無線傳感網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用 課件 項(xiàng)目13 PWM控制LED燈亮度

項(xiàng)目十三PWM控制LED燈亮度目錄項(xiàng)目導(dǎo)入項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)儲(chǔ)備項(xiàng)目成果01030204課后作業(yè)05項(xiàng)目導(dǎo)入01項(xiàng)目導(dǎo)入項(xiàng)目導(dǎo)入隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和發(fā)展，LED在智能家居領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，市場上已經(jīng)有非常多的智能燈，這些智能燈普遍具有“無極調(diào)光”功能，可以讓用戶具有良好的產(chǎn)品體驗(yàn)，LED光源的亮度控制成為了智能家居的基本功能之一，那這種無極調(diào)光功能是通過什么技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的呢？本項(xiàng)目將通過PWM控制技術(shù)完成一個(gè)調(diào)光系統(tǒng)，讓不同的LED燈顯示不同狀態(tài)，對(duì)比前面的章節(jié)，我們將增加LED呼吸燈的效果，讓LED的展示效果更加絢麗多彩。本項(xiàng)目分為2個(gè)任務(wù)，需要使用PWM控制技術(shù)，完成LED1燈亮度的控制。在任務(wù)1中，我們需要基于脈沖寬度調(diào)制的原理，掌握脈沖寬度調(diào)制的編程思路。在任務(wù)2中，通過實(shí)驗(yàn)掌握CC2530定時(shí)器3的配置方法，并掌握使用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)PWM控制LED的編程方法。知識(shí)儲(chǔ)備02本課內(nèi)容知識(shí)儲(chǔ)備PWM調(diào)光原理是一種常用的技術(shù)，它能在智能照明，路燈控制和高效的能源支持等自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。PWM(PulseWidthModulation)即脈寬調(diào)制，是一種模擬-數(shù)宇轉(zhuǎn)換技術(shù)，用于固定周期信號(hào)中實(shí)現(xiàn)頻率或者幅度變化。它是一種控制信號(hào)，可以用來控制光源的亮度，從而達(dá)到調(diào)光效果。PART01PWM工作原理：PWM是采用調(diào)整脈沖占空比達(dá)到調(diào)整電壓、電流、功率的方法最終達(dá)到調(diào)整光亮度的，基本原理就是指在一定的時(shí)間內(nèi)用高低電平所占的比例不同來控制一個(gè)對(duì)象，比如在lms內(nèi)，高電平占0.3ms，低電平占0.7ms。如果用高電平去閉合一個(gè)開關(guān)，此開關(guān)再去控制一個(gè)LED燈，低電平是斷開這個(gè)開關(guān)，那么在1ms內(nèi)，這個(gè)燈就只能通電0.3ms，而0.7ms內(nèi)是不通電的。這個(gè)燈的通電時(shí)間只有30%。如果把高電平的時(shí)間延長到0.7ms，則低電平就只有0.3ms了，此時(shí)燈的通電時(shí)間就變成70%了。燈獲得的能量變大，亮度自然就提高了。右圖為LED燈在不同亮度時(shí)，PWM對(duì)應(yīng)的脈沖周期圖。本課內(nèi)容PART02PART03定時(shí)器3/4計(jì)數(shù)模式：自由運(yùn)行模式：如果是8位的定時(shí)器3則從0到0xff反復(fù)計(jì)數(shù)；相反，如果是16位的定時(shí)器1，則會(huì)從0到0xffff進(jìn)行反復(fù)計(jì)數(shù)。倒計(jì)數(shù)模式：該模式相對(duì)于自由模式，需要多配置一個(gè)峰值寄存器T3CC0,配置后，定時(shí)器開啟后，計(jì)數(shù)器從T3CC0寄存器的值到零進(jìn)行單次計(jì)數(shù)，如需循環(huán)，需要從定時(shí)器中斷執(zhí)行程序中再次啟動(dòng)定時(shí)器即可。模模式：該模式將從0到T3CC0進(jìn)行循環(huán)計(jì)數(shù)正/倒計(jì)數(shù)模式：就是從0到T3CC0,再從T3CC0到0，如此循環(huán)往復(fù)。定時(shí)器3/4的功能：輸入捕獲功能，可選擇上升沿、下降沿或任何邊沿進(jìn)行輸入捕獲。輸出比較功能，輸出可選擇設(shè)置、清除或切換。有2個(gè)獨(dú)立的捕獲/比較通道，每個(gè)通道使用一個(gè)I/O引腳。有自由運(yùn)行、倒計(jì)數(shù)、模、正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)四種不同工作模式。有可被1、2、4、8、16、32、64或128整除的時(shí)鐘分頻器，為計(jì)數(shù)器提供計(jì)信號(hào)。在每個(gè)捕獲/比較和最終計(jì)數(shù)上產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。觸發(fā)DMA功能。定時(shí)器3和定時(shí)器4通過輸出比較功能也可以實(shí)現(xiàn)簡單的PWM控制本課內(nèi)容PART04PART05項(xiàng)目中用到的SFR：本項(xiàng)目中用到的SFR包括P1DIR、T3CNT、T3CTL、T3CCTL0、T3CC0，其中P1DIR用于設(shè)置P1口外部引腳的輸入/輸出方向，T3CNT用于設(shè)置定時(shí)器3的計(jì)數(shù)器，T3CTL用于定時(shí)器3的控制、T3CCTL0用于設(shè)置定時(shí)器3通道0捕獲/比較控制、T3CC0用于設(shè)置定時(shí)器3通道0捕獲/比較值。定時(shí)器3/4的捕獲/比較模式：輸入捕獲模式：當(dāng)一個(gè)通道配置為一個(gè)輸入捕獲通道，通道相關(guān)的I/O引腳配置為一個(gè)輸入。定時(shí)器啟動(dòng)之后，輸入引腳上的一個(gè)上升沿、下降沿或任何邊沿都會(huì)觸發(fā)一個(gè)捕獲，即捕獲8位計(jì)數(shù)器內(nèi)容到相關(guān)的捕獲寄存器中。因此，定時(shí)器能夠捕獲一個(gè)外部事件發(fā)生的時(shí)間。輸出比較模式：定時(shí)器啟動(dòng)之后，將比較計(jì)數(shù)器的內(nèi)容和通道比較寄存器TxCC0n的內(nèi)容。如果比較寄存器等于計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，根據(jù)比較輸出模式TxCCTL.CMP1:0的設(shè)置，輸出引腳被置1、清0或切換。對(duì)于使用簡單PWM，最好使用輸出比較模式4和5。當(dāng)發(fā)生一個(gè)比較時(shí)，將設(shè)置相應(yīng)的實(shí)際通道的中斷標(biāo)志。這是TIMIF.TxCHnIF。如果設(shè)置了相應(yīng)的中斷屏蔽位TxCCTLn.IM，將產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。項(xiàng)目實(shí)施03項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目和資源準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施前必須先準(zhǔn)備好相應(yīng)的設(shè)備和資源，見下表：序號(hào)設(shè)備/資源名稱數(shù)量單位是否準(zhǔn)備到位(√)1CC2530模塊1個(gè)

