可控白光LED照明灯Word文档格式.docx

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ADC0809是一个有8口8位采样的芯片，对于用来采集两处的电压，绰绰有余了。

ADC0809对数据的测量精度高；

采样的速度快。

2.2.1ADC0809芯片说明

ADC0809各引脚功能如下：

D7-D0：

8位数字量输出引脚。

IN0-IN7：

8位模拟量输入引脚。

VCC：

+5V工作电压。

GND：

地。

REF（+）：

参考电压正端。

REF（-）：

参考电压负端。

START：

A/D转换启动信号输入端。

ALE：

地址锁存允许信号输入端。

（以上两种信号用于启动A/D转换）

EOC：

转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。

OE：

输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。

A、B、C：

地址输入线。

ADC809与51单片机的连接图，如下：

ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。

当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A、B、C三条地址线的地址信号进行锁存，近译码后被选中的通道的模拟量经转换器进行转换。

A、B、C为地址输入线，用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。

通道选择表如下表所示：

ST为转换启动信号。

当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；

下跳沿时，开始进行A/D转换；

在转换期间，ST应保持低电平。

EOC为转换结束信号。

当EOC为高电平时，表明转换结束；

否则，表明正在进行A/D转换。

OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。

OE=1，输出转换得到的数据；

OE=0，输出数据线里高阻状态。

D7-D0为数据量输出线。

CLK为时钟输入信号线。

因ADC0809的内部没有时钟电路，需要时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHz。

2.2.274LS74的连接

74LS74芯片中有两个D触发器，而C51单片机上的ALE引脚可以输出晶振的1/6，即2MHz。

通过两个D触发器的分频可以得到500KHz的频率。

做这个题目，我们通过一个模块一个模块的实现。

刚开始，我们通过PWM对TPS61062芯片进行驱动。

写一个PWM的一个程序在51单片机下运行，使其一个端口输出PWM。

刚开始我们使用延时做中断，结果发现延迟很不精确，通过示波器观察到的波形相当混乱。

我们改变方针，使用定时器查询做，经过一次次的修改，一次次的仿真，终于写出了PWM。

经仿真器得到的波形图：

接下来在这基础上加入按键的控制，通过按键改变PWM的占空比，因为之前学习过这个模块，所以键盘部分比较简单，而且这是一个光控LED白关灯，所以按键这块也不是那么重要，在光敏电阻在工作时，按键对PWM的影响并不明显，甚至都不会影响它。

然后，我们搭建一个光敏电阻电路（只是简单的把光敏电阻和一个阻值为2M的电阻串联起来）。

光敏电阻的阻值变化，一般在470K~7M。

使用A/D转换，光敏电阻采集到的电压模拟量通过A/D转换送到数码管上显示出来。

光敏电阻一般是线性的（如果光照过强就会破坏它的线性），所以光敏照度=K*光敏电阻端的电压，（限于条件无法得知K的准确值）。

2.3总体硬件组成系统

3.主要硬件系统的设计

为使作品测量的精确度更高，并且使总体设计更具有模块化，我们对系统的硬件做了精心设计，模块具体设计如下：

3.1利用TPS61060芯片驱动4-5只LED照明，采用5V单电源供电。

下面我们介绍TPS61062芯片。

TPS61062与LED的链接如下：

3.2我们的实验采用的5V电压源，原理图如下所示：

随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。

由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。

集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。

对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。

而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。

W7800、W7900系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的，在使用中不能进行调整。

W7800系列三端式稳压器输出正极性电压，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七个档次，输出电流最大可达1.5A（加散热片）。

同类型78M系列稳压器的输出电流为0.5A，78L系列稳压器的输出电流为0.1A。

若要求输出负极性电压，则可选用W7900系列稳压器。

3.3利用光敏电阻做光度计。

光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；

入射光强，电阻变小，入射光弱，电阻增大。

光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。

常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。

光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。

光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。

设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。

3.3ADC0809与C51的连接成的转换电路的设计方案。

我们测得C51单片机的ALE脚输出的是晶振（12MHz）的1/6，即输出是2MHz。

我们用两个D触发器（74LS74）进行四分频，即可得到500KHz。

.这是理想情况，我们用示波器看了一下，出来的是460KHz。

ADC0809的最高采样频率是640KHz。

使用的芯片:

89C52,ADC0809,D触发器，74LS04，TPS61062.

外设主要接口分配：

测量的相关数据Ｕd约等于10倍的ＵR

显示值Ｕd

38

42

30

31

17

35

47

实际值ＵR

3.963

4.171

2.848

2.964

1.659

3.367

4.575

一只ＬＥＤ灯的相关数据

Ｕ右脚

２．４６７

２．４７２

２．４８２

２．４７４

Ｕ左脚

０．０２５

4.系统的软件设计

软件是控制该LED数码管显示高精度的重要组成部分，在系统的软件设计中我们也使用了模块化设计，将系统的各部分功能编写成子模块的形式，这样增强了系统软件的可读性和可移植性，在最后的程序调试中再将各个子程序根据需要进行糅合。

5.操作步骤：

６．总结：

做这个题目用C51，而且采样用的也是C51上的ADC0804的话，那样比较好做。

不过这也有弊端。

ADC0804只有一通道的八位采样。

这样就不能用来同时做光敏电阻的采样和LED白光灯的采样。

这里缺任何一个都不能达到题目的要求。

所以，为了解决这一问题，做ＡＤ采样这部分，我们选用了ＡＤＣ０８０９芯片。

这个芯片就有八通道八位采样。

对于我们这里需要采集两个数据的情况就得以解决。

不过ADC0809不像ADC0804那样有内部时钟，所以我们要给ADC0809加一个采样时钟，刚开始用的是波形发生器，不过后面我们差了C51的一些资料，知道C51的第30脚，即ALE脚能输出C51板子上的晶振（12MHz）的1/6,2MHz。

而ADC0809的最高采样频率为500KHz。

所以我们想到用D触发器对2MHz来进行分频，一个D触发器可以把某一频率分为其本身的1/2，我们只要两个D触发器就能把2MHz的频率分成500KHz。

而实际上会因为某些误差，而分得的频率会稍微小于500KHz，大约有460KHz。

对于ADC0809的OE脚，OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。

通电时ADC0809上的OE脚输出的是低电平，而我们通过用一个非门，使它变成高电平，从而使它输出转换得到的数据传给C51单片机中。

在做ＰＷＭ这块，我们有两种方法，一种是定时器中断做，它的时间比较准确，但是ＡＤＣ采集时，也会有定时器，它们之间多多少少都会有些相互影响，有时候当它采样采到某一数值时，数码管全灭掉，然后就一秒闪一次，灯这时候也是一秒闪一次，我估计是定时器的影响，不过一个0.8ms，一个是0.5ms，照理说数码光不可能会灭，原因还在查找中，我个人认为用电机做会比较好，但为了赶进度我还是尝试了另一种方法，即用查询的方法做，这种做法做出的ＰＷＭ波形，并不是那么完美，不怎么好看，时间也并不像电机那样准确，接上LED白光灯后，灯也跟着闪，不过这种方法，比较有把握做出来，虽然效果并不太好。

其实用MSP430，应该也可以做出来，现在已经写出产生PWM波形的模块和采样的模块。

把他们综合到一起的时候，出了写问题，不过最后还是解决了，就是采样部分还有些小瑕疵，采样的速度太快，比较一下，马上跳到下一种比较情况，稳定不下来，要做的就是把采样的速度变慢，使它稳定下来。