LED照明闭环控制系统Word格式.docx
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但是集电极电流变化比基极电流变化大得多，这就是三极管放大作用。
IC变化量与IB变化量之比叫做三极管放大倍数B（P=AIC/AIB,A表示变化量。
），三极管放大倍数P一般在儿十到儿百倍。
三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适静态工作点，也叫建立偏置，否则会放大失真。
在三极管集电极与电源之间接一个电阻，可将电流放大转换成电压放大：
当基极电压UB升高时，IB变大，IC也变大，IC在集电极电阻RC压降也越大，所以三极管集电极电压UC会降低，且UB越高，UC就越低，AUC=AUBo本文设计要求，LED被电流驱动根据设计原理，本文采用三极管来驱动12个LED,型号统一为8550PNP管。
（3）A/D转换
A/D转化电路。
亦称“模拟数字转换器”，简称“模数转换器”。
将模拟量或连续变化量进行量化（离散化），转换为相应数字量电路。
A/D变换包含三个部分：
抽样、量化和编码。
一般情况下，量化和编码是同时完成。
抽样是将模拟信号在时间上离散化过程；
量化是将模拟信号在幅度上离散化过程；
编码是指将每个量化后样值用一定二进制代码来表示。
d/a转换器是把数字量转换成模拟量线性电路器件，已做成集成芯片。
由于实现这种转换原理和电路结构及工艺技术有所不同，因而出现各种各样d/a转换器。
目前，国外市场已有上百种产品出售，他们在转换速度。
转换精度。
分辨率以及使用价值上都各具特色。
d/a转换器主要参数：
衡量一个d/a转换器性能主要参数有：
（1）分辨率
是指d/a转换器能够转换二进制数位数，位数多分辨率也就越高。
（2）转换时间
指数字量输入到完成转换，输出达到最终值并稳定为止所需时间。
电流型d/a转换较快，一般在儿ns到儿百ns之间。
电压型d/a转换较慢，取决于运算放大器响应时间。
（3）精度
指d/a转换器实际输出电压与理论值之间误差，一般采用数字量最低有效位作为衡量单位。
（4）线性度
当数字量变化时，d/a转换器输出模拟量按比例关系变化程度。
理想d/a转换器是线性，但是实际上是有误差，模拟输出偏离理想输出最大值称为线性误差。
a/d转换器功能是把模拟量变换成数字量。
由于实现这种转换工作原理和釆用工艺技术不同，因此生产出种类繁多a/d转换芯片。
a/d转换器按分辨率分为4位。
6位。
8位。
10位。
14位。
16位和bed码31/2位。
51/2位等。
按照转换速度可分为超高速（转换时间W330ns）,次超高速（330^3.3us）,高速（转换时间
3.3'
333us）,低速（转换时间＞330us）等。
a/d转换器按照转换原理
可分为直接a/d转换器和间接a/d转换器。
所谓直接a/d转换器，是把模拟信号直接转换成数字信号，如逐次逼近型，并联比较型等。
其中逐次逼近型a/d转换器，易于用集成工艺实现，且能达到较高分辨率和速度，故目前集成化a/d芯片采用逐次逼近型考多；
间接a/d转换器是先把模拟量转换成中间量，然后再转换成数字量，如电压/时间转换型（积分型），电压/频率转换型，电压/脉宽转换型等。
其中积分型a/d转换器电路简单，抗干扰能力强，切能作到高分辨率，但转换速度较慢。
有些转换器还将多路开关。
基准电压源。
时钟电路。
译码器和转换电路集成在一个芯片内，已超出了单纯a/d转换功能，使用十分方便。
由于本文设计需要，釆用TLC1543作为A/D转换。
⑷串口芯片MAX232
MAX232产品是由徳州仪器公司（TI）推出一款兼容RS232标准芯片。
该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。
该器件符合TIA/EIA-232-F标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5-VTTL/CMOS电平。
每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。
根据需要本设计选用N1AX232作为串口芯片，使之来通信。
⑸单片机SST89E516RD
单片机到底是什么呢？
就是一个电脑，只不过是微型，麻雀虽小，五脏俱全：
它内部也用和电脑功能类似模块，比如CPU,内存，并行总线，还有和硬盘作用相同存储器件，不同是它这些部件性能都相对我们家用电脑弱很多，不过价钱也是低，一般不超过10元即可
用它来做一些控制电器一类不是很复杂工作足矣了。
我们现在用全自动滚筒洗衣机，排烟罩VCD等等家电里面都可以看到它身影！
它主要是作为控制部分核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要是有较强抗干扰能力，较低成本，这也是和离线式计算机（比如家用PC）主要区别。
单片机是靠程序，并且可以修改。
通过不同程序实现不同功能，尤其是特殊独特一些功能，这是别器件需要费很大力气才能做到，有些则是花大力气也很难做到。
