控制呼吸灯呼吸效果的方法和过程

本发明涉及一种控制呼吸灯的呼吸效果的方法，尤其涉及一种使用函数曲线控制呼吸灯的呼吸效果的方法.

背景技术:

呼吸灯广泛应用于数字产品，手机，计算机，音响，汽车等各个领域. 它具有很好的视觉装饰效果和状态提示功能. 呼吸灯的实现可以通过纯硬件电路完成，也可以通过单芯片编程更灵活地控制. 单片机控制呼吸灯的呼吸效果的原理是通过控制PWM的占空比来控制LED的亮度. PWM的占空比可以根据一定的规则改变以产生呼吸效果. 呼吸灯呼吸所需的PWM占空比数据当前基于经验值，尚未找到一套方便且直观的数据生成方法. 体验值的方法是增加，删除，修改一些数据以改变呼吸效果，这是无法预测的.

因此，现有技术需要改进.

技术实现要素:

针对现有技术中的上述问题，本发明的目的是提供一种控制呼吸灯的呼吸效果的方法，以克服现有呼吸灯节奏控制方法的不可预测性的缺陷.

本发明的技术方案如下:

一种控制呼吸灯呼吸效果的方法，包括以下步骤:

（1）使用绘图软件生成曲线，对曲线进行采样，对采样点进行倒圆，依次将它们放入数组CurDat中，在单片机程序中定义它们，并调用定时器中断处理函数；

（2）MCU上电后，初始化计时器，设置计时器溢出中断，设置计时器预加载值，同时设置计数频率，确定PWM输出频率，并配置PWM输出功能;

（3）打开计时器并在计时器溢出中断处理功能中进行设置. 每当中断到达时，CurDat当前索引下的数组值将分配给通道比较寄存器CCR，以使定时器输出PWM占空比对应于CurDat中的索引值；如果索引值是CurDat数组的最后一个值，则清除索引值以指向数组的开头；否则，索引值加一个指向数组的下一个值.

控制呼吸光的效果的方法，其中，在步骤（2）中，将计时器预先加载的值设置为采样范围内的曲线的最大值.

控制呼吸光效果的方法，其中步骤（1）中的绘图软件是Matlab或Origin.

根据以下方法控制呼吸灯效果的方法

，其中，在步骤（1）中，曲线为正态分布曲线，采样点关于正态分布曲线的对称轴对称.

根据以下方法控制呼吸光的方法

，其中步骤（1）中的曲线为高斯曲线，其函数方程为: .

一种控制呼吸光效果的方法，其特征在于，在步骤（2）中，将定时器的预加载值设置为A，定时器的计数频率为100A，使定时器每10ms溢出一次， PWM输出频率为100Hz.

控制呼吸光效果的方法，其中在高斯曲线中，A = 1、0.5、4或8.

一种控制呼吸光效果的方法，其中，在步骤（1）中，在曲线的横坐标从-10到10的范围内采样200个点.

一种控制呼吸光效果的方法，其中，单片机模型为STM32F1系列，它利用计时器TIM4中的溢出中断和计时器的PWM输出功能.

本发明的有益效果是: 本发明提供了一种用于控制呼吸灯的呼吸效果的方法. 用户可以使用图形软件自定义功能和相关参数，以生成相应形状的曲线，然后通过适当的采样来生成呼吸. 灯呼吸所需的PWM占空比数据的索引对应于上述曲线的横坐标值，PWM占空比根据一定的比例关系对应于曲线的纵坐标值. 此时，定时器输出的PWM占空比与上述相同. 曲线形状相似. 单片机根据一定时间依次调用上述生成的数据，通过从头到尾循环，可以实现相应曲线的呼吸效果. 即观察和调整曲线形状以控制呼吸灯的呼吸节奏，可以预先定义曲线形状以感知呼吸效果，并且形式多样.

图纸说明

图. 图1是本发明实施例中A ＝ 1时的三个高斯曲线，分别为0.5、4和8.

图. 图2是本发明实施例中的步骤流程图.

具体实现

为了使本发明的目的呼吸灯效果，技术方案和效果更加清楚和明确，以下实施例更详细地说明了本发明. 应当理解，本文所述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本发明.

本实施例涉及一种控制呼吸灯的呼吸效果的方法，其特征在于以下步骤:

（1）使用绘图软件生成曲线，对曲线进行采样，对采样点值进行四舍五入并将它们按顺序放入CurDat数组中（索引是数组的索引，即水平坐标采样点的值，索引数组的值是对应的纵坐标值），该值在单片机程序中为定时器中断处理函数调用定义；

（2）MCU上电后呼吸灯效果，初始化定时器，设置定时器溢出中断，设置定时器预载值和计数频率，确定PWM输出频率，并配置PWM输出功能； <

（3）启动计时器并将其设置为计时器溢出中断处理功能. 每当中断到达时，CurDat当前索引下的数组值将分配给通道比较寄存器CCR，以使PWM输出PWM占空比与CurDat中的索引值相对应；如果索引值是CurDat数组的最后一个值，则清除索引值以指向数组的开头；否则，索引值加一个指向数组的下一个值.

