AiCube 试用 - 通过定时器中断实现 PWM 呼吸灯

liji***

AiCube 试用 - PWM 呼吸灯

本文介绍了 Aiapp-ISP 仿真调试平台软件的 AiCube 工具通过定时器实现 PWM 呼吸灯的主要流程。

项目介绍

该项目通过定时器中断实现 PWM 呼吸灯，即通过控制 PWM 占空比实现 LED 亮度调节。

参考：51单片机利用PWM、定时器实现呼吸灯 .

硬件平台

硬件测试平台为基于 AI8051U-34K64 主控的 擎天柱 开发板

下载软件

下载 最新版 AIapp-ISP 软件；

解压并打开该软件，右侧操作界面选择并进入 Keil 仿真设置 标签项；

仿真设置

选择目标单片机型号 - 添加型号和头文件到 Keil - 选择 Keil 安装目录文件夹 - 确定，提示添加成功；

创建项目

菜单栏点击 AiCube 标签，进入 项目创建助手 ；

选择目标单片机型号 - 填写项目名称 - 设置保存路径 - 点击 下一步 ；

参数配置

进入参数配置界面

取消勾选 CLK 时钟 项；

勾选 外设 - USB 通用串行总线 项；

勾选 TIMER 定时器 - TIMER0，并进行相关配置，打开定时器0

注意 定时器周期 需根据实际情况设置合适的数值和单位。

生成工程

点击 创建项目 即可获得预先配置参数的 Keil 工程。

此时查看目标路径发现 AiCube 工具创建的工程文件，包括 Keil 文件、库文件夹等标准工程格式；

双击打开生成的 Keil 文件，进入 main.c 主函数文件

可见代码已根据 AiCube 工具的配置，提前配置完成定时器和中断初始化等函数。

编译一下直接生成的工程，确保无误。

代码添加

定义变量，以便调用

uint8 Tcount, dutyfactor, direct; // 定义 PWM周期计数、占空比、方向
sbit LED = P2^0; // 目标 PWM 输出 I/O 管脚

在主循环中调用 breathLED() 呼吸灯函数；

void breathLED(); // 调用呼吸灯函数
void main(void)
{
    SYS_Init();

    while (1)
    {
        breathLED(); // 呼吸灯函数
        USBLIB_OUT_Done();              //查询方式处理USB接收的数据
    }
}

添加和定义呼吸灯 void breathLED() 函数

/* ---------- breath LED -------------*/
void breathLED()
{
    if(Tcount >= 100) 
    {               //一个PWM周期(100次*200us)
        Tcount = 0;                 //下一个PWM周期内，重新计数
  
        //根据方向判断占空比增加或减少
        if(direct == 0) 
        {           //正方向，占空比增加
            dutyfactor++;           //下一个PWM周期，占空比增加1
        } 
        else if(direct == 1) 
        {   //负方向，占空比减少
            dutyfactor--;           //下一个PWM周期，占空比减少1
        }
    }
  
    //根据占空比值判断方向是否需要改变
    if(dutyfactor <= 0) 
    {           //占空比减少到0
        direct = 0;                 //正方向，占空比开始增加
    } 
    else if(dutyfactor >= 100) 
    {   //占空比增加到100
        direct = 1;                 //负方向，占空比开始减少
    }
  
    //占空比：通电时间相对于总时间所占的比例（此程序中：低电平时间相对于PWM周期所占的比例） 
    //一个PWM周期计数100次，占空比相当于低电平的计数周期次数。即：0~占空比：低电平，灯亮；占空比~100：高电平，灯灭 
    //在一个PWM周期内，根据周期计数是否小于占空比，判断LED灯的亮灭
    if(Tcount < dutyfactor) 
    {       //周期计数值<占空比
        LED = 0;                    //当前PWM周期的当前计数周期内灯亮
    } 
    else 
    {
        LED = 1;                    //当前PWM周期的当前计数周期内灯灭
    }
}

