前言

这段时间，在用Proteus做一个项目，用到了PWM调制。想用PWM做一个呼吸灯，LED灯要么是常亮，要么是不亮，弄得我头疼。上网查询甚久，都没找到合适的解决方法（有一个是使用外置电路+PWM调制让LED呈现呼吸灯的效果，后面会放这个电路图）。我想就仅仅使用LED灯+PWM调制呈现，但是一直很难找到解决方法。但仔细想想，不对啊，Proteus这么出名的仿真软件，怎么可能连这个小功能都做不到？一定是哪里出了问题，后面我开始自己捣鼓。终于，功夫不负苦心人，我在尝试了十几次后，终于找到了解决方法。在贴上解决方法之前，我先把问题和其他人的解决方法放上来。

问题

问题1，LED灯不亮或只会闪烁

在加入了PWM脉冲源后，当频率较低时，LED灯只会闪烁，当频率变高后，不管你脉冲宽度为多少，LED灯干脆不亮了。如下面这两张动图。

伪解决方法（同时进阶问题2）

那是因为LED的元件设置为数字模式，没有设置为模拟模式，所以把这个设置成模拟模式即可。

问题2，LED灯只会常亮

设置成模拟模式后，当你脉冲宽度设置得稍微高了一些，LED灯就只会常亮了。而当你将脉冲宽度调到1%时，才能看到它的由暗到亮，由亮到暗的闪烁，但是没过多久，就又常亮了。正常来说，一般不会出现亮暗闪烁的，只会让LED变得很暗。但总体而言，还是有进步的，至少让LED有了亮暗的变化。如下图。

至此，有人选择了放弃，或绕过该问题的核心，转而寻求另一种解决方法。

绕过该问题核心的其他解决方法

这个解决方法是我在网上找到的，即使用外部电路来配合PWM实现呼吸灯效果，里面使用了PNP、NPN、电容等元器件，虽复杂，但也可行。但是对于想要让多个LED实现呼吸灯效果的人来说，算是非常非常非常复杂的。

/* 特别注意，因为在我这个的仿真中，PWM信号源就1个频率，因此无法实现呼吸灯效果，只能让LED在一个亮度等级上稳定。而他们的仿真是连接了单片机的PWM程序，相当于接了一个正弦信号源。如下图所示。*/

问题解决方法的探索过程

最简单的LED模型

从上面我们就可以看出，Proteus都可以让LED有亮暗变化了，怎么可能会在LED的呼吸灯效果上出BUG？首先让我们看看最简单的LED模型。给LED正极接一个逻辑信号源，负极接地，一个最简单的LED模型就出来了。

我们可以看到，当为高电平时，LED迅速被点亮，但是当切回低电平时，LED大概要过个两三秒的样子才会完全熄灭。不难看出，LED点亮只需很短的时间，但是熄灭却需要很久，问题就是出在这里。当PWM信号源频率过高时，会导致LED没时间熄灭。再者，即使脉冲宽度为1%，也有足够的时间点亮LED。因此，我们需要找到这个问题的核心。

LED的设置界面

从上面我们可以看出，LED设置界面有模型选择、正向电压、满载电流等。但注意，最下面还有一个“高阶属性”。

点开下拉菜单，可以看到高阶属性里有关断电阻、串联电阻（即内阻）、击穿电压、点亮最小时间。

关断电阻，我属实没弄明白，貌似和IGBT的关断电阻的作用差不多。

//更新一下
在网上查了很多关于“off resistance”的意思，有“关态电阻”、“关断电阻”、“断开电阻”、“关门电阻”、“截止电阻”等意思。我找到了一个类似的解释，放在下面，仅供参考。

串联电阻，就是LED自带的电阻阻值。
击穿电压，就是LED到多大电压就会被破坏，在仿真里就是表现为不工作。但是在Proteus里，有一个“优秀”传统，就是在一些情况下，即使你停止了仿真，LED也是照样亮。所以估计和这个差不多，当你的电压超过击穿电压时，LED灯也在亮。
点亮最小时间，即LED通电后到最亮的时间（默认设置为10ms）。所以依照之前说的，点亮只要10ms，而熄灭要2~3秒，假如按这个去弄PWM占空比…想都不敢想…

