基于ATtiny13的无级调光头灯程序

基于ATtiny13的无级调光手电筒程序市面上的头灯一般有强光、弱光、爆闪三个挡位，一个按钮来控制开/关和换挡，顺序是：开（强光）-〉弱光->闪烁->关，每次开/关灯需要按三次，非常不方便。两年前改造的五挡调光头灯一直用的很好，操作简便又人性化。近来比较空闲，突发DIY一个有无级调光功能的头灯想法。于是在网上搜索合适DIY的头灯，搜索原则是散热性能好、能变焦、尽量是装两节18650电池的灯。本人喜欢变焦灯，因为照射范围可调又均匀。第一次购买的灯完全失败，散热极差，为了节省成本居然灯头的重要部件用的是硬塑料，直接丢掉。第二次买的还好，惊喜的是他的控制芯片用的是CX2812，它的引脚与ATTiny13单片机类似，替换控制芯片，稍微改动电路板的布线就可以利用原配的控制板，避免了从头开始做控制板，省去了最繁琐的印刷电路板的制作了。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不方便的问题。2、开关灯保留了逐步亮和逐步暗的功能，此功能非常人性化，本人很喜欢。具体实现如下：开灯的时候PWM信号的占空比从0开始逐步加到设定的亮度，关灯时候占空比逐步减到0。3、无级调光：在灯亮状态下按住按钮，LED灯亮度增加或减少，亮度达到100%或10%时闪烁三次来提醒亮度已经达到了全亮或最暗，松开按钮就停止调光，一直按住就循环调光。程序中利用了ATtiny13a的PWM、外部中断（PCINT0）、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。图片1：头灯图片2：头灯控制板（此控制板网上也有卖的）图片3：程序调试电路图图片4：用面包板搭建程序调试电路图片5：基于ATTiny13A的控制板电路图图片6：修改后的ATTiny13A控制板图片7：18650电池下的待机电流为0.26uA。程序编辑和编译工具用了CodeVisionAVR2.04.4a，烧写工具用了progisp1.72。程序源码：/***********************************************************************名称：LED控制程序*描述：无级调光功能，单击开/关，长按无级调光*MCU：ATTiny13A*晶振：RC9.6MHz*编译环境：CodeVisionAVR2.04.4a*版本：4.0KEY用外部中断方式、增加睡眠功能、看门狗，8分频（4.6875KHz）*外部中断服务程序=>PCINT0,无级调光***********************************************************************/#include<tiny13a.h>#include<delay.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineKEYPINB.2//tiny13第7脚，PCINT0中断#defineLEDDRVPORTB.0//tiny13第5脚#defineKEY_DOWN0//按下按键#defineLED_ON0//LED亮#defineLED_OFF1//LED灭#definePWM_ON0xc3//PWM启动#definePWM_OFF0x03//PWM关闭#defineMIN_VAL0x1a//最小亮度#defineMAX_VAL0xff//最大亮度#defineLONG_KEY3//长按键的时间#defineADDRESS0x01//保存挡位的地址ucharpwmVal=0;//亮度值uintkeytime=0;//按键时间bitstatus=0;//0为LEDON，1为LEDOFFbitfangxiang=0;//亮度增减方向/***********************************************************************描述：eeprom写一个字节数据*参数：address--地址data--数据***********************************************************************/voideeprom_write(ucharaddress,uchardata){//等待上一次写操作结束while(EECR&(1<<EEPE));//设置编程模式EECR=(0<<EEPM1)|(0>>EEPM0);//设置地址和数据寄存器EEAR=address;EEDR=data;//置位EEMPEEECR|=(1<<EEMPE);//置位EEWE,启动写操作EECR|=(1<<EEPE);}/************************************************************************描述：eeprom读一个字节数据*参数：address--地址************************************************************************/uchareeprom_read(ucharaddress){//等待上一次写操作结束while(EECR&(1<<EEPE));//设置地址寄存器EEAR=address;//设置EERE以启动读操作EECR|=(1<<EERE);//自数据寄存器返回数据return(EEDR);}/************************************************************************描述：开启看门狗*参数：无************************************************************************/voidWDT_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|=(1<<WDCE)|(1<<WDE);//WDTCR=0x28;//看门狗定时4sWDTCR=(1<<WDP3)|(1<<WDE);WDTCR=(1<<WDP3)|(1<<WDE);//看门狗定时4s//#asm("sei")//开启全局中断}/************************************************************************描述：关闭看门狗*参数：无************************************************************************/voidWDT_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&=~(1<<WDRF);//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|=(1<<WDCE)|(1<<WDE);WDTCR=0x00;//关闭WDT//#asm("sei")//开启全局中断}/************************************************************************描述：LEDFlicker闪烁*参数：无************************************************************************/voidled_flicker(uchardata){uchari;for(i=0;i<data;i++