基于ATtiny13的手电筒(头灯)控制电路和程序.doc

基于ATtiny13的手电筒（头灯）控制电路和程序 本人有一个用一节18650电池、带变焦的头灯，该头灯有强光、弱光和闪烁三个档，用Q5 LED，一个按钮来控制开/关和换档，顺序是：开（强光）-弱光-闪烁-关。但功能和档位不太满意，于是用ATtiny13单片机制作一个控制电路替换原有的控制器。通过ATtiny13a单片机的编程实现了一下功能：1、按一次开灯，再按一次就关灯，解决了按三次关灯的问题。2、开灯后长按1.5秒以上并进入设定亮度模式，闪烁三次来提示。3、亮度设定共有5个档位，20%、40%、60%、80%、100% 每按一次加一个档，到头再按循环。4、在设定模式下长按1.5秒以上便推出设定模式，闪烁三次来提示。5、退出设定模式时候亮度值保存在EEPROM，这样就拿掉电池也不怕丢设定值，下次开灯直接就是上次设定值了。6、开灯时亮度逐渐变亮到设定值，关灯时亮度逐渐变暗 ，最终灭掉，此功能为独创，是为了减少对眼睛的刺激。设定值为100%亮度的时候，约1秒内亮度从0%开始逐渐达到100%的亮度，关灯相反、约1秒内亮度从100%开始逐渐减到0%。手电筒控制电路如下：以下是程序，利用了ATtiny13a的PWM、外部中断、睡眠、看门狗和EEPROM的读写功能，基本上每一行都加了注释，对于初次接触ATtiny13的人来说应该有帮助的。流程图:程序源代码:/* 名称 ：LED控制程序* 描述 ：调光设置功能* MCU ：ATTiny13A* 晶振 ：RC 9.6MHz* 编译环境 ：CodeVisionAVR 2.04.4a* 版本 ：3.0 KEY用外部中断方式、增加睡眠功能、修改看门狗，8分频（4.6875KHz）*/#include /#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define KEY PINB.1 /tiny13第6脚，INT0 外部中断#define LEDDRV PORTB.0 /tiny13第5脚#define LEDDRV2 PORTB.2 /tiny13第7脚（指示灯）#define MAX_STATE 5u /最多档位数#define LONG_KEY 15 /长按键的时间#define ADDRESS 0x01 /保存档位的地址/* 变量定义 */uchar pwm=0x20,0x40,0x60,0x80,0xA0,0xC0,0xE0,0xFF;uchar pwm=0x20,0x40,0x80,0xC0,0xFF; /亮度值uchar pwmVal = 0; /亮度档位uchar status = 0; /0为LED OFF，1为LED ONuchar mode = 0; /0为使用模式，1为设置模式uint keytime = 0; /按键时间/* * 描述 ：软件延时函数(RC 9.6MHz)* 输入 ：延时毫秒数*/ void delayMs(uint n) uint i; uint j; for (i=0; in; i+) for (j=0; j137 ; j+) /RC 9.6MHz时候延时1MS #asm(nop)/* 名称 : init_devices()* 功能 : 端口、定时器、PWM初始化* 输入 ：无* 输出 ：无*/void init_devices(void) / Crystal Oscillator division factor: 8 #pragma optsize- CLKPR=0x80; CLKPR=0x03; #ifdef _OPTIMIZE_SIZE_ #pragma optsize+ #endif / I/O口的初始化 DDRB = 0x01; / PB.0输出(P5)，PB.1输入(P6)，PB.2输出(P7), PB.3输入(P2) PORTB = 0x00; / PB.2输出 / PWM 初始化 / TCCR0A BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 / COM0A1 COM0A0 COM0B1 COM0B0 - - WGM01 WGM00 /TCCR0A=0x83; / 开启PWM, 比较匹配发生时OC0A 清零 /TCCR0A = 0x03; / 关闭PWM TCCR0A |= (1COM0A1)|(0COM0A0)|(1WGM01)|(1WGM00); /TCCR0A=0x83; TCCR0B |= (0WGM02)|(0CS02)|(1CS01)|(0CS00); /8分频（4.6875KHz） /TCCR0B=0x01; / 无预分频 OCR0A = 0x00; TCNT0 = 0x00;/ T/C0计数寄存器初值 TCCR0A = 0x03; / 关闭PWM / 外部中断初始化设置 /MCUCR = 0x02; / INT0 为下降沿时产生中断请求 /MCUCR |= (1ISC01)|(0ISC00); / INT0 为下降沿时产生中断请求 /GIMSK = 0x40; / 允许 INT0 产生中断 GIMSK |= (1INT0); / 允许 INT0 产生中断 /TIMSK0=(0OCIE0B)|(0OCIE0A)|(0TOIE0); /#asm(sei) / 睡眠模式初始化 MCUCR|=(1SM1)|(0SM0); / 掉电模式 MCUCR|=(1SE); / 