PWM 调光

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  名称:PWM 调光
  日期:2013,4,29
  修改:无
  内容:1、学习目的:利用定时器产生PWM,了解原理和使用方法
        2、硬件要求:LED灯 定时器
        3、试验现象:LED灯由亮到灭,由灭到亮逐步变化,也就是调光现象
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#include<reg52.h>     //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义


sbit LED=P1^0;      //定义LED灯,通过LED显示调光效果
sbit LED1=P1^6;     //  亮度增加时亮
sbit LED2=P1^7;   //亮度减小时亮
unsigned char CYCLE;  //定义周期 该数字X基准定时时间 如果是10 则周期是10 x 0.1ms
unsigned char PWM_ON ;//定义高电平时间
/******************************************************************/
/*                    延时函数                                    */
/******************************************************************/
void delay(unsigned int cnt)
{
 while(--cnt);
}
/******************************************************************/
/*                    主函数                                      */
/******************************************************************/
main()
{
bit Flag;


TMOD |=0x01;              //定时器设置 0.1ms in 12M crystal
TH0=(65536-100)/256; 
TL0=(65536-100)%256;      //定时0.1mS 
IE= 0x82;                 //打开中断
TR0=1;


CYCLE = 10;               // 时间可以调整 这个是10调整 8位PWM就是256步
while(!Flag)
  {
   delay(20000);          //延时时间,从一个亮度到下一个亮度的间隔时间,速度快就能看到连续效果
   PWM_ON++;              //这个使用较长延时,以便能看清楚变化过程
   LED1=0;
   if(PWM_ON == CYCLE)
     {                    //这个里可以添加其他程序 如到最亮时候控制设备
      Flag=1;
 LED1=1;
 LED2=0;
 }
  }


 while(Flag)              //亮度递减 同上,是个相反的过程
  {
   delay(20000);
   PWM_ON--;
   if(PWM_ON == 0)
     {
      Flag=0;
 LED2=1;
 LED1=0;
 }
  }
}
/******************************************************************/
/*                    定时器中断函数                              */
/******************************************************************/
void tim(void) interrupt 1 using 1
{
static unsigned char count; 
TH0=(65536-100)/256; 
TL0=(65536-100)%256;     //定时0.1mS 
if (count==PWM_ON)
    {
     LED = 1;            //灯灭 
    }
  count++;
if(count == CYCLE)
    {
    count=0;
if(PWM_ON!=0)        //如果左右时间是0 保持原来状态
  LED = 0;          //灯亮
    }


}
### PWM调光的工作原理 PWM(脉冲宽度调制)是一种用于调节信号平均功率的技术,在调光应用中尤为常见。其核心在于保持电压恒定的同时,通过调整高电平持续时间和周期的比例即占空比来改变输出的有效值。 具体到显示屏的PWM调光机制而言,屏幕并非始终处于常亮状态而是按照设定频率快速地在开启和关闭之间切换形成视觉上的明暗变化效果[^1]。当占空比较小时,意味着LED点亮的时间较短而熄灭时间较长,则整体看起来就会更暗;反之如果增大占空比让发光器件更多时候都处在导通状态下那么最终呈现出的画面也会相应变得更明亮一些。 然而值得注意的是这种高频次开关操作可能会引起肉眼难以察觉但却可能影响部分人群健康的屏闪现象。 ### 实现方法 对于硬件层面来说,通常会借助专门设计用来生成可编程方波形电信号发生器或者采用具备内置定时/计数功能单元结构特点MCU(单片机)作为控制器去驱动外部连接着负载比如LED灯串之类的元件完成上述过程中的开闭动作转换任务[^3]。 以Air780E这款低功耗4G模块为例,可以编写程序设置特定寄存器参数从而指定想要得到的目标频率以及对应的高低电平维持时间段长度进而达成渐变式的呼吸灯光效演示目的[^2]: ```c // 假设这是配置PWM输出的相关函数定义片段 void setup_pwm(int pin, int frequency, float duty_cycle){ // 配置引脚为PWM模式... // 设置PWM频率... // 设定初始占空比... } int main(){ const int LED_PIN = 9; // 定义使用的IO口编号 // 初始化PWM并启动 setup_pwm(LED_PIN, 500, 0); while(true){ for(float dc=0 ;dc<=1 ;dc+=0.01){ // 循环增加亮度 set_duty_cycle(LED_PIN, dc); delay(20ms); } for(float dc=1 ;dc>=0 ;-dc-=0.01){ // 减少亮度回到最暗 set_duty_cycle(LED_PIN, dc); delay(20ms); } } } ``` 此代码展示了如何创建一个简单的呼吸灯效果,其中`setup_pwm()`负责初始化PWM通道的各项属性,而在主循环里则是逐步修改占空比使灯具能够缓慢平稳地由暗至亮再返回的过程。
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