【文章內(nèi)容簡介】 7。LED驅(qū)動中的功率損耗也會影響整燈的發(fā)光效率和可靠性167。全面的保護：過溫保護、過流保護、短路、開路鎖定；167。任何情況下單一失效保護167。盡可能少的元件數(shù)目，電磁干擾，功率因數(shù)和諧波，隔離與安全，無視覺閃爍，寬調(diào)光范圍。直接取代白熾燈,兼容現(xiàn)有的調(diào)光器。目前市面上銷售的可控硅調(diào)光器屬于前沿相控調(diào)光。前沿相控調(diào)光由于電路實現(xiàn)簡單所以得到了廣泛的應用，通過控制可控硅的導通角來控制輸出的交流電有效值，從而達到調(diào)光控制。這種傳統(tǒng)的調(diào)光器應用在傳統(tǒng)的鎢絲燈和鹵素燈時可以達到低成本高調(diào)光效果，得到非常好的表現(xiàn)。前沿相控調(diào)光由于在低調(diào)光亮度時通過可控硅的電流減小，如調(diào)光亮度很低，通過可控硅的電流低于可控硅的維持導通電流時就不能再調(diào)光，否則可控硅關(guān)斷，這對低調(diào)光亮度LED調(diào)光會造成影響。 前沿觸發(fā)在導通的瞬間有很大的沖擊電流，從而會導致以下的缺點： ，導致LED有頻閃的現(xiàn)象。 ，甚至會影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量。 可控硅調(diào)光器是上世紀70年代的產(chǎn)品，它的優(yōu)點是單價較低，主要應用于鎢絲燈和鹵素燈的調(diào)光，但并不適用于LED燈的調(diào)光。LED燈有著很優(yōu)秀的調(diào)光性能，但需要匹配一個專用的調(diào)光器才能正常發(fā)揮它的性能。后沿相控調(diào)光的電壓變化較前沿相控調(diào)光平緩，因而通過電路的浪涌電流小。后沿相控調(diào)光器內(nèi)有復雜的時基電路控制場效應晶體管的延遲關(guān)斷；當后沿切相調(diào)光驅(qū)動低功率LED時，簡單的控制方案難準確檢測到下降沿。后沿相控調(diào)光的特點如下： 采用后沿觸發(fā)的方式基本上就可以解決前沿調(diào)光存在的缺點。我們將這種調(diào)光方式做成通用86系列開關(guān)盒和常用照明開關(guān)箱。直接替換家中原有的86開關(guān)和照明開關(guān)箱就可以使用，不需要改動原有的線路。 零點檢測電路實現(xiàn)具體電路圖如圖31所示：圖31 零點檢測電路 L和N分別是交流電的火線和零線，通過3個47KΩ電阻降壓，變成幅值較小的正弦電。，然后通過光耦PC781，這樣整流后的只是半波都在x軸上方的正弦波。三個電阻分壓U1有效值=215V，整流橋AC端電壓有效值為U2=5V，電路有效電流I=，整流后U d有效值=。根據(jù)PC781的芯片資料，U2=,U d≤1V處于斷開狀態(tài)。也就是說在電壓在0V到1V這段時間內(nèi)，我們默認為過零點，此時光耦傳遞邏輯，使其工作在線性區(qū)IF=—10mA,I c=,故選擇R8=()=33033000Ω。 當檢測電路檢測到零點后，傳輸?shù)焦怦钶敵龅絾纹瑱CSPB2端口，此時是端口檢測到高電平。當然此零點檢測電路的零點并不是真正意義上的零點，但我們可以是做零點，我們檢測到零點電平的跳變以后，經(jīng)過延時后輸出脈沖，使開關(guān)管關(guān)斷，斬去后沿波形。檢測端口波形如圖7所示：圖32 檢測波形,而整個周期T=10ms,當檢測到高電平時，我們通過延時時間2—8ms,這樣可以嚴格保證在后沿進行斬波電路。 實現(xiàn)程序： if(GPIO_ReadInputPin(GPIOB, GPIO_PIN_0) == 1) //端口檢測到高電平PC4輸出高電平，開關(guān)管導通。 { if(switch_state) { if(light_state =9 )GPIO_WriteHigh(GPIOC, GPIO_PIN_4)。 if(light_state =3 amp。amp。 light_state9) { delay_us(8)。 GPIO_WriteHigh(GPIOC, GPIO_PIN_4)。 delay_us(delay_time)。//延時參數(shù) //delay_us(60)。 GPIO_WriteLow(GPIOC, GPIO_PIN_4)。 } } else { GPIO_WriteLow(GPIOC, GPIO_PIN_4)。 } }、LED燈與紅外設計 旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)工作原理 這種旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)(Rotary Encoder switch)，一個使用5腳的；如圖41所示 圖41 開關(guān)實物圖該編碼開關(guān)具有左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn),按下三個功能。5腳是中間按下去的開關(guān)接線1 2 3腳 一般是中間2腳接地，3腳上拉電阻后，當左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)旋紐時，在3 腳就有脈沖信號輸出了。在單片機編程時，左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的判別是難點,用示波器觀察這種開關(guān)左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)時兩個輸出腳的信號有個相位差，見下圖42： 圖42 引腳脈沖相位 由此可見，如果輸出1為高電平時,輸出2出現(xiàn)一個高電平，這時開關(guān)就是向順時針旋轉(zhuǎn)。 當輸出1 為高電平,輸出2出現(xiàn)一個低電平,在單片機編程時只需要判斷當輸出1為高電平時,輸出2當時的狀態(tài)就可以判斷出是左旋轉(zhuǎn)或是右旋轉(zhuǎn)了。輸出波形圖43： 圖43 左右旋相位變化同時在4和5腳相當于一個按鍵開關(guān)，當按鍵按下去，開關(guān)閉合，再按彈起來，開關(guān)斷開。 開關(guān)外圍設計電路實現(xiàn)如圖44所示：圖44 開關(guān)外圍電路設計 電容C1防抖動措施。按鍵按下去輸出低電平，彈起來輸出高電平。當按鍵彈起來以后旋鈕旋轉(zhuǎn)不會輸出任何波形。 旋轉(zhuǎn)指示LED設計為了在旋轉(zhuǎn)過程中可以明顯看到調(diào)光燈亮度在控制面板上顯示，直接調(diào)節(jié)到我們所需要的亮度，我們增設7盞指示LED燈，圍繞著旋鈕編碼開關(guān)，順時針旋轉(zhuǎn)時，LED跟著順時針方向移動，指示LED多亮一盞，調(diào)光燈變得更亮一些。反之，逆時針旋轉(zhuǎn)，ＬＥＤ燈隨著滅掉，調(diào)光燈相應變暗。 實現(xiàn)電路燈帶和單片機的連接，如圖45所示： 圖45 LED燈與單片機連接GPIO主要功能● 端口的各個位可以被單獨配置● 可選擇的輸入模式：浮動輸入和帶上拉輸入● 可選擇的輸出模式：推挽式輸出和開漏輸出● 數(shù)據(jù)輸入和輸出采用獨立的寄存器● 外部中斷可以單獨使能和關(guān)閉● 輸出擺率控制用以減少EMC噪聲● 片上外設的I/O功能復用● 當作為模擬輸入時可以關(guān)閉輸入施密特觸發(fā)器來降低功耗● 在數(shù)據(jù)輸出鎖存時支持讀修改寫● 輸入兼容5V電壓● I/ V 到VDDIOmax將DDRx 位置1就選擇了輸出模式。在該模式下向ODR寄存器的位寫入數(shù)據(jù)將會通過鎖存器輸出對應數(shù)字值到I/O口。讀IDR的位將會返回相應的I/O引腳電平值。通過軟件配置CR1，CR2寄存器可以得到不同的輸出模式：上拉輸出，開漏輸出。先來確定下 LED 閃爍需要的幾個步驟：1）復位 GPIOB 端口2）初始化 GPIOCB端口的 PIN17設置成推挽輸出模式3）給低電平，LED 點亮；給高電平，LED1 熄滅對于電阻的選擇，stm8s拉電流可達20mA ,灌電流能達到4mA，發(fā)光二極管正常發(fā)光需要一般10mA左右電流，單為了低功耗設計，指示LED燈不需要很亮，所以我們選擇R=，亮度適宜。 程序設計開關(guān)結(jié)合指示LED燈配合程序: if(switch_state) { switch(light_state) // 燈帶亮幾盞燈 { case 3 : LED_ALL_off()。 LED0_on()。break。 case 4 : LED_ALL_off()。 LED0_on()。LED1_on()。 break。 case 5 : LED_ALL_off()。 LED0_on()。LED1_on()。LED2_on()。 break。 case 6 : LED_ALL_off()。 LED0_on()。LED1_on()。LED2_on()。 LED3_on()。 break。 case 7 : LED_ALL_off()。 LED0_on()。LED1_on()。LED2_on()。 