睡眠使能 /GIMSK |=(1INT0); /#asm(sei) /#asm (sleep) / 睡眠 /* * 描述：开启看门狗* 参数：无*/void WDT_on(void) / 看门狗设置 /#asm(cli) / 关闭全局中断 #asm(WDR) / 看门狗复位指令WDR用来复位看门狗定时器 WDTCR=0x18; / 启动时序 WDTCR |= (1WDCE) | (1WDE); /WDTCR=0x28; / 看门狗定时4s WDTCR = (1WDP3) | (1WDE); WDTCR = (1WDP3) | (1WDE); / 看门狗定时4s/WDTCR = 0x00;/ 关闭WDT /#asm(sei) / 开启全局中断 /* * 描述：关闭看门狗* 参数：无*/void WDT_off(void) / 看门狗设置 /#asm(cli) / 关闭全局中断 #asm(WDR) / 看门狗复位指令WDR用来复位看门狗定时器 MCUSR &= (1WDRF); / 清除MCUSR 寄存器中WDRF /* 在WDCE 与WDE 中写逻辑1，保持旧预分频器设置防止无意暂停 */ WDTCR |= (1WDCE) | (1WDE);WDTCR = 0x00;/ 关闭WDT /#asm(sei) / 开启全局中断/* * 描述：进入睡眠* 参数：无*/ void sleep(void) WDT_off();/ 关闭WDT（关闭看门狗） / 睡眠模式初始化 /MCUCR|=(1SM1)|(0SM0); / 掉电模式 /MCUCR|=(1SE); / 睡眠使能 /GIMSK |=(1INT0); #asm(sei) / 开启全局中断 #asm(nop) #asm (sleep) / 睡眠 #asm(nop) #asm(cli) / 关闭全局中断 WDT_on(); / 启动看门狗 /* * 描述：eeprom写一个字节数据* 参数：address-地址 data-数据*/ void eeprom_write(uchar address,uchar data) /等待上一次写操作结束 while(EECR&(1EEPE); /设置编程模式 EECR=(0EEPM0); /设置地址和数据寄存器 EEAR = address; EEDR = data; /置位EEMPE EECR |= (1EEMPE); /置位EEWE,启动写操作 EECR |= (1EEPE); /* * 描述：eeprom读一个字节数据* 参数：address-地址*/ uchar eeprom_read(uchar address) /等待上一次写操作结束 while(EECR&(1EEPE); /设置地址寄存器 EEAR=address; /设置EERE以启动读操作 EECR |= (1EERE); /自数据寄存器返回数据 return(EEDR); /* * 描述：LED ON 开灯* 参数：无 */ void led_on(void) uchar i; TCCR0A = 0x83; /开启PWM for (i=0; i0; i-) OCR0A = i; /更改占空比 delayMs(5); TCCR0A = 0x03; /关闭PWM LEDDRV = 0; sleep(); / 关灯进入睡眠 /* * 描述：LED Flicker 闪烁* 参数：无*/ void led_flicker(void) OCR0A = 0x00; delayMs(200); OCR0A = pwmpwmVal; delayMs(200); OCR0A = 0x00; delayMs(200); OCR0A = pwmpwmVal; delayMs(200); OCR0A = 0x00; delayMs(200); OCR0A = pwmpwmVal; /* 名称 : 外部中断服务程序* 功能 : * 输入 ：无* 输出 ：无*/interrupt EXT_INT0 void int0_isr(void) /函数体 /* 名称 : Main()* 功能 : * 输入 ：无* 输出 ：无*/void main(void) init_devices(); /调用初始化函数 / 读取eeprom中的亮度档位数据 delayMs(10); /延时10ms pwmVal = eeprom_read(ADDRESS); /读取eeprom里的数据 delayMs(10); if (pwmVal = MAX_STATE) /eeprom无数据的话设为最高档位 pwmVal = MAX_STATE - 1; sleep(); / 进入睡眠 while(1) #asm(WDR) /喂狗 if (PINB&0x02) /判断是否按下键,KEY接到VCC delayMs(10); /防抖延时 for (keytime=0; (PINB&0x02) & keytime LONG_KEY & status = 1) /长按逻辑处理 if (mode = 0) /进入设置模式 if (TCCR0A = 0x03) /PWM Off 的话 PWM 设为 ON TCCR0A = 0x83; mode = 1; /LEDDRV2 = 1; led_flicker(); else /退出设置模式 mode = 0; /LEDDRV2 = 0; eeprom_write(ADDRESS, pwmVal); /写eeprom里的数据 delayM