4.4 采用PWM方式调节LED亮度的原理与程序详解

4.4.1 采用PWM方式调节LED亮度的原理

调节LED亮度可采取两种方式：一是改变LED流过的电流大小，流过LED的电流越大，LED亮度越高；二是改变LED通电时间长短，LED通电时间越长，亮度越高。单片机的P端口只能输出5V和0V两种电压，无法采用改变LED电流大小的方法来调节亮度，只能采用改变LED通电时间长短来调节亮度。

如果让单片机的P1.7端口（LED7端）输出图4-24a所示的脉冲信号，在脉冲信号的第1个周期内，LED7=0使LED亮，但持续时间很短，故亮度暗，LED7=1使LED无电流通过，但余辉会使LED具有一定的亮度，该时间持续越长，LED亮度越暗；在脉冲信号的第2个周期内，LED7=0持续时间略有变长，LED7=1持续时间略有变短，LED稍微变亮；当脉冲信号的第499个周期来时，LED7=0持续时间最长，LED7=1持续时间最短，LED最亮。也就是说，如果单片机输出图4-24a所示的脉冲宽度逐渐变窄的脉冲信号（又称PWM脉冲）时，LED会逐渐变亮。

图4-24 采用PWM方式调节LED亮度的原理说明图

如果让单片机输出图4-24b所示的脉冲宽度逐渐变宽的脉冲信号（又称PWM脉冲）时，脉冲信号第1个周期内LED7=0持续时间最长，LED7=1持续时间最短，LED最亮，在后面周期内，LED7=0持续时间越来越短，LED7=1持续时间越来越长，LED越来越暗，在脉冲信号第499个周期来时，LED7=0持续时间最短，LED7=1持续时间最长，LED最暗。如果脉冲信号的宽度不变，LED的亮度也就不变。

4.4.2 采用PWM方式调节LED亮度的程序与说明

图4-25是采用PWM方式调节LED亮度的程序。程序执行后，单片机P1.7端口外接的LED先慢慢变亮，然后慢慢变暗。

图4-25 采用PWM方式调节LED亮度的程序

该程序中的第一个for语句会执行499次，每执行一次，P1.7端口输出的PWM脉冲变窄一些，如图4-24a所示，即LED7=0持续时间越来越长，LED7=1持续时间越来越短，LED越来越亮，在for语句执行第499次时，LED7=0持续时间最长，LED7=1持续时间最短，LED最亮。程序中的第二个for语句也会执行499次，每执行一次，P1.7端口输出的PWM脉冲变宽一些，如图4-24b所示，即LED7=0持续时间越来越短，LED7=1持续时间越来越长，LED越来越暗，在for语句执行第499次时，LED7=0持续时间最短，LED7=1持续时间最长，LED最暗。