单片机led呼吸灯的设计与制作(附件)【字数：8737】
摘 要 当今先进社会，LED灯可以出现在城市的各个角落，呼吸灯作为LED灯中的一种，它是在微电脑的控制之下完成由亮到暗的逐渐变化，感觉好像是人在呼吸。在我们日常生活中，很多地方可以看到呼吸灯的身影，比如鼠标滑轮的灯光，手机的home键，音响的环绕光圈，汽车内部装饰结构等等。像我们的手机，如果有什么消息通知时，呼吸灯就会有节奏地由暗到亮变化，起到提醒通知的作用。 本次课题设计采用STC89C52系列的单片机为核心，采用单片机的I/O口，用C语言编程实现LED呼吸灯呼吸的效果，并设置手动控制按键，可以通过开关键来开启或关闭LED灯，也可通过加、减按键，利用PWM调光技术手动控制LED呼吸灯呼吸频率的快慢。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景与意义 1
1.2设计原理 1
1.3设计的任务和要求 1
1.3.1设计的任务 1
1.3.2设计的要求 2
第二章 单片机基础知识 3
2.1单片机的定义 3
2.2单片机的分类与组成 3
2.3单片机的应用 3
2.4 STC89C52单片机简介 3
第三章 系统方案的选择 5
3.1方案选择 5
3.1.1控制芯片的选择方案 5
3.1.2控制LED亮度变化方案选择 5
3.2系统总体结构 6
第四章 硬件设计 8
4.1控制单元电路的设计 8
4.2 LED驱动电路 9
4.3按键控制电路 11
4.4电源电路 12
4.5呼吸灯硬件系统原理图 12
第五章 软件设计 14
5.1主程序设计 14
5.2占空比调整函数设计 16
5.3 Keil uvision4 17
5.4 Proteus 7 19
第六章 调试 21
6.1硬件调试 21
6.2软件调试 21
6.3软硬件联调 21
结束语 22
致 谢 23 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
参考文献 24
附 录 25
附录A源程序代码 25
附录B元器件清单 29
附录C实物正反面图 30
第一章 绪论
1.1选题的背景与意义
随着人类社会的迅速发展，照明灯光的使用已经普遍出现在了家家户户。由于全球变暖日益严峻，并且照明用电占总能耗的20%，所以有了节能环保的LED。LED 比起白炽灯，荧光灯，更节能环保，而且还可以回收再利用，并且无污染。本课题所研究制作的呼吸灯也是新生的LED灯中的一种，指LED发光二极管逐渐变亮和逐渐变暗的特定工作方式，一般表示有消息通知，会给大家起到提醒的作用，好看又实用。现多用于各种电子仪器和智能仪表中，工农业生产，以及居家生活等很多方面都可以见到它的身影。
本课题为基于单片机LED呼吸灯的设计与制作，核心自然是单片机了，在电子技术发展迅速的当今，利用单片机控制LED灯的实例也是数不胜数，虽然可控制LED灯的芯片有很多，但是利用单片机控制LED灯，是人们用的最为广泛的方法。它具有外部电路简单、价格优、功能多的特点，很多照明制造商都选择使用它。
既然是呼吸灯，就会像人一样有呼吸的快慢，我们能够根据调节呼吸灯频率的快慢来调节灯光呼吸的亮度，这样将会更加节能。呼吸灯作为新生代产品，是一个很有创意的设计，它可以作为睡眠指示灯，消息指示灯，运行指示灯，渐变指示灯等等。呼吸分为两个过程，一个是“呼”的过程，即灯光逐渐变亮，一个是“吸”的过程，即灯光达到最亮时逐渐变暗。呼吸灯的设计的方法很多，本次设计是用51单片机产生PWM（脉冲宽度调制）来驱动LED，通过调制方波的占空比，达到对LED光度亮暗的调节控制的效果，从视觉上实现LED灯的呼吸效果。
1.2设计原理
本次课题设计采用STC89C52系列的单片机为核心，采用单片机的I/O口，用C语言编程实现LED呼吸灯呼吸的效果，并设置手动控制按键，可以通过开关键来开启或关闭LED灯，也可通过加、减按键，利用PWM调光技术手动控制LED呼吸灯呼吸频率的快慢。
1.3设计的任务和要求
1.3.1设计的任务
完成与课题有关的开题报告一份；
完成与设计有关的英文资料的翻译；
根据设计指标要求完成对数模转换，以及PWM驱动电路设计，包括LED发光二极管、按键设置器件等的选择及电路设计，使之能适应所选单片机信号电平要求，便于和单片机很好地协调工作；
根据设计指标要求完成对单片机硬件电路的设计，包括单片机与LED显示、按键电路的接口设计；
根据设计指标要求完成对整个系统的软件设计，包括单片机最小系统电路，数模转换电路，PWM驱动电路，LED显示电路，按键设置电路等；
进行系统软硬件调试，分块进行，最后完成整体功能调试；
完成毕业设计说明书一份。
1.3.2设计的要求
能较好地以电压和PWM二种方式驱动LED呼吸灯，
LED呼吸灯渐亮渐暗应有明显的视觉效果，
应有不少于4路的LED呼吸灯显示，
呼吸灯工作方式应可通过按键控制。 ? ? ?
