基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案.doc

基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案
2012-04-26
站长统计
中心议题:
基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案
解决方案
探究系统硬件电路设计方法
设计基于PWM 调光的多功能LED 台灯
引言
随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重,绿色节能已经成为全球普遍关注的话题,人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面,在电能消耗中,发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展,我国的照明用电将有大比例的提高,因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED 作为一种固态冷光源,是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯(如高压钠灯和金卤灯)之后的第四代新光源。基于白光LED 的固态照明,是一种典型的绿色照明方式,与传统光源相比,具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点,代表着照明技术的未来,并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。可以预见不久的将来,LED 必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。
目前,市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点;至于寿命结束的含***灯,一旦处理不当,将对环境造成严重危害;而且部分台灯产品功能单一,缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能,无法适应现代家庭生活的实际需求。为解决当前问题,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