題目 8 ：智能臺燈控制器
基于單片機設計智能臺燈控制器，要求可以調節 LED 燈的亮度，實現定時開啟與關閉，
根據光照自動開啟與關閉功能。
具體要求如下：
（1）通過 PWM 功能調節 LED 燈亮度，亮度由高到低可分為 3 檔，通過按鍵進行調節
并對當前檔位進行指示。
（2）具有手動開啟和關閉功能。
（3）能夠顯示并修改當前時間（如時分顯示）
（4）可設置自動開啟和關閉的時間，當到達開啟時間時，LED 自動開啟；當到達關閉
時間時，LED 自動關閉。
（5）通過光敏電阻感知外界光照條件，在光照模式開啟的情況下，光照較低則 LED 自
動點亮，光照較高，LED 自動熄滅。（LED 開啟和關閉的光照閾值盡量能夠由用戶定義）
可添加符合題目背景的其它功能。
智能臺燈控制器
1 分為 定時開關機的自動模式、手動模式、光敏電阻控制模式，使用按鍵1切換模式，每個模式都有對應顯示，可以方便看出當前是什么模式。三種模式平行存在，無包含關系。還有一個修改當前時間模式平行。
2 單片機采用定時器走時，有時分秒的時間顯示，可以按鍵修改時分秒，設置當前的時間。
3 定時開關機的自動模式功能解釋：按鍵設置開機時間點和關機時間點，當當前的時間處于時間段內小燈點亮，否則小燈熄滅。
4 手動模式功能解釋：按鍵可以調節檔位，也有相對應顯示。
5 光敏電阻控制模式功能解釋：光敏電阻檢測到的電壓來控制臺燈亮度。
光照較低則 LED 自動點亮，光照較高，LED 自動熄滅
6 LED 開啟和關閉的光照閾值能夠由用戶定義
7 按鍵規劃
K1 切換模式：自動模式 手動模式 光敏電阻控制模式
K5 進入或者退出修改當前時間模式
定時開關機的自動模式下按鍵功能：
K2 切換選項
K3 加法
K4 減法
手動模式下按鍵功能：
K2 無作用
K3加檔位
K4 減檔位
光敏電阻控制模式下按鍵功能：
K2 無作用
K3 加光照閾值
K4 減光照閾值
修改當前時間模式下按鍵功能：
K2 切換選項
K3 加法
K4 減法
這段代碼是一個基于AVR單片機的項目，用于實現LCD顯示、ADC0832數據采集、PWM控制和按鍵輸入功能。下面我將對其主要功能和實現方法進行詳細介紹。
項目簡介
該項目的核心功能包括：
- LCD顯示：用于顯示當前時間、模式和相關參數。
- ADC0832數據采集：通過ADC0832芯片采集模擬信號。
- PWM控制：用于調節輸出PWM信號的占空比。
- 按鍵輸入：實現多種模式切換和參數設置。
LCD顯示功能
LCD顯示模塊用于顯示各種信息，包括當前時間、模式狀態和傳感器數據。代碼中通過SetCurPosition函數設置LCD光標位置，LCD_write_com和LCD_write_str函數用于發送指令和字符串到LCD。LCD顯示部分的代碼示例如下：
void display(void) {// 省略部分代碼...if (mode == 0) {// 顯示當前時間// 省略部分代碼...} else if (mode == 1) {// 顯示手動模式// 省略部分代碼...} else if (mode == 2) {// 顯示光強模式// 省略部分代碼...} else if (mode == 3) {// 顯示時間設置模式// 省略部分代碼...}
}
ADC0832數據采集
ADC0832是一個8位模數轉換器，用于將模擬信號轉換為數字信號。通過SPI協議與單片機進行通信。數據采集的核心函數是Get_AD_Result，其實現如下：
unsigned char Get_AD_Result(unsigned char ch) {// 省略部分代碼...return dat1; // 返回轉換結果
}
PWM控制
PWM控制部分用于調節輸出信號的占空比，從而控制連接設備的工作狀態。通過設置OCR1A寄存器來調整占空比。設置PWM占空比的函數如下：
void setPWM(unsigned int zhankongbi) {OCR1A = zhankongbi; // 設置占空比
}
按鍵輸入
按鍵輸入部分用于實現模式切換和參數設置。通過讀取PINF寄存器的值來檢測按鍵狀態，并根據按鍵的不同執行相應操作。按鍵檢測的核心函數如下：
unsigned char getkey(void) {// 省略部分代碼...return 0; // 返回按鍵值
}
主控制邏輯
主控制邏輯位于main函數中，通過無限循環不斷檢測按鍵輸入，更新顯示和控制輸出。其主要邏輯如下：
void main(void) {system_init(); // 系統初始化while (1) {unsigned char key = getkey();// 根據按鍵值更新模式和參數if (key) {// 省略部分代碼...}display(); // 更新顯示contorl(); // 控制輸出}
}
具體功能實現
- 時間顯示和設置：通過定時器中斷更新當前時間，并通過按鍵設置定時時間。
- 自動模式：根據預設時間范圍控制輸出狀態。
- 手動模式：用戶通過按鍵手動設置輸出狀態。
- 光強模式：通過ADC0832采集光強信號，根據設定閾值控制輸出狀態。
通過這種模塊化的設計，該項目能夠實現多種模式下的靈活控制和顯示功能，適用于需要多種輸入輸出控制的嵌入式系統應用。
資源：
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?u=bdf8eeb84961492ba2b62f7bfee641ea&tab=BB08J2
