５１單片機上超酷流水燈的設(shè)計和實現(xiàn)

　　在單片機上實現(xiàn)流水燈很簡單，只需要幾條指令就可以完成，大部分學生都可以完成任務(wù)。于是在第二課堂中就此提出了一個新的問題：能不能實現(xiàn)一個亮度漸變的、按規(guī)律移動的超酷流水燈？學生都覺得并不是很容易實現(xiàn)，反映的主要問題是IO口只能寫開關(guān)量（只能寫1或者寫0），也就是說只能控制LED燈的亮和滅，卻不能控制LED燈的亮度，IO口的兩值性不能表示出亮度變化的漸變過程?？墒窃趩纹瑱C中還有一種PWM技術(shù)可用01方式虛擬表示出一個模擬量，通過這個模擬量可控制LED燈實現(xiàn)漸變的過程。本文介紹如何讓單片機通過使用PWM技術(shù)來實現(xiàn)超酷流水燈的設(shè)計方法。
　　
　　一、什么叫PWM技術(shù)
　　
　　PWM是脈沖寬度調(diào)制的簡稱。PWM波是一個連續(xù)的方波，在一個周期中，其高電平和低電平的占空比是不同的。一個典型PWM的波形如圖1所示。
　　
　　在圖1中，T是PWM波的周期，T1是高電平的寬度，Vcc是高電平值。可以得到其輸出的平均電壓為：
　　
　　式中，T1/T稱為PWM波的占空比?？刂普{(diào)節(jié)和改變T1的寬度，即改變PWM的占空比，就可以得到不同的平均電壓。我們在實際應(yīng)用中，常可以利用PWM波的輸出，實現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓的功能。
　　
　　二、如何在單片機上實現(xiàn)PWM
　　
　　如何周期性地控制輸出脈沖？有兩種方案：第一種方案是在主程序通過延時控制再輸出；第二種方案是通過單片機的計時器中斷延時驅(qū)動輸出。第一種方案占用CPU運行時間；第二種方案計時器可以在后臺獨立運行，在等待過程中計時器不占用CPU運行時間。
　　單片機時鐘中斷生成PWM時系統(tǒng)有兩個狀態(tài)，狀態(tài)A輸出高電平，狀態(tài)B輸出低電平，狀態(tài)A和狀態(tài)B的時間寬度總和不變，為一常數(shù)TW，狀態(tài)A的時間T1和狀態(tài)B的時間T2分別與需要輸出的平均電壓相關(guān)。
　　在單片機實際軟件設(shè)計上具體的做法是:在定時器中設(shè)定下次中斷的延時時間，中斷發(fā)生后，來到狀態(tài)A，IO腳輸出高電平，根據(jù)要輸出的電壓，設(shè)定下次中斷來的延時時間為T1，T1時間到，新中斷發(fā)生后，來到