本發(fā)明涉及一種控制呼吸燈呼吸效果的方法，尤其涉及一種利用函數(shù)曲線控制呼吸燈呼吸效果的方法。

背景技術：

呼吸燈被廣泛應用于數(shù)碼產(chǎn)品，手機、電腦、音響、汽車等各個領域，起到很好的視覺裝飾效果與狀態(tài)提示作用。呼吸燈的實現(xiàn)可以通過純粹的硬件電路來完成，也可以通過單片機編程更加靈活的控制其呼吸效果。用單片機控制呼吸燈的呼吸效果，其原理是通過控制pwm的占空比來完成對led亮度的控制，pwm的占空比按照一定的規(guī)律變化就可以做出呼吸的效果。而呼吸燈呼吸時所需要的pwm占空比數(shù)據(jù)，目前都是靠經(jīng)驗值來給出的，未找到一套便捷直觀的數(shù)據(jù)生成方法。經(jīng)驗值的辦法是通過增加，刪除，修改其中的某些數(shù)據(jù)來改變呼吸效果，不具有可預見性。

因此，現(xiàn)有技術有待改進。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種控制呼吸燈呼吸效果的方法，旨在克服現(xiàn)有呼吸燈呼吸節(jié)奏控制方法不可預見性的缺陷。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種控制呼吸燈呼吸效果的方法，其中，包括以下步驟：

（1）利用制圖軟件生成一條曲線，對曲線進行采樣，把采樣點值取整后有序的放入到一個數(shù)組curdat里，定義到單片機程序里，供定時器中斷處理函數(shù)調用；

（2）單片機上電后，對定時器進行初始化，設置開啟定時器的溢出中斷，設置定時器預裝載值，同時設置計數(shù)頻率，確定pwm的輸出頻率，并配置pwm輸出功能；

（3）開啟定時器，在定時器溢出中斷處理函數(shù)里設置，每當中斷到來，都會把curdat當前索引下的數(shù)組值賦給通道比較寄存器ccr，使定時器輸出的pwm占空比與curdat里的索引值呈對應關系；如果索引值為數(shù)組curdat的最后一個值，把索引值清零，指向數(shù)組的開始；否則索引值加一指向數(shù)組的下一個值。

所述的控制呼吸燈效果的方法，其中，步驟（2）中，設置定時器預裝載的值為所述曲線在采樣范圍內的最大值。

所述的控制呼吸燈效果的方法，其中，步驟（1）中所述的制圖軟件為matlab或者origin。

所述的控制呼吸燈效果的方法，其中，步驟（1）中所述曲線為正態(tài)分布曲線，所述采樣點關于正態(tài)分布曲線的對稱軸對稱。

所述的控制呼吸燈效果的方法，其中，步驟（1）中所述曲線為高斯曲線，其函數(shù)方程式為：。

所述的控制呼吸燈效果的方法，其中，步驟（2）中，設置定時器預裝載的值為a，定時器的計數(shù)頻率為100a，使定時器每10ms溢出一次，pwm的輸出頻率為100hz。

所述的控制呼吸燈效果的方法，其中，所述高斯曲線中，a=1，,為0.5、4或8。

所述的控制呼吸燈效果的方法，其中，步驟（1）中，在曲線橫坐標-10到10的范圍內進行200個點的采樣。

所述的控制呼吸燈效果的方法，其中，所述單片機的型號是stm32f1系列，采用定時器tim4中的溢出中斷和定時器的pwm輸出功能。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供一種控制呼吸燈呼吸效果的方法，利用制圖軟件，用戶可以自定義函數(shù)及相關參數(shù)，生成對應形狀的曲線，再通過適當?shù)牟蓸觼懋a(chǎn)生呼吸燈呼吸時所需要的pwm占空比數(shù)據(jù)，把索引對應上述曲線的橫坐標值，pwm占空比按照一定的比例關系對應曲線的縱坐標值，此時定時器輸出的pwm占空比與上述曲線形狀相似。單片機按照一定的時間依次輪流調用上述產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，從頭到尾不停循環(huán)即可實現(xiàn)對應曲線的呼吸效果。即通過觀察和調整曲線的形狀實現(xiàn)對呼吸燈的呼吸節(jié)奏的控制，可以預先定義出曲線的形狀，來感知呼吸的效果，而且形式多樣化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中a=1，，分別為0.5、4、8時的三條高斯曲線。

圖2為本發(fā)明實施例的步驟流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下舉實例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本實施例涉及一種控制呼吸燈呼吸效果的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）利用制圖軟件生成一條曲線，對曲線進行采樣，把采樣點值取整后有序的放入到一個數(shù)組curdat里（索引即數(shù)組的索引，為采樣點的橫坐標值，索引到的數(shù)組值為對應取整后的縱坐標值），定義到單片機程序里，供定時器中斷處理函數(shù)調用；

（2）單片機上電后，對定時器進行初始化，設置開啟定時器的溢出中斷，設置定時器預裝載的值和計數(shù)頻率，確定pwm的輸出頻率，并配置pwm輸出功能；

（3）開啟定時器，在定時器溢出中斷處理函數(shù)中設置，每當中斷到來，都會把curdat當前索引下的數(shù)組值賦給通道比較寄存器ccr，使定時器輸出的pwm占空比與curdat里的索引值呈對應關系；如果索引值為數(shù)組curdat的最后一個值，把索引值清零，指向數(shù)組的開始；否則索引值加一指向數(shù)組的下一個值。

