基于ATtiny13的无级调光头灯程序

基于ATtiny13的无级调光手电筒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：头灯图片2：头灯控制板（此控制板网上也有卖的）图片3：程序调试电路图图片4：用面包板搭建程序调试电路图片5：基于ATTiny13A的控制板电路图图片6：修改后的ATTiny13A控制板图片7：18650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。

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：CodeVisionAVR 2.04.4a* 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 OFFbit 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EEMPEEECR |= (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PWMfor (i=0; i<pwmVal; i++){OCR0A = i; //更改占空比delay_us(500);}//全亮时候PWM Offif (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PWMfor (i=pwmVal; i>0; i--){OCR0A = i; //更改占空比delay_us(500);}TCCR0A = PWM_OFF; //关闭PWMLEDDRV = LED_OFF;}/*********************************************************************** * 描述：LED 亮度增加* 参数：无***********************************************************************/ void led_zeng(void){TCCR0A = PWM_ON; //开启PWMfor (; 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PWMfor (; 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] void timer0_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();elseled_jian();fangxiang = ~fangxiang;delay_us(10);eeprom_write(ADDRESS, pwmVal); //写eeprom里的数据delay_us(100);//全亮时候PWM Offif (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 NOled_on(); //开灯else if (status == 1) // LED OFFled_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PWMTCCR0B |= (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10usif (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elsefangxiang = 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PWMWDT_off(); // 关闭WDT（关闭看门狗）#asm ("sleep")#asm("NOP");}delay_ms(10);}//while}。