANCJNE A,#9,BACK /限定最高档值为 8DEC LDANS
10、JMP BACK K2: ACALL DLYK /按键防抖动延时JB P2.1,BACKJ2: JNB P2.1,J2 /亮度档值减 1MOV A,LDANCJNE A,#0,J22SJMP BACKJ22: DEC LDAN /按键防抖动延时SJMP BACKK3: ACALL DLYKJB P2.2,BACKJ3: JNB P2.2,J3 /开关电灯CPL TR0NOP6NOPSETB LAMPSJMP BACKDLYK:MOV R4,#4AH /20ms 定时程序DLYK1:MOV R5,#62HDLYK2:DJNZ R5,DLYK2DJNZ R4,DLYK1RET DONE:MOV A
11、,LDAN /亮度值到 PWM 定时值转换程序CJNE A,#0,DJ0RETDJ0: CJNE A,#1,DJ1 /设定 1 档定时值MOV T2H,#0FFHMOV T2D,#83HRETDJ1: CJNE A,#2,DJ2 /设定 2 档定时值MOV T2H,#0FFHMOV T2D,#06HRETDJ2: CJNE A,#3,DJ3 /设定 3 档定时值MOV T2H,#0FEHMOV T2D,#89HRETDJ3: CJNE A,#4,DJ4 /设定 4 档定时值MOV T2H,#0FEHMOV T2D,#0CHRETDJ4: CJNE A,#5,DJ5 /设定 5 档定时值MOV
12、T2H,#0FDHMOV T2D,#8FHRETDJ5: CJNE A,#6,DJ6 /设定 6 档定时值MOV T2H,#0FDHMOV T2D,#12HRETDJ6: CJNE A,#7,DJ7 /设定 7 档定时值MOV T2H,#0FCHMOV T2D,#95HDJ7: RETTIME1: MOV TH0,#0FCH /定时中断 0MOV TL0,#18HPUSH ACC7PUSH PSWMOV A,LDANCLR P1.2 /开灯CJNE A,#0,TM1 /0 档时立刻关掉电灯SETB P1.2 SJMP TBACKTM1: CJNE A,#8,TM2 /8 档时亮度调到最大CLR TR1 /关闭定时器 1SJMP TBACKTM2: MOV TH1,T2H /1 至 7 档时输入
