【原创】基于ATtiny13的无级调光头灯程序

zsjin

基于ATtiny13的无级调光头灯程序

    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

头灯

                              

图片2：头灯控制板（此控制板网上也有卖的）

头灯控制板

  

图片3：程序调试电路图

程序调试电路图

图片4：用面包板搭建程序调试电路

用面包板搭建用面包板搭建程序调试电路程序调试电路

图片5：基于ATTiny13A的控制板电路图

基于ATTiny13A的控制板电路图

图片6：修改后的ATTiny13A控制板

修改后的ATTiny13A控制板

图片7：18650电池下的待机电流为0.26uA。

18650电池下的待机电流为0.26uA

程序编辑和编译工具用了CodeVisionAVR 2.04.4a，烧写工具用了progisp1.72。

需要工程文件的请本人百度消息联系我(百度ID: zs_jin)。

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 ：RC 9.6MHz

* 编译环境 ：CodeVisionAVR2.04.4a

* 版本 ：4.0 KEY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>

#define uchar unsigned char

#define uint  unsigned int

#define KEY    PINB.2  //tiny13第7脚，PCINT0中断

#define LEDDRV PORTB.0  //tiny13第5脚

#define KEY_DOWN 0      //按下按键

#define LED_ON  0      //LED 亮

#define LED_OFF 1       //LED 灭

#define PWM_ON  0xc3   //PWM 启动

#define PWM_OFF 0x03    //PWM 关闭

#define MIN_VAL 0x1a    //最小亮度

#define MAX_VAL 0xff    //最大亮度

#define LONG_KEY  3    //长按键的时间

#define ADDRESS 0x01    //保存挡位的地址

uchar pwmVal = 0;   //亮度值

uint keytime = 0;   //按键时间

bit status = 0;     //0为LED ON，1为LED OFF

bit fangxiang = 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

***********************************************************************/

void eeprom_write(uchar address,uchar data)

{

   //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EEMPE

   EECR |= (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

************************************************************************/

uchar eeprom_read(uchar address)

{

   //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

************************************************************************/

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 |= (1<<WDCE) | (1<<WDE);

   //WDTCR=0x28; // 看门狗定时4s WDTCR = (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

************************************************************************/

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 &= ~(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：LED Flicker 闪烁

* 参数：无

************************************************************************/

void led_flicker(uchar data)

{

   uchar i;

   for(i=0; i<data; i++){

       OCR0A = 0x00;

       delay_ms(20);

       OCR0A = pwmVal;

       delay_ms(20);

    }

}

/***********************************************************************

* 描述：LED ON 开灯

* 参数：无

***********************************************************************/

void led_on(void)

{

   uchar i;

   

   TCCR0A = PWM_ON; //开启PWM

   for (i=0; i<pwmVal; i++)

    {

       OCR0A = i; //更改占空比

       delay_us(500);

    }

   

   //全亮时候 PWM Off

   if (pwmVal >= MAX_VAL)

    {

       TCCR0A = PWM_OFF;

       LEDDRV = LED_ON;

    }

   WDT_on();  //启动看门狗

}

/***********************************************************************

* 描述：LED OFF 关灯

* 参数：无

************************************************************************/

void led_off(void)

{

   uchar i;

   

   TCCR0A = PWM_ON; //开启PWM

   for (i=pwmVal; i>0; i--)

    {

       OCR0A = i; //更改占空比

       delay_us(500);

    }

   TCCR0A = PWM_OFF; //关闭PWM

   LEDDRV = LED_OFF;

}

/***********************************************************************

* 描述：LED 亮度增加

* 参数：无

***********************************************************************/

void led_zeng(void)

{

   TCCR0A = PWM_ON; //开启PWM

   for (; 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

************************************************************************/

void led_jian(void)

{

   TCCR0A = PWM_ON; //开启PWM

   for (; 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] void int0_isr(void)

{

}*/

/**********************************************************************

* 名称 : 中断PC_INT0服务程序

* 功能 :