一个不是很复杂功能要是用美国50年代开发74系列，或者60年代CD4000系列这些纯硬件来搞定话，电路一定是一块大PCB板！
但是如果要是用美国70年代成功投放市场系列单片机，结果就会有天壤之别！
只因为单片机通过你编写程睜可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
由于单片机对成本是敏感，所以目前占统治地位软件还是最低级汇编语言（近儿年，C语言也开始广泛被应用），它是除了二进制机器码以上最低级语言了，既然这么低级为什么还要用呢？
很多高级语言已经达到了可视化编程水平为什么不用呢？
原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样CPU,也没有像硬盘那样海量存储设备。
一个可视化高级语言编写小程序里面即使只有一个按钮，也会达到儿十K尺寸！
对于家用PC硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受。
单片机在硬件资源方面利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。
一样道理，如果把巨型计算机上操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC也是承受不了。
目前最常用单片机为MCS-51,是由美国INTEL公司（生产CPU英待尔）生产,89C51是这儿年在我国非常流行单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产，其内核兼容MCS-51单片机。
本文采用型号为SST89E516RD单片机输出信号来控制LED亮度。
3、软件部分设计
本文设计所涉及到软件就是对A/D转换输出信号处理从而来控制LED亮度变化。
程序代码如下：
/*关于频率和占空比确定，对于12M晶振，假定PWM输出频率为1KHZ,这样定时中断次数*
*设定为C=10,即0.OlmS中断一次,则THO二FF,TLO二F6;
由于设定中断时间为0.01ms,这样*
*可以设定占空比可从1-100变化。
即0.01ms*100=lms
*/
%tx■丄"
■丄"
WX
ttdefineucharunsignedchar
■"
■丄"
■"
■<
!
*%^xkL^■”■丄"
■>
■["
*THO和TLO是计数器0高8位和低8位计数器，计算办
法:
TLO=（65536-C）%256;
*
*TH0二（65536-0/256,其中C为所要计数次数即多长时间产生一次中断；
TM0D是计数器*
*工作模式选择，0X01表示选用模式1,它有16位计数器，最大计数
脉冲为65536,最长时*
*间为lms*65536二65.536ms
*
■卜■丄"
■卜■丄"
■“■卜■丄"
■“■丄"
%fx
%t^%fx%L^■卜%Lz%tz%fx■丄"
%L^%fx
^defineV_TH0OXFF
ttdefineV_TLO0XF6
^defineV_TMOD0X01
^include<
1602shiwu・h>
ftinclude<
at89x51.h>
ttdefineSUM20ttdefineCSPl_7
ftdefineCLKPl_4
ftdefineDINPl_5
ttdefineSDOPl_6
//增加键
//减少键
/*系统初始化函数*/
ttdefineEOCPl_3sbitSI二P2"
4;
sbitS2二P2"
5;
sbitS3二P2"
2;
voidinit_sys（void）;
voidDelay5Ms（void）:
voidtimerO（void）:
unsignedcharZKB1;
//sbitcs=P3_0:
//sbitrd=P31:
//sbitwr二P33:
//sbitwr二P3_3;
//sbitp=Pl_l;
uchargetdata;
ucharcodetable[]二{"
0123456789"
};
uinttmpl,tmpO;
floattest;
uintTLC_1543_addr（ucharaddr）
{
uintdate^out^O;
uchark:
uchari;
ucharj;
CLK二0;
CS二0;
for（i二0;
i<
4;
i++）
DIN二（bit）（addr&
0x08）;
CLK=1;
CLK=0;
addr<
<
=l;
}
for（j=0;
j<
6;
j++）〃填充6个CLOCK
CLK二1;
CS=1;
mDelay（5）;
CS=0;
〃等待AD转换
for（k=0;
k<
10;
k++）
date_out<
if（SDO）date_out+=1;
CLK=0;
return（date_out）;
/*voidstart（）
wr=l;
//mmDelay（100）;
wr=0;
//mmDelay（100）;
}*/voiddisplay_num（unsignedlongintnumx,uintx）
WriteChar（table[numx/10000],x,0）;
//?