上述方法利用制圖軟件，用戶可以自定義函數(shù)及相關參數(shù)，生成對應形狀的曲線，再通過適當?shù)牟蓸觼懋a(chǎn)生呼吸燈呼吸時所需要的pwm占空比數(shù)據(jù)，單片機按照一定的時間依次輪流調用上述產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，從頭到尾不停循環(huán)即可實現(xiàn)對應曲線的呼吸效果。即通過觀察和調整曲線的形狀實現(xiàn)對呼吸燈的呼吸節(jié)奏的控制，可以預先定義出曲線的形狀，來感知呼吸的效果，而且形式多樣化。

作為優(yōu)選的實施例，所述的控制呼吸燈效果的方法，步驟（2）中，設置定時器預裝載值為所述曲線在采樣范圍內的最大值。由于定時器輸出的pwm占空比=通道比較寄存器ccr值/預裝載寄存器arr值，因此，將定時器預裝載值設置為曲線在采樣范圍內的最大值時，輸出pmw占空比不會超過100%。

實際應用中，可選擇現(xiàn)有的多種制圖軟件生產(chǎn)曲線，比如matlab或者origin，而為了讓呼吸燈的“呼”和“吸”對稱，一般選用類似正態(tài)分布的曲線，比如正余弦曲線、高斯曲線等，且所述采樣點關于正態(tài)分布曲線的對稱軸對稱。本實施例選用制圖軟件為matlab生成高斯曲線為例進行說明，具體如何通過函數(shù)曲線控制呼吸燈呼吸效果的。

高斯曲線是正態(tài)分布中的一條標準曲線，是一個鐘狀的對稱曲線，函數(shù)表達式如下：

其中，a表示曲線的峰值，表示曲線的中心位置，表示曲線的寬度，圖1所示為a=1，,分別為0.5、4、8時的三條曲線。如果橫軸表示時間t，縱軸表示歸一化的led亮度值，從上面的三條曲線可以判斷出led燈的呼吸效果：相對，呼吸燈的呼吸要急促一些，而時的呼吸比較緩慢，非常直觀。

本發(fā)明以a=1，為例進行說明。利用單片機程序控制pwm的占空比來控制led的呼吸效果；單片機型號是stm32f103rbt6，用到定時器tim4中的溢出中斷和pwm輸出功能。定時器每隔10ms產(chǎn)生一次溢出中斷來改變pwm輸出的占空比。

如圖2所示，首先用matlab軟件生成一條高斯曲線，其對應的函數(shù)表達式為：；在曲線橫坐標為-10到10的范圍內采集200個點，然后把采樣點值（采樣點對應的縱坐標值）取整后有序的放入到一個無符16位的數(shù)組curdat里，定義到單片機程序里，供定時器中斷函數(shù)調用。需要說明的是：取的點數(shù)會影響呼吸的流暢效果，越多越順暢，平滑，本實施例中采樣范圍取-10到10是為了保證兩端的采樣點對應的縱坐標值接近0，從而確保對應輸出的pwm占空比也接近0，相當于呼吸燈熄滅時的狀態(tài)。

單片機上電后，對定時器進行初始化，設置開啟定時器的溢出中斷，設置定時器預裝載的值為a，定時器的計數(shù)頻率為100a，這樣定時器每10ms溢出一次，即pwm的輸出頻率為100hz（定時器的溢出頻率為定時器的計數(shù)頻率100a除以預裝載寄存器的值a），并配置pwm輸出功能，開啟定時器，每隔10ms就會執(zhí)行一次溢出中斷處理函數(shù)。

在中斷處理函數(shù)里，把curdat當前索引下的數(shù)組值賦值給通道比較寄存器ccr，此時定時器輸出的pwm占空比為ccr/a（≤100%），對應歸一化高斯曲線上采樣點值，如果索引值為數(shù)組curdat的最后一個值，把索引值清零，重新指向數(shù)組curdat的開始；否則索引值指向數(shù)組的下一個值，即索引值+1。本實施例中，curdat里共有200個數(shù)據(jù)，而每10ms讀取一個，因此一次呼吸的時間為2s。

綜上所述，本實施例通過matlab軟件根據(jù)用戶自定義參數(shù)，生成對應形狀的高斯曲線，再通過適當?shù)牟蓸觼懋a(chǎn)生呼吸燈呼吸時所需要的pwm占空比數(shù)據(jù)，單片機按照一定的時間依次輪流調用上述產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，從頭到尾不停循環(huán)即可實現(xiàn)對應高斯曲線的呼吸效果。與傳統(tǒng)經(jīng)驗值法中，通過增加，刪除，修改其中的某些數(shù)據(jù)來改變呼吸效果相比，此呼吸燈的呼吸節(jié)奏可以通過高斯曲線的形狀來觀察，調整而通過曲線的辦法，可以預先定義出曲線的形狀，來感知呼吸的效果，而且形式多樣化。

以上對本發(fā)明進行了詳細的介紹，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。