基於51
微控制器控
制燈泡亮
度********
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一、51微控制器及其特點1
二、基本控制原理1
2.1.系統控制基本原理2
2.2.按鍵控制單元2
2.3.過零檢測元件2
2.4.驅動電路單元3
三、總電路原理圖4
四、系統軟體（控制程式5
五、元器件引數列表8
基於51微控制器控制燈泡亮度
一、51微控制器及其特點
8051微控制器最早由intel公司推出，其後，多家公司購買了8051的核心，使得以8051為核心的mcu系列微控制器在世界上產量最大，應用也最廣泛，有人推測8051可能最終形成事實上的標準mcu晶元。
51 系列特點之一是它從內部的硬體到軟體有一套完整的按位作業系統，稱作位處理器，或布林處理器。它的處理物件不是字或位元組而是位。它不光能對片內某些特殊功能暫存器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應手。
雖然其他種類的微控制器也具有位處理功能，但能進行位邏輯運算的實屬少見。51 系列在片內 ram 區間還特別開闢了乙個雙重功能的位址區間，十六個位元組，單元位址 20h～2fh，它既可作位元組處理，也可作位處理作位處理時，合 128 個位，相應位位址為ooh～7fh，使用極為靈活。
總體來看51微控制器有以下特點：有優異的效能**比;整合度高、體積小、有很高的可靠性。微控制器把各功能部件整合在一塊晶元上，內部採用匯流排結構，減少了各晶元之間的連線，大大提高了微控制器的可靠性與抗干擾能力。
另外，其體積小，對於強磁場環境易於採取遮蔽措施，適合在惡劣環境下工作;控制功能強。為了滿足工業控制的要求，一般微控制器的指令系統中均有極豐富的轉移指令、i/o口的邏輯操作以及位處理功能。微控制器的邏輯控制功能及執行速度均高於同一檔次的微機;低功耗、低電壓，便於生產可攜式產品;外部匯流排增加了i c(inter-integrated circuit)及spi(serial peripheral inte***ce)等序列匯流排方式，進一步縮小了體積，簡化了結構;微控制器的系統擴充套件和系統配置較典型、規範，容易構成各種規模的應用系統。
二、基本控制原理
在日常生活中，我們常常需要對燈光的亮度進行調節。本調光控制器通過微控制器控制雙向可控矽的導通來實現白熾燈(純阻負載)亮度的調整。雙向可控矽的特點是導通後即使觸發訊號去掉，它仍將保持導通；當負載電流為零(交流電壓過零點)時，它會自動關斷。
所以需要在交流電的每個半波期間都要送出觸發訊號，觸發訊號的送出時間就決定了燈泡的亮度。調光的實現方式就是在過零點後一段時間才觸發雙向可控矽開關導通，這段時間越長，可控矽導通的時間越短，燈的亮度就越低；反之，燈就越亮。
控制部分：選擇可多次寫入的可程式設計器件——atmel的at89c51微控制器。
驅動部分：要驅動的是交流，可以用繼電器或光耦+可控矽來驅動。可控矽在電路中能夠實現交流電的無觸點控制，以小電流控制大電流，並且不象繼電器那樣控制時有火花產生，而且動作快、壽命長、可靠性高。
所以這裡選用的是可控矽控制。
負載部分：本電路以微控制器控制白熾燈的亮度變化。
2.1.系統控制基本原理
控制基本原理圖
2.2.按鍵控制單元
按鍵單元採用高電位無效低電位有效地輸入方式，使得輸入的電流不大，保護微控制器晶元安全。按鍵操作有兩種方式：一種是短時間按動按鍵，只調整乙個台階(亮或暗)；另一種是長時間按住按鍵，根據時間長度連續調整亮暗變化。
2.3.過零檢測元件
由於系統採用的是延時給脈衝的工作方式，必須準確計算延時的時間，延時必須每次在工頻訊號的過零點開始算起，因此需準確採集工頻訊號的零點。下圖為過零檢測的電路圖：
過零檢測原理
工頻訊號經整流、二極體、光耦後會輸出乙個頻率為100hz的脈衝訊號，
過零訊號波形時序圖
脈衝對應工頻訊號的過零點。此脈衝訊號作為系統的中斷輸入（p3.2口），控制延時計算的開始。
2.4.驅動電路單元及負載
系統採用雙向可控閘流體控制電路通斷，給脈衝後管子導通，過零後自動關斷。脈衝的給定是在中斷延時到後有cpu的p3.0口輸出到驅動電路，控制管子導通。
負載則為一盞白熾燈（或純阻性負載）。觸發訊號電路如下圖:
主電源導通區間和觸發訊號時序關係
觸發訊號直接決定閘流體的導通時間，從而控制主電源輸出有效值，間接調控燈泡亮暗。
三、總電路原理圖
同步訊號作為系統的中斷輸入（經全橋整流db107，光耦隔離p521，從p3.2口輸入），控制延時計算的開始；8051執行程式，觸發訊號由8051的p3.0口提供乙個輸出控制脈衝，再經光耦mos3022間接控制電源導通。
● 主電路原理
四、系統軟體（控制程式）
org 0000h
sjmp main主程式入口
org 0003h
ajmp output中斷輸出子程式入口
org 0050h
main:
mov sp,#30h
setb it0邊沿觸發
setb ea
clrex0初始化，設定中斷
mov r0,#7fh初始亮度為中間值
unhold
orl p2,#01h開機鍵掃瞄
lcall delaykey
mov c,p2.0
jcunhold低電平開機
clr c
start開機執行程式
orl p2,#01h關機鍵掃瞄
lcall delaykey
mov c,p2.0
jncunhold低電平關機
setb ex0開中斷
mov p1,r0
orl p2,#06h檔位變化鍵掃瞄
lcall delaykey
jnbp2.1,upr0進入降低亮度子程式
jnbp2.2,downr0進入增加亮度子程式
ajmp start
upr0
mov a,r0
add a,#0fh
jcupfull判斷極值
mov r0,a
ljmp start
upfull:
mov r0,#0ffh
ljmp start
downr0:
mov a,r0
subb a,#0fh
jcdoemputy判斷極值
mov r0,a
ljmp start
doemputy:
mov r0,00h
ljmp start
output輸出子程式
push acc
setb p3.0
mov a,r0
lcall delay
clrp3.0低電平觸發
nopnopnopsetb p3.0
popacc
reti
delay延時子程式
mov r1,a
d1:mov r2,#14
djnz r2,$
djnz r1,d1
retdelaykey延時消抖子程式
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