LED3_on()。LED4_on()。 break。 case 8 : LED_ALL_off()。 LED0_on()。LED1_on()。LED2_on()。 LED3_on()。LED4_on()。LED5_on()。 break。 case 9 : LED_ALL_off()。 LED0_on()。LED1_on()。LED2_on()。 LED3_on()。LED4_on()。LED5_on()。LED6_on()。 break。 } } else { LED_ALL_off()。 }// 發(fā)生左右旋轉(zhuǎn)時，狀態(tài)改變 if(key_down) { key_down = 0。 delay_us(1)。 if(GPIO_ReadInputPin(GPIOC, GPIO_PIN_6) == 0) { if(i == 1)a++。 if(i == 2)a。 } if(a 27){light_state = 9。a = 28。}//達到燈的最大亮度后繼續(xù)原來方向旋轉(zhuǎn)亮度不變 if(a 9){light_state = 3。a = 8。} light_state = a/3。 }狀態(tài)改變后，LED與調(diào)光燈亮度對應關(guān)系： // 時間參數(shù) if(state_change) { state_change = 0。 delay_time = (light_state 2) * 10 + 10。 } }} 紅外線遙控器和一體化紅外接收頭紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而，繼彩電、錄像機之后，在錄音機、音響設備、空凋機以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。采用紅外線遙控器和一體化紅外接收頭來進行紅外遙控鍵值解碼，本模塊分為三個功能模塊，分別描述如下：● 單片機系統(tǒng)：利用stm8s單片機與一體化紅外接收器組成紅外接收電路。● 外圍電路：紅外接收電路、串口電平轉(zhuǎn)換電路?！?軟件程序：編寫軟件，實現(xiàn)接收并識別紅外遙控器按鍵鍵值的程序。 器件和原理(1) 紅外遙控的基本知識 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成。應用編/解碼專用集成電路芯片來進行控制操作，如圖46所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。圖46 紅外線遙控系統(tǒng)框圖 (2) 遙控發(fā)射器及其編碼 紅外信號編碼分析通常,為了提高抗干擾性能和降低電源消耗,將紅外遙控器的遙控信號(二進制脈沖碼)調(diào)制在38 kHz的載波上,經(jīng)緩沖放大后送至紅外發(fā)光二極管,轉(zhuǎn)化為紅外信號發(fā)射出去。很多半導體公司推出了自己制定的編碼方式和其專用的遙控發(fā)射芯片,根據(jù)廠家分類有PHILIPS碼、SANYO碼、TOSHIBA碼、NEC碼等,另外,還有根據(jù)芯片名稱分類,有TC9012碼、L7461碼、M34280碼等。在此介紹兩種較普遍的,一種是NEC碼,一種是PHILIPS碼。其余的編碼方式都和這兩種大同小異,一般都由引導碼,用戶碼和鍵數(shù)據(jù)碼組成,引導碼的作用是/引導0接收器開始接收數(shù)據(jù),用戶碼的作用是用來區(qū)分不同的編碼方式,讓接收器/知道0是哪種編碼,鍵數(shù)據(jù)碼是用來區(qū)分不同的按鍵。不同編碼方式的主要不同點在于引導碼的長度和數(shù)據(jù)位的多少,以及表示/00和/10的脈沖的寬度。遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現(xiàn)以日本NEC協(xié)議當發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調(diào)制的串行碼，、“0”；、“1”，其波形如圖47所示。 圖47 “0”和”1”圖47遙控碼的“0”和“1” （注：所有波形為接收端的與發(fā)射相反）上述“0”和“1”組成的32位二進制碼經(jīng)38kHz的載頻進行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖15所示。 圖48 遙控信號編碼波形圖 UPD6121G產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別