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一种多功能LED台灯设计方案
2012年05月02日 10:45 本站整理作者:秩名用户评论(0)
关键字:LED台灯(7)
引言
LED(发光二极管)作为一种新型光源,具有高效节能、绿色环保、使用寿命长等其他光源无法比拟的优点,代表着未来照明技术的发展方向。本文设计了以AT89S51 单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统,采用PT4115 大功率LED 恒流驱动方案,可实现对LED 台灯的PWM 调光控制;同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。在实现高效节能的同时,为家庭使用提供了极大的便捷。
1 系统硬件电路设计
该多功能LED台灯系统采用20 只5mm 高亮白光LED 灯珠为光源,以AT89S51 单片机为主控芯片,由LED 恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。系统结构框图如图1 所示。
该系统可具体实现LED 台灯的10 级PWM 调光控制;液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息;闹钟功能采用声光报警方式,即一旦到达闹钟时间,LED 台灯自动点亮,并发出蜂鸣声报警,以唤醒用户;用户可通过按键系统实现对时钟日历与闹钟参数的设置、LED 亮度的调节以及闹钟报警的解除。

图1 系统结构框图
单片机主控系统
本设计主控系统采用ATMEL 公司的高性能AT89S51 芯片实现,其P0 口外接10K 的上拉电阻,~ 同时作为DS12C887 的数据接口与液晶1602 的数据接口。~ 芯片的片选端CS、地址选通输入端AS、数据选择端DS 与读/写输入端R/W, ~ 分别连接液晶1602 的使能端EN、数据/命令选择端RS、读/ 作为蜂鸣器控制端。 作为DS18B20 的信号输入端。、、、 作为S2~S6 按键系统。 作为PWM 信号的输出端并连接PT4115 芯片DIM 端,用于PWM 调光控制。系统晶振电路由12MHZ 晶振与两个30PF 电容组成;复位电路则由S1 按键、10K 电阻与10uF 电解电容构成。主控系统电路如图2 所示。

图2 单片机主控系统电路图
恒流驱动系统
本设计 L ED 光源采用相互并联方式,共由20 只5mm 高亮度小功率LED 灯珠组成;每只LED , 的正向伏安特性可知,当LED 端电压超过其正向导通电压后,较小的电压波动都会导致工作电流的的剧烈变化,从而影响LED 的正常使用,固LED 宜采用恒流驱动方式。因此,本设计LED 采用高性能PT4115 恒流芯片驱动,PT4115 是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源芯片,能将直流电压直接转换成稳定的恒流输出;其采用6~30V 宽电压输入,,转换效率高达97%,输出电流精度达±5%.该芯片内部含有抖频特性,极大的改善EMI,同时具有过温、过压、过流、LED 开路保护等多种功能。该芯片适合用于绿色照明LED灯的驱动电路,具有应用电路非常简洁的优点。LED 恒流驱动电路如图3 所示。