LED 一般是恒流操作的,如何改变 LED 的亮度呢?答案就是 PWM 控制。在一定的
频率的方波中,调整高电平和低电平的占空比,即可实现。比如我们用低电平点亮一个 LED
灯,我们假设把一个频率周期分为 10 个时间等份,如果方波中的高低电平占空比是 9:1,
这是就是一个比较暗的亮度,如果方波中高低电平占空比是 10:0,这时,全部是高电平,
灯是灭的。如果占空比是 5:5,就是一个中间亮度,如果高低比是 1:9,是一个比较亮的
亮度,如果高低是 0:10,这时全部是低电平,就是最亮的。
实际上应用中,电视屏幕墙中的几十百万 LED 象素都是这样控制的,而且每一个象素
都有红绿蓝 3 个 LED,每个 LED 可以变化的亮度是几百到几万或者更多的级别,以实现真
彩色的显示。还有在您的手机中,背光灯的亮度如果是可以变化的,也应该是这种工作方式。
目前的城市彩灯也有很多都使用了 LED,需要控制亮度是也是 PWM 控制。
下面来分析我们的例程,在这个例程中,我们将定时器 2 溢出定为 1/1200 秒。每 10
次脉冲输出一个 120HZ 频率。这每 10 次脉冲再用来控制高低电平的 10 个比值。这样,在
每个 1/120 秒的方波周期中,我们都可以改变方波的输出占空比,从而控制 LED 灯的 10 个
级别的亮度。
为什么输出方波的频率要 120HZ 这么高?因为如果频率太低,人眼就会看到闪烁感
觉。一般起码要在 60HZ 以上才感觉好点,120HZ 就基本上看不到闪烁,只能看到亮度的变
化了。
下面请看程序,程序中有比较多的注释:
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#define uchar unsigned char //定义一下方便使用
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
#include <reg52.h> //包括一个 52 标准内核的头文件
sbit P10 = P1^0; //要控制的 LED 灯
sbit K1= P3^2; //按键 K1
uchar scale;//用于保存占空比的输出 0 的时间份额,总共 10 份
char code dx516[3] _at_ 0x003b;//这是为了仿真设置的
//模拟 PWM 输出控制灯的 10 个亮度级别
void main(void) // 主程序
{
uint n;
RCAP2H =0xF3; //赋 T2 的预置值,溢出 1 次是 1/1200 秒钟
RCAP2L =0x98;
TR2=1; //启动定时器
ET2=1; //打开定时器 2 中断
EA=1; //打开总中断
while(1) //程序循环
{ ;//主程序在这里就不断自循环,实际应用中,这里是做主要工作
for(n=0;n<50000;n++); //每过一会儿就自动加一个档次的亮度
scale++;
if(scale==10)scale=0;
}
}
//1/1200 秒定时器 2 中断
timer2() interrupt 5
{
static uchar tt; //tt 用来保存当前时间在一秒中的比例位置
TF2=0;
tt++;
if(tt==10) //每 1/120 秒整开始输出低电平
{
tt=0;
if(scale!=0) //这里加这一句是为了消除灭灯状态产生的鬼影
P10=0;
}
if(scale==tt) //按照当前占空比切换输出高电平
P10=1;
}
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在主程序中,每延时一段时间,就自动换一个占空比,以使亮度自动变化,方便观察。
编译,运行,看结果。
可以看到,LED 的亮度以每种亮度 1 秒左右不断变化,共有 10 个级别。