LED灯亮度调节

1课程嵌入式实验题目LED灯亮度调节报告学院信息工程学院专业13计算机测控2LED灯亮度调节实验一、实验目的应用PWM定时器输出PWM信号控制LED显示亮度，要求亮度分256级连续可调。亮度级别由电位器调节电压通过AD转换输入，亮度级别值显示在LCD液晶显示器。要求采用中断方式进行AD值读取。二、实验设备仿真软件proteus7.9、keil5三、实验原理系统通过调节电位器，利用LPC2114内置的AD转换器读取电位器的电压值，根据电压值调整PWM信号的占空比，积分后实现LED亮度可调，并实时在LCD1602上显示亮度级别。3.1PWM输出LPC2000的PWM基于标准的定时器模块，具有定时器的所有特性，它是定时器功能中匹配事件的功能扩展。使用PWM功能，可以在指定引脚输出需要的波形。输出波形可分为两类：单边沿输出和双边沿输出。该实验使用单边沿输出。使用两个匹配寄存器就可以实现单边沿控制的PWM输出。其中一个匹配寄存器（PWMMR0）控制PWM周期，另一个匹配寄存器控制PWM边沿的位置，即占空比。3.2AD转换器AD转换器的基本时钟由VPB时钟提供。可编程分频器将时钟调整至逐步逼近转换所需的4.5MHz（最大）。10位精度要求的转换需要11个A/D转换时钟。3.3LCD16023.3.1引脚功能说明1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3-1所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极表3-1：引脚接口说明表第1脚：VSS为地电源。3第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。3.3.21602LCD的指令说明1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表3-2所示：序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关控制0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM）10要写的数据内容11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容表3-2控制命令表1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。指令2：光标复位，光标返回到地址00H。指令3：光标和显示模式设置I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。指令4：显示开关控制。D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。指令5：光标或显示移位S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。指令6：功能设置命令DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示F:低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的4点阵字符。指令7：字符发生器RAM地址设置。指令8：DDRAM地址设置。指令9：读忙信号和光标地址BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。指令10：写数据。指令11：读数据。3.3.31602LCD的时序与HD44780相兼容的芯片时序表如下：读状态输入RS=L，R/W=H，E=H输出D0—D7=状态字写指令输入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令码，E=高脉冲输出无读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0—D7=数据写数据输入RS=H，R/W=L，D0—D7=数据，E=高脉冲输出无表3-3基本操作时序表读写操作时序如图3-1和图3-2所示：图3-1读操作时序图3-2写操作时序5四、软件设计#includelpc21xx.h#includelcd1602.h#defineFpclk600000000typedefunsignedcharuint8;typedefunsignedintuint16;typedefunsignedlonguint32;uint32ADC_Data,ADC_Data0;uint8str1[]=Degree:;uint8str2[]=000;uint8numcode[10]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};/*延时函数*/voiddelay_ms(uint16ms){uint16x,y;for(x=0;xms;x++){for(y=0;y800;y++);for(y=0;y700;y++);}}voidPWMInit()//pwm初始化{PINSEL0=(PINSEL0&0xfffffffc)|0x00000002;//设置引脚连接模块连接PWM1输出PWMPCR=0x200;//使能PWM1输出PWMMCR=0x02;//MR0匹配后复位定时器PWMPR=0x00;//设置预分配系数为0PWMMR0=2551;//设置匹配周期PWMMR1=2550;//设置匹配值PWMLER=0x03;//使能PWM匹配0和1锁存PWMTCR=0x09;//PWM使能、计数器使能6PWMMR0=2551;//初始化第二次PWMMR1=2550;PWMLER=0x03;PWMTCR=0x09;}void__irqIRQ_ADC(void){ADC_Data=ADDR;/*读取通道0的结果寄存器ADDR0数据到全局标量*/ADC_Data=(ADC_Data6)&0x3ff;//分离转换结果ADC_Data=ADC_Data2;//十位结果变成8位ADCR|=124;/*再次启动转换*/VICVectAddr=0x00;/*中断结束*/}voidADCInit()//AD转换初始化{ADCR=(10)|//SEL=1，选择通道0((60-1)8)|//CLKDIV=Fpclk/1000000-1，即转换时钟为1MHz(016)|//BURST=0，软件控制转换操作(017)|//CLKS=0，使用11clock转换(121)|//PDN=1，正常工作模式(非掉电转换模式)(022)|//TEST1:0=00，正常工作模式(非测试模式)(124)|//START=1,启动转换(027);PINSEL1|=122;//设置AD转换//中断设置/*进行VIC设置*/VICIntSelect=0x00;/*所有中断通道设置为IRQ中断*/VICVectCntl0=0x20|18;/*设置ADC中断最高优先级*/VICVectAddr0=(uint32)IRQ_ADC;/*设置中断服务程序地址*/VICIntEnable=118;/*使能ADC中断*/}intmain(){7PINSEL2|=0;//设置P1口为GPIOIODIR1|=0xFFFF0000;PWMInit();//pwm初始化ADCInit();//AD转换初始化PLLCON=2;PLLCFG=0x30;PLLFEED=0xAA;PLLFEED=0x55;while((PLLSTAT&0x10)==0);IO1DIR|=0x7ff16;//设置1602引脚输出IO1CLR|=0x7ff16;InitLcd();while(1){PWMMR1=ADC_Data*10;//将AD处理的数值赋给PWMMR1，改变脉宽PWMLER=0X03;//更新PWM占空比PWMTCR=0x09;//PWM使能、计数器使能str2[0]=numcode[ADC_Data/100];str2[1]=numcode[ADC_Data%100/10];str2[2]=numcode[ADC_Data%10];DisplayString(0,5,str1);DisplayString(1,7,str2);}}五、电路设计8