之后保存并重新编译工程。

完整工程见附件。

固件烧录

生成的 HEX 烧录固件位于 Objects 文件夹下，

使用 Type-C 数据线连接开发板和电脑，按住 P32 按键的同时，短按 POWER 按键，

此时 Aiapp-ISP 软件自动识别 HID 设备

点击 下载/编程 按钮，待烧录结束，程序自动运行。

效果演示

P20 引脚对应的 LED 呈现呼吸灯效果，从暗到亮再到暗完成 1 个周期，为 4 秒

总结

本文介绍了 Aiapp-ISP 仿真调试平台软件的 AiCube 工具实现 PWM 呼吸灯的主要流程，为 STC 系列单片机的快速开发和应用提供了参考。

附件：PWM_breath_LED.zip

国芯人***

感谢您对 AiCube 工具及 PWM 呼吸灯项目的详细介绍。以下是对该项目的专业分析与补充说明：

项目概述
本项目通过定时器中断实现 PWM（脉宽调制）控制，从而调节 LED 亮度，实现呼吸灯效果。PWM 技术通过改变占空比（高电平时间与周期的比值）来控制输出信号的平均电压，进而调节 LED 的亮度。本项目基于 AI8051U-34K64 主控的擎天柱开发板，结合 AiCube 工具快速生成工程，显著提升了开发效率。

硬件平台
擎天柱开发板搭载 AI8051U-34K64 主控芯片，具备高性能、低功耗的特点，适用于嵌入式开发。该芯片支持丰富的定时器资源，能够满足 PWM 控制的需求。

软件工具
AiCube 是 Aiapp-ISP 仿真调试平台的核心工具之一，支持快速创建和配置项目。通过 AiCube，开发者可以轻松完成单片机型号选择、外设配置、定时器设置等操作，并生成可直接编译的 Keil 工程文件。

实现流程
1. 项目创建  
   使用 AiCube 工具创建项目时，需选择目标单片机型号（AI8051U-34K64），并配置相关参数。在本项目中，需启用定时器0（TIMER0），并根据实际需求设置定时器周期。

2. 参数配置  
   在参数配置界面，取消 CLK 时钟项的勾选，以避免时钟冲突。同时，启用 USB 通用串行总线外设，以便后续调试和通信。定时器0的配置是关键，需根据 PWM 频率和分辨率设置合适的定时器周期。

3. 代码生成与编译  
   AiCube 工具生成的 Keil 工程文件已包含定时器和中断的初始化代码。开发者只需在 main.c 文件中添加 PWM 控制逻辑，即可实现呼吸灯效果。编译生成的工程文件，确保代码无误。

4. PWM 控制逻辑  
   在 main.c 文件中，定义变量 Tcount（定时器计数）、dutyfactor（占空比因子）和 direct（方向标志）。通过定时器中断服务函数，动态调整 dutyfactor 的值，从而改变 PWM 占空比，实现 LED 亮度的渐变效果。

技术细节
定时器配置  
  定时器0的周期设置直接影响 PWM 的频率。频率过高可能导致 LED 闪烁，频率过低则可能使亮度调节不够平滑。建议根据实际需求选择合适的周期值。
占空比调节  
  通过改变 dutyfactor 的值，可以控制 PWM 的占空比。例如，dutyfactor 从 0 逐渐增加到 255，LED 亮度从暗到亮；反之，dutyfactor 从 255 逐渐减少到 0，LED 亮度从亮到暗。
中断服务函数  
  在定时器中断服务函数中，更新 Tcount 和 dutyfactor 的值，并根据 direct 标志判断亮度调节方向。通过这种方式，可以实现呼吸灯的循环效果。

总结
本项目展示了如何利用 AiCube 工具快速实现 PWM 呼吸灯功能。通过合理的定时器配置和 PWM 控制逻辑，开发者可以轻松实现 LED 亮度的平滑调节。AiCube 工具的高效性和便捷性，为嵌入式开发提供了强有力的支持。希望本文能为您的开发工作提供参考和帮助。

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]