【TB作品】智能台灯控制器，基于ATMEGA128单片机设计，Proteus仿真演示

题目 8 ：智能台灯控制器
基于单片机设计智能台灯控制器，要求可以调节 LED 灯的亮度，实现定时开启与关闭，
根据光照自动开启与关闭功能。
具体要求如下：
（1）通过 PWM 功能调节 LED 灯亮度，亮度由高到低可分为 3 档，通过按键进行调节
并对当前档位进行指示。
（2）具有手动开启和关闭功能。
（3）能够显示并修改当前时间（如时分显示）
（4）可设置自动开启和关闭的时间，当到达开启时间时，LED 自动开启；当到达关闭
时间时，LED 自动关闭。
（5）通过光敏电阻感知外界光照条件，在光照模式开启的情况下，光照较低则 LED 自
动点亮，光照较高，LED 自动熄灭。（LED 开启和关闭的光照阈值尽量能够由用户定义）
可添加符合题目背景的其它功能。

智能台灯控制器

1 分为 定时开关机的自动模式、手动模式、光敏电阻控制模式，使用按键1切换模式，每个模式都有对应显示，可以方便看出当前是什么模式。三种模式平行存在，无包含关系。还有一个修改当前时间模式平行。

2 单片机采用定时器走时，有时分秒的时间显示，可以按键修改时分秒，设置当前的时间。

3 定时开关机的自动模式功能解释：按键设置开机时间点和关机时间点，当当前的时间处于时间段内小灯点亮，否则小灯熄灭。

4 手动模式功能解释：按键可以调节档位，也有相对应显示。

5 光敏电阻控制模式功能解释：光敏电阻检测到的电压来控制台灯亮度。
光照较低则 LED 自动点亮，光照较高，LED 自动熄灭

6 LED 开启和关闭的光照阈值能够由用户定义

7 按键规划

K1 切换模式：自动模式 手动模式 光敏电阻控制模式
K5 进入或者退出修改当前时间模式

定时开关机的自动模式下按键功能：
K2 切换选项
K3 加法
K4 减法

手动模式下按键功能：
K2 无作用
K3加档位
K4 减档位

光敏电阻控制模式下按键功能：
K2 无作用
K3 加光照阈值
K4 减光照阈值

修改当前时间模式下按键功能：
K2 切换选项
K3 加法
K4 减法

这段代码是一个基于AVR单片机的项目，用于实现LCD显示、ADC0832数据采集、PWM控制和按键输入功能。下面我将对其主要功能和实现方法进行详细介绍。

项目简介

该项目的核心功能包括：

1. LCD显示：用于显示当前时间、模式和相关参数。
2. ADC0832数据采集：通过ADC0832芯片采集模拟信号。
3. PWM控制：用于调节输出PWM信号的占空比。
4. 按键输入：实现多种模式切换和参数设置。

LCD显示功能

LCD显示模块用于显示各种信息，包括当前时间、模式状态和传感器数据。代码中通过SetCurPosition函数设置LCD光标位置，LCD_write_com和LCD_write_str函数用于发送指令和字符串到LCD。LCD显示部分的代码示例如下：

void display(void) {
    // 省略部分代码...
    if (mode == 0) {
        // 显示当前时间
        // 省略部分代码...
    } else if (mode == 1) {
        // 显示手动模式
        // 省略部分代码...
    } else if (mode == 2) {
        // 显示光强模式
        // 省略部分代码...
    } else if (mode == 3) {
        // 显示时间设置模式
        // 省略部分代码...
    }
}

ADC0832数据采集

ADC0832是一个8位模数转换器，用于将模拟信号转换为数字信号。通过SPI协议与单片机进行通信。数据采集的核心函数是Get_AD_Result，其实现如下：

unsigned char Get_AD_Result(unsigned char ch) {
    // 省略部分代码...
    return dat1; // 返回转换结果
}

PWM控制

PWM控制部分用于调节输出信号的占空比，从而控制连接设备的工作状态。通过设置OCR1A寄存器来调整占空比。设置PWM占空比的函数如下：

void setPWM(unsigned int zhankongbi) {
    OCR1A = zhankongbi; // 设置占空比
}

按键输入

按键输入部分用于实现模式切换和参数设置。通过读取PINF寄存器的值来检测按键状态，并根据按键的不同执行相应操作。按键检测的核心函数如下：

unsigned char getkey(void) {
    // 省略部分代码...
    return 0; // 返回按键值
}

主控制逻辑

主控制逻辑位于main函数中，通过无限循环不断检测按键输入，更新显示和控制输出。其主要逻辑如下：

void main(void) {
    system_init(); // 系统初始化
    while (1) {
        unsigned char key = getkey();
        // 根据按键值更新模式和参数
        if (key) {
            // 省略部分代码...
        }
        display(); // 更新显示
        contorl(); // 控制输出
    }
}

具体功能实现

1. 时间显示和设置：通过定时器中断更新当前时间，并通过按键设置定时时间。
2. 自动模式：根据预设时间范围控制输出状态。
3. 手动模式：用户通过按键手动设置输出状态。
4. 光强模式：通过ADC0832采集光强信号，根据设定阈值控制输出状态。

通过这种模块化的设计，该项目能够实现多种模式下的灵活控制和显示功能，适用于需要多种输入输出控制的嵌入式系统应用。

资源：

https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?u=bdf8eeb84961492ba2b62f7bfee641ea&tab=BB08J2

作者：XD742971636