){OCR0A=0x00;delay_ms(20);OCR0A=pwmVal;delay_ms(20);}}/************************************************************************描述：LEDON开灯*参数：无***********************************************************************/voidled_on(void){uchari;TCCR0A=PWM_ON;//开启PWMfor(i=0;i<pwmVal;i++){OCR0A=i;//更改占空比delay_us(500);}//全亮时候PWMOffif(pwmVal>=MAX_VAL){TCCR0A=PWM_OFF;LEDDRV=LED_ON;}WDT_on();//启动看门狗}/************************************************************************描述：LEDOFF关灯*参数：无************************************************************************/voidled_off(void){uchari;TCCR0A=PWM_ON;//开启PWMfor(i=pwmVal;i>0;i--){OCR0A=i;//更改占空比delay_us(500);}TCCR0A=PWM_OFF;//关闭PWMLEDDRV=LED_OFF;}/************************************************************************描述：LED亮度增加*参数：无***********************************************************************/voidled_zeng(void){TCCR0A=PWM_ON;//开启PWMfor(;pwmVal<MAX_VAL&&KEY==KEY_DOWN;pwmVal++){OCR0A=pwmVal;//更改占空比delay_ms(2);}if(pwmVal>=MAX_VAL)led_flicker(3);}/************************************************************************描述：LED亮度减少*参数：无************************************************************************/voidled_jian(void){TCCR0A=PWM_ON;//开启PWMfor(;pwmVal>MIN_VAL&&KEY==KEY_DOWN;pwmVal--){OCR0A=pwmVal;//更改占空比delay_ms(2);}if(pwmVal<=MIN_VAL)led_flicker(3);}/***********************************************************************描述：定时器中断服务函数*输入：无***********************************************************************//*interrupt[TIM0_OVF]voidtimer0_ovf_isr(void){}*//***********************************************************************名称:外部中断INT0服务程序*功能:*输入：无*输出：无***********************************************************************//*interrupt[EXT_INT0]voidint0_isr(void){}*//***********************************************************************名称:中断PC_INT0服务程序*功能:*输入：无*输出：无***********************************************************************/interrupt[PC_INT0]voidpc_int0_isr(void){if(KEY==KEY_DOWN)//判断是否按下键,KEY接地{delay_ms(5);//防抖延时for(keytime=0;(KEY==KEY_DOWN)&&keytime<LONG_KEY;keytime++){keytime++;delay_ms(50);//50ms}//长按逻辑处理while(keytime>LONG_KEY&&KEY==KEY_DOWN&&status==1)//长按逻辑处理{//#asm("WDR")//喂狗if(pwmVal>=MAX_VAL)fangxiang=1;if(pwmVal<=MIN_VAL)fangxiang=0;if(fangxiang==0)led_zeng();elseled_jian();fangxiang=~fangxiang;delay_us(10);eeprom_write(ADDRESS,pwmVal);//写eeprom里的数据delay_us(100);//全亮时候PWMOffif(pwmVal>=MAX_VAL){TCCR0A=PWM_OFF;LEDDRV=LED_ON;}}//短按逻辑处理if(keytime>0&&keytime<=LONG_KEY)//短按逻辑处理{if(status==0)//LEDNOled_on();//开灯elseif(status==1)//LEDOFFled_off();//关灯status=~status;}}}/***********************************************************************名称:Main()*功能:主函数*输入：无*输出：无***********************************************************************/voidmain(void){//CrystalOscillatordivisionfactor:8#pragmaoptsize-CLKPR=0x80;CLKPR=0x03;#ifdef_OPTIMIZE_SIZE_#pragmaoptsize+#endif//I/O端口的初始化DDRB=0x01;//PB.1输入，PB.0输出PORTB=0x05;//PB.1上拉电阻，PB.0高电平//PWM初始化（TCCR0A=0xC3;占空比相反时TCCR0A=0x830<<COM0A0）//TCCR0A|=(1<<COM0A1)|(0<<COM0A0)|(1<<WGM01)|(1<<WGM00);TCCR0A=PWM_ON;//开启PWMTCCR0B|=(0<<WGM02)|(0<<CS02)|(1<<CS01)|(0<<CS00);//8分频（4.6875KHz）OCR0A=0x00;TCNT0=0x00;//T/C0计数寄存器初值TCCR0A=PWM_OFF;//关闭PWM//外部中断初始化设置//MCUCR|=(1<<ISC01)|(0<<ISC00);//INT0为下降沿时产