?
WriteChar（table[（numx%10000）/1000J,x,1）;
//?
WriteChar（table[（（numx%10000）%1000）/100],x,2）;
WriteChar（tablet（（（numx%10000）%1000）%100）/10],x,3）;
WriteChar（table[（（（numx%10000）%1000）%100）%10],x,4）;
WriteString（z，mV"
x,5）;
charflag;
voiddelayms（unsignedcharms）;
voiddelay（unsignedchart）;
voidmain（）{uinti;
unsignedlonginttmp;
PO二0;
SetCur（NoCur）;
whi1e
（1）
{tmpl+二TLC_1543_addr（0x01）;
//取20次AD转换结果,求平均值
//i--；
//if（i==0）
//{
//tmpl二tmpl/SUM;
tmp=tmp1*49999/1023;
//tmprMtmp;
tmpl二0;
i=SUM;
//EOC「EOC;
//}
//display_num（tmp,1）;
//if（!
EOC）
//{
//i=SUM
tmpO+=TLC_1543_addr（0x00）;
//取50次AD转换结果,
求平均值
//if（i==0）
//tmpO^tmpO/SUM;
tmp二tmp0*49999/1023;
//tmp二tmp;
tmpO^O;
display_num（tmp,1）;
WriteString（〃ADC"
0）;
//}
//EOE;
/*对占空比值限定范围*/
if（ZKB1>
99）ZKB1二1;
if（TLC_1543_addr（OxOO）〈二50）ZKB1二5;
if（50<
TLC^1543_addr（0x00）<
=204）
ZKB1二20;
if（204<
TLC1543addr（0x00）<
=408）
ZKB1二40;
if（408<
TLC_1543_addr（0x00）<
=612）
ZKB1二50;
if（612<
=816）
ZKB1二70;
if（816<
=916）
ZKB1二80;
if（612<
=1000）ZKB1=9O;
if（1000<
TLC_1543_addr（0x00））ZKB1二99;
*函数功能：
对系统进行初始化，包括定时器初始化和变量初始化*/voidinit_sys（void）/*系统初始化函数*/
/*定时器初始化*/
TM0D二V_TM0D;
//TO定时方式1
TH0=V_TH0;
TL0=V_TL0;
TRO=1;
//启动TO
ETO=1;
//允许TO中断
EA=1;
//开中断
//延时
voidDelay5Ms（void）
unsignedintTempCyc=1000;
while（TempCyc--）;
/*中断函数*/
voidtimerO（void）interrupt1
staticucharclick=0;
/*中断次数计数器变量
*/
THO=V_THO;
/*恢复定时器
初始值*/
TLO=V_TLO;
++click;
if（click>
=100）click=0;
if（click<
=ZKBl）/*当小于占空比值时输出低电平，高于时是
高电平，从而实现占空比调整*/
S3=0;
else
S3=l;
4、结论
通过本文设计能让我更进一步对相关硬件了解和掌，特別是三极管电流驱动，这个三极管驱动不仅仅只适用于驱动12个LED灯，而且也可以用于其它场合，比如电动助力转向系统中就利用桥式三级管电流驱动电动机，从而达到助力转向。
由于水平有限，可能所设计系统存在问题，今后需要做进一步完善。
参考文献：
[1]周志敏，周纪海，纪爱华LED驱动电路设计与应用.北京：
人民邮电出版社,2006.
[2]周志敏，纪爱华，白光LED驱动电路设计与应用实例.人民邮电出版社，2009.9
[3]武庆生，单片机及其应用，电子科技大学出版社，2000.10.
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