上述方法使用图形软件，用户可以自定义功能和相关参数以生成相应形状的曲线，然后使用适当的采样来生成呼吸灯呼吸所需的PWM占空比数据. 可以依次调用上面生成的数据，并且可以通过从头到尾循环来实现相应曲线的呼吸效果. 即观察和调整曲线形状以控制呼吸灯的呼吸节奏，可以预先定义曲线形状以感知呼吸效果，并且形式多样.

作为优选实施例，在用于控制呼吸光的效果的方法中，在步骤（2）中，将定时器预载值设置为采样范围内的曲线的最大值. 由于定时器输出的PWM占空比=通道比较寄存器CCR值/预载寄存器ARR值，因此，当定时器预载值设置为采样范围内的曲线最大值时，输出PMW占空比将不会超过100％.

在实际应用中，您可以选择各种现有的图形软件生产曲线，例如Matlab或Origin，并且为了使呼吸灯“呼气”和“吸气”对称，通常使用具有正态分布的曲线例如正余弦曲线，高斯曲线等，并且采样点关于正态分布曲线的对称轴对称. 在本实施例中，以绘制软件为Matlab生成高斯曲线为例，说明如何通过功能曲线控制呼吸灯的呼吸效果.

高斯曲线是正态分布中的标准曲线，是钟形对称曲线，函数表达式如下:

其中，A代表曲线的峰值，曲线的中心位置和曲线的宽度. 如图1所示，A = 1，三个曲线分别为0.5、4和8. 如果水平轴表示时间t，垂直轴表示归一化的LED亮度值，则可以从上面的三个曲线判断LED灯的呼吸效果: 相对而言，呼吸灯的呼吸应该更快速，而呼吸更慢，非常直观.

以A ＝ 1为例描述本发明. 使用微控制器程序控制PWM的占空比，以控制LED的呼吸效果；微控制器的模型是STM32F103RBT6，它使用定时器TIM4中的溢出中断和PWM输出功能. 计时器每10毫秒产生一次溢出中断，以更改PWM输出的占空比.

如图2所示，首先使用Matlab软件生成高斯曲线，对应的函数表达式为: ;在曲线横坐标-10到10的范围内收集200个点，然后将采样点值（对应于采样点的垂直坐标值）取整并放入无符号的16位数组CurDat中，芯片程序，用于定时器中断功能的调用. 需要说明的是，采集的点数会影响呼吸的顺畅度，越平滑越流畅，本实施例中的-10〜10的采样范围是为了确保与采样点对应的纵坐标值两端都接近于0，从而确保相应输出的PWM占空比也接近于0，这相当于呼吸灯关闭时的状态.

MCU上电后，初始化定时器，将定时器溢出中断设置为开始，将定时器预加载值设置为A，并将定时器计数频率设置为100A，以使定时器每10ms溢出一次，即输出PWM的频率为100Hz（计时器的溢出频率是计时器100A的计数频率除以预加载寄存器的值A），并且PWM输出功能配置为启动计时器并每10ms执行一次溢出中断处理功能.

在中断处理功能中，将CurDat当前索引下的数组值分配给通道比较寄存器CCR. 此时，定时器输出的PWM占空比为CCR / A（≤100％），与归一化的高斯曲线相对应. 上采样点值. 如果索引值是CurDat数组的最后一个值，请清除索引值，然后重新指向数组CurDat的开头；否则，将它指向数组的开头. 否则，索引值指向数组的下一个值，即索引值+1. 在此实施例中，CurDat中有200个数据，每10ms读取一次，因此一次呼吸的时间为2s.

综上所述，在本实施例中，使用Matlab软件根据用户定义的参数生成相应形状的高斯曲线，然后通过适当的采样生成呼吸灯呼吸所需的PWM占空比数据. 依次调用上面生成的数据，可以通过从头到尾循环来获得与高斯曲线相对应的呼吸效果. 与传统的体验值方法相比，通过添加，删除和修改一些数据来改变呼吸效果，可以通过高斯曲线的形状来观察该呼吸灯的呼吸节奏，并且可以通过以下方法进行调整: 通过曲线预先定义. 曲线的形状用于感知呼吸效果，并且形式多样.

上面已经详细描述了本发明. 对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述描述做出改进或变化，并且所有这些改进和变化都应落入本发明所附权利要求的保护范围之内.

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