* 输入 ：无

* 输出 ：无

***********************************************************************/

interrupt [PC_INT0] void pc_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();

                else

                    led_jian();

                fangxiang = ~fangxiang;

               

                delay_us(10);

                eeprom_write(ADDRESS,pwmVal);      //写eeprom里的数据

                delay_us(100);

               

                //全亮时候 PWM Off

                if (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)    // LED NO

                    led_on();       //开灯

                else if (status == 1)   // LED OFF

                    led_off();          //关灯

               status = ~status;

           }

       }

}

/**********************************************************************

* 名称 : Main()

* 功能 : 主函数

* 输入 ：无

* 输出 ：无

***********************************************************************/

void main(void)

{

   // Crystal Oscillator division factor: 8

   #pragma optsize-

   CLKPR=0x80;

   CLKPR=0x03;

   #ifdef _OPTIMIZE_SIZE_

   #pragma optsize+

   #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 = 0x83 0<<COM0A0）

   //TCCR0A |=(1<<COM0A1)|(0<<COM0A0)|(1<<WGM01)|(1<<WGM00);

   TCCR0A = PWM_ON;    //开启PWM

   TCCR0B |=(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 为下降沿时产生中断请求

   //GIMSK |= (1<<INT0);   // 允许 INT0 产生中断

   GIMSK |= (1<<PCIE);     // 允许 PCINT0 产生中断

   PCMSK |= (1<<PCINT2);   //引脚变化使能 -PB.2(第7引脚)

   

   // 读取eeprom中的亮度档位数据

   pwmVal = eeprom_read(ADDRESS);     //读取eeprom里的数据

   delay_us(100);   //延时10us

   if (pwmVal<MIN_VAL || pwmVal >=MAX_VAL) //eeprom无数据的话设为最高档位

       pwmVal = MAX_VAL;

    if (pwmVal >= MAX_VAL)

       fangxiang = 1;      //亮度减

   else

       fangxiang = 0;      //亮度增

   // 睡眠模式初始化

   MCUCR|=(1<<SM1)|(0<<SM0);       // 掉电模式

   MCUCR|=(1<<SE);                // 休眠使能

   #asm("sei")                    // 打开全局中断

   

   #asm ("sleep")  //睡眠

   #asm("NOP");

         

   while(1)

    {

       #asm("WDR")     //喂狗

      

       if (status == 0)    //关机的话睡眠

       {

           TCCR0A = PWM_OFF;   //关闭PWM

           WDT_off();          // 关闭WDT（关闭看门狗）

           #asm ("sleep")

           #asm("NOP");

       }

       delay_ms(10);

   }//while

}

whseen

不错的技术贴，以后买单片机带7135驱动，还可以调程序玩玩。还有的调光是无频闪的像东城LD25，无频闪无级调光程序好像是不好做。

xiaozhuxia2010

whseen 发表于 2016-4-7 18:30
不错的技术贴，以后买单片机带7135驱动，还可以调程序玩玩。还有的调光是无频闪的像东城LD25，无频闪无级调 ...

无极调光原理是很简单的，参考某些电脑主板的2.5V转1.2V供电电路，某些pc电源的3.3V产出也是类似电路（不是有电感的那些dc-dc），其实电路结构就是运放输出控制MOS，运放的反向输入是接输出反馈，同向输入是单片机PWM滤波后的可变的基准（用来调光）电压,说错了，是无频闪调光

yqjyy

学习了，谢谢楼主

wuyinglang

最想要无级无频闪驱动……

zsjin

两年前的五档调光程序链接：http://wenku.baidu.com/view/f20903a503d8ce2f01662322
百度文库的无级调光程序链接：http://wenku.baidu.com/view/091dd5d34431b90d6c85c7cf

zsjin

100cn 发表于 2016-4-20 12:25
能给我一份ATTINY13A+7135的手电HEX文件吗？,谢谢了。

发邮件了， 注意该7135电路是按钮接在第二脚和VCC之间。
测试电路也发过去了。