按键功能主要有二：一是呼吸灯工作方式，二是触发呼吸灯工作的消息源。
第二章 单片机基础知识
2.1单片机的定义
所谓单片机，是一种典型的微控制器，用英文字母缩写MCU表示,它是把一个计算机系统集成到一个芯片上的微型计算机，它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统等[3]。它可以将用户编写的代码实现稳定运行并且不需要人为监控，用在控制，显示，数字模拟信号处理等方面。如今人类生活中大部分电子产品中都会有单片机，如计算机，手机，家用电器，电话机等。
2.2单片机的分类与组成
单片机的种类有很多，主要分为51系列，MSP430，STM32，AVR,PIC等。其中51单片机是最易上手，最经典的单片机。本设计就是采用的51系列单片机，8051系列单片机主要由以下部分组成：
一个8位的微处理器（CPU）；
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景与意义 1
1.2设计原理 1
1.3设计的任务和要求 1
1.3.1设计的任务 1
1.3.2设计的要求 2
第二章 单片机基础知识 3
2.1单片机的定义 3
2.2单片机的分类与组成 3
2.3单片机的应用 3
2.4 STC89C52单片机简介 3
第三章 系统方案的选择 5
3.1方案选择 5
3.1.1控制芯片的选择方案 5
3.1.2控制LED亮度变化方案选择 5
3.2系统总体结构 6
第四章 硬件设计 8
4.1控制单元电路的设计 8
4.2 LED驱动电路 9
4.3按键控制电路 11
4.4电源电路 12
4.5呼吸灯硬件系统原理图 12
第五章 软件设计 14
5.1主程序设计 14
5.2占空比调整函数设计 16
5.3 Keil uvision4 17
5.4 Proteus 7 19
第六章 调试 21
6.1硬件调试 21
6.2软件调试 21
6.3软硬件联调 21
结束语 22
致 谢 23 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
参考文献 24
附 录 25
附录A源程序代码 25
附录B元器件清单 29
附录C实物正反面图 30
第一章 绪论
1.1选题的背景与意义
随着人类社会的迅速发展，照明灯光的使用已经普遍出现在了家家户户。由于全球变暖日益严峻，并且照明用电占总能耗的20%，所以有了节能环保的LED。LED 比起白炽灯，荧光灯，更节能环保，而且还可以回收再利用，并且无污染。本课题所研究制作的呼吸灯也是新生的LED灯中的一种，指LED发光二极管逐渐变亮和逐渐变暗的特定工作方式，一般表示有消息通知，会给大家起到提醒的作用，好看又实用。现多用于各种电子仪器和智能仪表中，工农业生产，以及居家生活等很多方面都可以见到它的身影。
本课题为基于单片机LED呼吸灯的设计与制作，核心自然是单片机了，在电子技术发展迅速的当今，利用单片机控制LED灯的实例也是数不胜数，虽然可控制LED灯的芯片有很多，但是利用单片机控制LED灯，是人们用的最为广泛的方法。它具有外部电路简单、价格优、功能多的特点，很多照明制造商都选择使用它。
既然是呼吸灯，就会像人一样有呼吸的快慢，我们能够根据调节呼吸灯频率的快慢来调节灯光呼吸的亮度，这样将会更加节能。呼吸灯作为新生代产品，是一个很有创意的设计，它可以作为睡眠指示灯，消息指示灯，运行指示灯，渐变指示灯等等。呼吸分为两个过程，一个是“呼”的过程，即灯光逐渐变亮，一个是“吸”的过程，即灯光达到最亮时逐渐变暗。呼吸灯的设计的方法很多，本次设计是用51单片机产生PWM（脉冲宽度调制）来驱动LED，通过调制方波的占空比，达到对LED光度亮暗的调节控制的效果，从视觉上实现LED灯的呼吸效果。
1.2设计原理
本次课题设计采用STC89C52系列的单片机为核心，采用单片机的I/O口，用C语言编程实现LED呼吸灯呼吸的效果，并设置手动控制按键，可以通过开关键来开启或关闭LED灯，也可通过加、减按键，利用PWM调光技术手动控制LED呼吸灯呼吸频率的快慢。
1.3设计的任务和要求
1.3.1设计的任务
完成与课题有关的开题报告一份；
完成与设计有关的英文资料的翻译；
根据设计指标要求完成对数模转换，以及PWM驱动电路设计，包括LED发光二极管、按键设置器件等的选择及电路设计，使之能适应所选单片机信号电平要求，便于和单片机很好地协调工作；
根据设计指标要求完成对单片机硬件电路的设计，包括单片机与LED显示、按键电路的接口设计；
根据设计指标要求完成对整个系统的软件设计，包括单片机最小系统电路，数模转换电路，PWM驱动电路，LED显示电路，按键设置电路等；
进行系统软硬件调试，分块进行，最后完成整体功能调试；
完成毕业设计说明书一份。
1.3.2设计的要求
能较好地以电压和PWM二种方式驱动LED呼吸灯，
LED呼吸灯渐亮渐暗应有明显的视觉效果，
应有不少于4路的LED呼吸灯显示，
呼吸灯工作方式应可通过按键控制。 ? ? ?
按键功能主要有二：一是呼吸灯工作方式，二是触发呼吸灯工作的消息源。
第二章 单片机基础知识
2.1单片机的定义
所谓单片机，是一种典型的微控制器，用英文字母缩写MCU表示,它是把一个计算机系统集成到一个芯片上的微型计算机，它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统等[3]。它可以将用户编写的代码实现稳定运行并且不需要人为监控，用在控制，显示，数字模拟信号处理等方面。如今人类生活中大部分电子产品中都会有单片机，如计算机，手机，家用电器，电话机等。
2.2单片机的分类与组成
单片机的种类有很多，主要分为51系列，MSP430，STM32，AVR,PIC等。其中51单片机是最易上手，最经典的单片机。本设计就是采用的51系列单片机，8051系列单片机主要由以下部分组成：
一个8位的微处理器（CPU）；
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