解决方法

所以解决方法大家也都猜到了，降低熄灭的时间，提高点亮的时间。（难道大家就没发现在数字模式和模拟模式下，点亮的时间都一样么？）按道理在模拟模式下应该有一个由暗到亮的过程，但是因为官方把点亮时间设定得过于短暂，因此就像瞬间点亮一样（估计是为了满足大部分人的需求吧）。
所以我们就直接去调“点亮最小时间”？错！！！因为这只是治标不治本，到后面你只会发现LED灯只是多了一个由暗到亮的过程，但是，到最亮后依旧常亮！！

因此我们真正要调整的应该是“串联电阻”！可以看到，官方为了增加点亮速度，不但调小了点亮时间，还把这个内阻调到3欧。而3欧的内阻才是真正的罪魁祸首。

//更新一下，如果调了内阻还没有亮暗的效果，可以调整点亮最小时间，将其调整至30m即可。

从网上搜索一下就可以知道，一般实物的LED灯珠，其内阻大概在200欧~300欧左右。


因此我们可以随便取个中间值，填入250欧即可。（内阻的大小会影响LED点亮的时间和熄灭的时间，建议根据正向电压和满载电流计算找到合适的阻值）

最终成效

可以看到，现在点亮的时间和熄灭的时间几乎一样。

再回过头来看之前那个由外部电路构成的呼吸灯模块，是不是觉得很麻烦。只需要修改那小小的内阻，就可以轻轻松松实现那个由许多元器件构成的呼吸灯电路。

关于批量修改元件参数的教程

可能有的人现在就要去修改了，但是一个一个点开属性表改很麻烦，我在这里分享一个批量修改元件参数的教程。
教程链接如下 ↓：
proteus如何批量修改元件参数值

总结

写了将近2000个字。也许有人会说，“妈的，不就是调整一下内阻的事情，非得扯这么多，真啰嗦”。但是我想说的是，我主要是将解决问题的思路记下来，分享给大家，过程是更为重要的，顺便也分享一些LED参数的说明。

最后再吐槽一下，
“真没想到小小的LED也有这么多东西o(╥﹏╥)o”

最近想学习下C51单片机，懒得折腾硬件了，就用proteus软件学习下，把过程记录下，希望能够帮助到想学习C51的人吧。

一、软件安装

1）proteus 8.13安装，请看这里：https://www.aliyundrive.com/s/9DRfHAQfo5G 提取码: 1d9b ，英文环境好，不用担心中文兼容性。

2）安装keil，请看这里：迪文屏幕T5L平台学习笔记一：开发环境搭建注意事项_无痕幽雨的博客-CSDN博客，说明如果仅仅是开发C51，ARM和迪文屏幕开发环境不需要搭建。

二、目录构建

我一般喜欢把和这个项目有关的资料放一个文件夹里面，创建LED文件夹（路径不要有中文），然后再里面创建4个文件夹：hardware、simulation、software、手册资料。

hardware：放置PCB工程文件，制版使用，如AD9工程。

simulation：放置仿真工程文件，如proteus工程。

software：放置软件工程文件，如：keil工程文件。

手册资料：放置本工程用到的硬件资料手册等。

三、创建proteus工程

1）file->new project，路径不要有中文。

 

2）选择器件，单击左方的P按钮，出现器件选择界面：

 3）选择C51单片机，在搜索栏数据89C51，这你选择AT89C51RD2

 双击，左侧的器件栏就会出现选中器件名称：

 4）搜索LED，选择蓝色

6）选择电阻,1K:

 

