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基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案
基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案 2022-04-26 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脆转换成稳定的恒流输出；其采纳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 开路爱护等多种功能。该芯片适合用于绿色照明LED灯的驱动电路，具有应用电路特别简洁的优点。LED 恒流驱动电路如图3 所示。


图3 LED 恒流驱动系统电路图
通过 PT4115 芯片上的DIM 端，可以便利的进行模拟或PWM 调光。由于模拟调光是干脆变更流过LED 电流的大小来实现亮度调整，除了亮度会变更以外，也会影响白光的质量，即不同电流下发出的白光存在色偏。因此，本设计采纳PWM 调光方案，PWM 调光的基本原理是保持LED 正向导通电流恒定，而通过限制电流导通和关断的时间比例，即变更输入脉冲信号的占空比，使LED 产生亮暗改变；并利用人眼的视觉残留效应，当LED 亮暗改变频率大于120Hz 时，人眼就不会感觉到闪耀，而看到是LED 的平均亮度。PWM 调光的优势是LED 正向导通的电流是恒定的，LED 的色度就不会像模拟调光时产生改变。
PT4115 恒流驱动输出的电流值计算公式为：
IOUT =（×D）/ Rs （D 为方波信号占空比，Rs 为限流电阻。
本设计 LED 光源采纳20 只小功率白光LED 灯珠并联方式，且每只LED 灯珠额定电流为20mA,则PT4115 恒流驱动输出最大电流IOUT 应为400mA,因此Rs Ω 电阻。
L1 为镇流电感，选取68μ H,用于稳定通过LED 的电流。D1 是续流二极管，当芯片内部MOS 管截止状态时为储存在电感L1 中的电流供应放电回路；由于工作在高频状态，D1 选用正向压降小且复原速度快的肖特基二极管SS24.


PWM 产生，其凹凸电平确定LED 的通断状态。将定时器T0溢出中断定为1/2500 秒（即400μ S），每10 次脉冲作为一个周期，，在每1/250 秒的方波周期中，通过变更方波的输出占空比，从而实现LED 灯的10 级亮度调整，即LED 亮度等级由每个周期内的高电平脉冲数目确定。当高电平脉冲个数为1 时，占空比为1/10,亮度最低，其调光原理如图4 所示；当高电平脉冲为10 时，占空比为1,LED亮度最高。
图 4 PWM 调光原理图
时钟系统
时钟系统采纳高性能的DS12C887 时钟芯片，该芯片功能丰富，运用简洁，是一款高精度实时时钟芯片；其可以自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，具有闰年补偿及闹钟（定时）功能，并且内部自带有锂电池，外部掉电时，仍可维持时钟精确，其内部时间信息能够保持10 年之久；外部系统断电后，用户无需重新设定时间。
DS12C887 时钟芯片有两种总线工作模式，即Motorola 和Intel 模式。本设计选用Intel模式，即将芯片第一引脚MOT ，时钟系统设置为24 小时模式，寄存器存储模式选为二进制格式。~ 连接其地址数据复用端口AD0~~ 分别连接芯片片选端CS、地址选通输入端AS、读/写输入端R/W 与数据选择端DS.


连接中断恳求输出端IRQ,用于处理闹钟中断。该时钟接口电路如图5 所示。
图5 时钟系统电路图
液晶显示系统
显示系统采纳1602 字符型液晶。该液晶可显示两行，每行显示16 个字符；且体积小、能耗低、操作简洁；适合于本设计所需数字、英文字母以及特别符号的显示要求。通过单片机限制1602 液晶实现首行年、月、日、星期显示，其次行时、分、秒以及环境温度显示。
本系统 1602 液晶采纳并行操作方式，