基于PWM的LED亮度控制实验报告

西华大学实验报告1西华大学实验报告（理工类）开课学院及实验室：机械学院机械工程专业实验中心实验时间：年月日至月日学生姓名非常繁华的5舍514学号成绩学生所在学院机械工程学院年级/专业/班课程名称微机测控实验课程代码106003659实验项目名称微机测控综合实验项目代码指导教师韦兴平项目学分1．实验目的（1）学习Keil编译软件的使用、调试、程序下载的方法；（2）掌握PWM调节LED指示灯亮度的原理及编程方法；（3）掌握STC89C52单片机I/O端口的控制和使用方法；（4）掌握单片机与上位机串口通讯的原理及程序实现；（5）掌握AD转换、LCD显示的编程实现；（6）对单片机的串口通讯、PWM控制、AD转换、LED指示灯、LED数码管，及按键、定时器/计数器进行综合应用。2．实验设备PC机、keil编译软件、proteus仿真软件，单片机实验板、STC_ISP_V4793．实验内容设计上位机通过串口通讯，控制下位机的PWM调节指示灯的亮度，要求调节共有100档（0—99），脉冲周期为5ms。4．实验电路图4.1STC89C52主控芯片西华大学实验报告2图4.2LED流水灯图4.3USB转串口PWM调节原理脉冲宽度调节（PWM）的工作原理如图4.4所示，在脉冲周期t不变的情况下，改变周期内的占空比，即改变周期内高低电平的时间比，实现改变LED指示灯的亮度。在图4.4中，（2）图的高电平时间t1大于图（3）中的高电平时间，因此图（2）所示波形控制的LED比图（3）的更亮。图4.4PWM调节原理图西华大学实验报告35．实验程序实验程序流程图和实验代码分别如下：图5.1程序流程图程序如下：#includereg52.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitled=P1^4;uintdate=0,flag=0;voidtime_init(){SCON=0x50;////设置串行口为工作方式1，并允许接收数据TMOD=0x21;//设置计数器为方式2TH1=0xfd;//设置波特率为9600TL1=0xfd;ET0=1;//允许T0溢出中断EA=1;//打开总中断TR0=1;//打开计数器T0TR1=1;//打开计数器T1}voidmain(){time_init();while(1){date=SBUF-6*(SBUF/16);//接收串口数据RI=0;//清除接收中断标志位}}下位机将上位机的16进制数转换成10进制数上位机发送16进制数通过装入t0定时器不同的初值实现占空比西华大学实验报告4voidmov_t1()interrupt1{flag++;if(date==0){led=1;}elseif(flag%2==0)//灯亮{led=0;TL0=(65536-50*date)%256;TH0=(65536-50*date)/256;}else//灯灭{led=1;TL0=(65536-50*(100-date))%256;TH0=(65536-50*(100-date))/256;}}6．实验结果（包括上位机和下位机）上位机发送16进制数76，表示占空比为0.76，如图6.1所示：图6.1上位机下位机接收数据后，led灯则以76%的亮度显示，如图6.2所示：西华大学实验报告5图6.2下位机7．实验步骤（1）在Proteus画出实验原理图或者使用实验板，用Keil编写程序并进行编译，如未通过，修改程序，直至通过；（2）运行程序，观看运行结果，如果不符合要求，改写程序，直至成功。8．思考题（1）串口控制寄存器SCON各位表示含义？（2）如何计算串口通讯的波特率？（3）简述PWM调节的工作原理，并说明在工业中主要应用在哪些方面。（4）在设计中选择A/D转换器时的主要考虑哪些参数？（5）如何计算单片机定时器的初值？西华大学实验报告6附录：西华大学51单片机原理图12345678J312345768J612345678J512345678J4BELL1D9D1D2D3470R3470R5470R110KR61Kx8RP1EA/VP31X119X218RESET9P3.7/RD17P3.5/T115P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.6/WR16P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/P30P3.1/TXD11P3.0/RXD10IC130PC330PC210uFC1GNDVCCVCC1KR21VCCGNDGND9012T1GND1KR4GNDLCD_RSFreqBELLS1S2a8b4c3d1e2f9g6dp7G110G25LED11KR171KR16VCCGND104C5100uFC4VCCVCCX132184IC2AVCCGND3142IC3200R19GNDVCC104W2VCCGND204R20VCCGNDNUM_COUNTCH02CH13GND4VDD8D06D15CS1CLK7U4VCCGNDADC_DINUM_COUNTVDD3DQ2GND1U31KR18VCCGND18B2018B20RXDTXDGND10R9VCCVCC104W1GNDLED1LED1LED2LED3LED4S2S3S4GNDKEY1KEY2KEY3KEY1KEY2KEY3GND10R1410R15470R8D4470R10D5470R11D6470R12D7470R13D8LED4LED5LED6LED5LED6LCD_RSS5KEY4KEY4RELAY104C11100uFC13VCC1GNDP00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07LED流水灯按键光电计数18B20温度传感器模数转换器电源开关与指示灯USB转串口数码管显示1602液晶显示蜂鸣器STC89C52主控芯片电源扩展接口T2T310R212345J812345J9A01A12A23GND4SDA5SCL6WP7VCC8U224C02GNDGNDVCCCH1CH0CH1CH0LED7LED8S2S1EEPROM存储器OUT1CREF2FOUT3GND4R/C5THR6CMPRC7VCC8U7LM3316.8KR25104C12GNDVCC100KR241uFC9GNDGND10KR26GND200R22104C1010KR23DIN1SCLK2CS3DOUT4AGND5REFIN6OUT7VDD8U6TLC5615VCCGND数模转换V/F转换CH1200R7S1RESETRESET复位电路GND1VDD2VO3RS4RW5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BL_A15BL_K16U11602GNDVCC1GNDGND1TXD2RXD3V34UD+5UD-6XI7XO8CTS#9DSR#10RI#11DCD#12DTR#13RTS#14RS23215VCC16U5CH340GVCC120PC820PC712MX2GND104C6GNDD10GNDR27VARISTORGND1D+2D-3VCC4P1USB_1RELAYBELLfo=(Vin×R26)/(2.09×R24×R25×C12)=Vin*70.3Hz10KR2810KR29RXDTXD12J10CON21KR301KR311KR32VCCGNDRO1RE2DE3DI4GND5A6B7VCC8U8SP3485GNDR36120B-A+RS-485通信R3410kR3510KGND12J11CON2VCCGNDRXDTXDRE_DEVCC123456S6VCCVCC11243S7SWDIP-21243S8SWDIP-2LED_PWLED_PWGNDVCCLED1LED2LED3LED4LED5LED6LED7LED8ADC_DIFreqRE_DELED2LED3LED7LED8BADA_OUTDA_OUT