2SmartRF04EB（或CC-Debugger）仿真器1個(gè)

3SPI燒入線1根

項(xiàng)目實(shí)施實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖下圖為D5燈電路原理圖，我們需要對(duì)P1_0接口進(jìn)行操作，通過對(duì)P1_0輸出高低電平時(shí)間的控制，來改變D5的亮度。項(xiàng)目實(shí)施實(shí)施過程第一步：連接設(shè)備，將CC-Debugger仿真器的JTAG接口與CC2530模塊相連，仿真器另一端用USB數(shù)據(jù)線連接到PC上，如下圖所示：第二步：編寫程序項(xiàng)目成果04項(xiàng)目成果項(xiàng)目成果兩個(gè)任務(wù)完成后，當(dāng)按仿真器或者CC2530模塊上的Reset復(fù)位鍵，LED1燈會(huì)依次呈現(xiàn)高亮度到低亮度，又從低亮度到高亮度反復(fù)變化。仔細(xì)兩個(gè)任務(wù)的變化過程，可發(fā)現(xiàn)它們略有不同。課后作業(yè)05課后作業(yè)1.可通過按鍵中斷功能來控制LED燈不同亮度。要求12.通過增加串口功能，實(shí)現(xiàn)不同狀態(tài)下，都有相應(yīng)的信息提示。要求2能熟練運(yùn)用兩種方式來控制LED燈不同亮度。要求3以上實(shí)驗(yàn)只是利用CC2530開發(fā)板完成了對(duì)LED1燈亮度的調(diào)節(jié)，

如果要完善亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，則需要用到更多的功能。謝謝大家觀看GENERAL

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