7）选择电源和地

8）连接电路图

双击灯，修改电流为2mA,不然IO口驱动不了。

整体电路：

直接点击运行，灯就会亮：

 四、创建keil工程

创建工程过程忽略，不知道的小伙伴请自行百度，要实现的功能就是灯亮1S，然后灭1S，实现闪烁。

1）写一个1ms的延时函数，这用示波器查看下，是不是1ms

代码：

//LED
sbit tLed1 = P2^7;
 
 
static void delay_ms(uint16_t hwTimer)
{
    uint16_t    i = 0,j=0;
 
    for(i=0;i
#if (11059200 == HSE_VALUE)
        j = 110;
#elif (12000000 == HSE_VALUE)
        j = 109;
#endif
        while(j--);
    }
}
 
int main(void)
{
    //初始化
    DIS_INT();
    {
        //锁存输出
    }
    EN_INT();
 
 
    while(1){
        tLed1 = 0;
        delay_ms(1);
        tLed1 = 1;
        delay_ms(1);
    }
}

 把生产的HEX文件拷贝到仿真文件夹，然后双击单片机，选择HEX文件，这里晶振选择的12M：

 运行：

从示波器看，是1MS。 

修改代码：

int main(void)
{
    //初始化
    DIS_INT();
    {
        //锁存输出
    }
    EN_INT();
 
 
    while(1){
        tLed1 = 0;
        delay_ms(1000);
        tLed1 = 1;
        delay_ms(1000);
    }
}

生成HEX，然后选择HEX文件，运行，即可实现1S亮，1S灭的效果。

一、流水灯仿真图

1、打开Proteus软件，然后点击左上角蓝色标志“isis”；

2、然后在左侧工具栏中点击“P”键选择元器件，在关键字中输入98c51，然后在“结果”栏中点击第一个，并点击确认。

在仿真界面上单击，就会把元器件放在界面上。

然后在最左侧工具栏中找到“总线模式”，在单片机的右侧画一条总线。

然后在总线和单片机之间用线依次连接（本次只用到单片机的P0口）；
注意：在连接总线的时候要注意总线的每条线要一一对应。

然后在总线右侧接入不同颜色的LED灯，并接入保护电阻和电源。
总的仿真图如下：

二、程序编写

通过上篇文章安装的Keli软件进行程序的编写，把编译好的程序生成HEX文件下载到单片机中。

1、打开Keli软件，点击“Project”中的“New μVision Project”；

然后命名为“LED流水灯”，点击“保存”；

然后在“Data base”中选择“AT89C51”，点击“OK”；

然后会弹出对话框，点击“是”；

在左上角点击“File ”中选择“New”，建立新文件，会出现‘Text1；

然后把以下代码复制到文本中；

//51单片机编程常用的头文件

	#include 
	#include 
	//延迟函数
	void delay_ms(int a)
	{
		int i,j;
		for(i=0;i
		{
			for(j=0;j<1000;j++) _nop_();
	
		}
	}
	
	void main(void)
	{
		while(1)
		{
			P0=0xfe;
			delay_ms(50);
			P0=0xfd;
			delay_ms(50);
			P0=0xfb;
			delay_ms(50);
			P0=0xf7;
			delay_ms(50);
			P0=0xef;
			delay_ms(50);
			P0=0xdf;
			delay_ms(50);
			P0=0xbf;
			delay_ms(50);
			P0=0x7f;
			delay_ms(50);
		}
	}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37

因为要把程序下载到单片机中需要生成HEX文件，下面就先修改一下设置；
在Keil uVision的“Project”中点击Options for Target进入一个新的界面，首先点击Output，然后勾选Create Hex File，最后点击OK。

然后点击保存并命名为“LED流水灯.c”(需要有.c）

然后点击编译。结果显示没有错误，但是有两个警告，也显示了生成了HEX文件。

至此，编译生成的HEX文件就准备好了。

三、仿真结果

在Proteus中仿真图中双击单片机，在显示的界面中在“Program File”中选择刚刚生成的HEX 文件，点击确定。

然后点击左下角的仿真开关，结果如图：

至此，LED流水灯的仿真就结束了。

四、小结

1、本次内容在完成整个仿真实验的同时，还熟练的练习了Proteus软件仿真图的设计和Keli中程序的编译、HEX文件生成。
2、本篇内容没有很详细的介绍仿真图的连接原理，只是按照原理图进行了连接。流水灯的程序也没有进行原理解释，本次作业的重点是输入Proteus软件和Keil软件的操作和联系。
3、本次实验作业的内容主要是参考以下同学的博客才完成的，感谢。
https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/108908566