【正文】 開關(guān)轉(zhuǎn)換線路是否工作在 CCM或者 DCM,主要取決于流過電感電流是否連續(xù)，當(dāng)電感電流連續(xù)時，則開關(guān)轉(zhuǎn)換器工作于 CCM(current continuous mode)。這兩個按鍵開關(guān)作為調(diào)節(jié)亮度使用，即為增大 亮度 ，減小亮度，長按則實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)， 實現(xiàn)無級調(diào)光。當(dāng)我們使用一個以上的光源的時候 ， LED中任何的差異都會被察覺到。高電流的時候 ， LED 藍光占主導(dǎo) ，光呈現(xiàn)藍色， 從而達到了一個高 LED 的時候 ， 相鄰 LED的 CCT 的不同會很明顯也是不希望發(fā)生的。 大多數(shù) LED 包含一個發(fā)射藍光譜光子的區(qū)域 ，它透過一個磷面提供一個寬幅可見光。對于人眼來說， 很難察覺到紅、綠或藍 LED 中幾納米波長的變化 ， 特別是在光強也在變化的時候。 對于單色 LED 來說 ， 其主波長會 改變。模擬調(diào)光不會引入潛在的電磁兼容 /電磁干擾 （ EMC/EMI）頻率。 221LED 實物圖 光源的特性 模擬調(diào)光通常可以很簡單的來實現(xiàn)。由于有這些特點，發(fā)光二極管在 一些光電控制設(shè)備中用作光源 ，在許多電子設(shè)備中用作信號顯示器。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長，但 管殼上有一凸起的小舌 ，靠近小舌的引線是正極。 限流電阻 R 可用下式計算： R=（ EUF）/IF 式中 E為電源電壓 ， UF 為 LED 的正向壓降 ， IF 為 LED 的一般工作電流。 發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約 5伏。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。在某些半導(dǎo)體材料的 PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 LED 是英文 light emitting diode LED 是英文 light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護內(nèi)部芯線的作用，所以 LED 的抗震性能好。當(dāng)可控硅導(dǎo)通角較小時 時輸入電壓和電流均較小 ， 導(dǎo)致維持電流不夠或者芯片供電不夠 ，電路停止工作， 使 LED產(chǎn)生閃爍。由于可控硅前沿斬波使得輸入電壓可能一直處于峰值附近輸 入濾波電容將承受大的沖擊電流 ，同時還可能使得可控硅意外截止，導(dǎo)致可控硅不斷重啟， 所以一般需要 在驅(qū)動器輸入端串接電阻來減小沖擊。當(dāng)可控硅導(dǎo)通后 ， 可控硅和 驅(qū)動電路的阻抗都發(fā)生變化 ，且驅(qū)動電路由于有差 模濾波電容的存在 ，呈容性阻抗，與可控硅調(diào)光器存在阻抗匹配的問題， 因此在設(shè)計電路時一般需要使用 較小的差模濾波電容。目前市面上的可控硅調(diào)光器功率等級不同 ， 維持電流一般是 775mA(驅(qū)動電流則是 7100mA)，導(dǎo)通后流過可控硅的電流必須要大于這個值才能繼續(xù) 導(dǎo)通， 否則會自行 關(guān)斷。 另外市面上也有些調(diào)光電路用到了可控硅調(diào)光可控硅前沿調(diào)光器若直接用于控制普通的 LED 驅(qū)動器 ,LED 燈會產(chǎn)生閃爍 ,更不能實現(xiàn)寬范圍的調(diào)光控制。但是當(dāng)驅(qū)動 器進行 PWM 調(diào)光的時候 如果 PWM 信號的頻率正好落在200Hz 到 20kHz 之間 ,白 光 LED 驅(qū)動器周圍的電感和輸出電容就會產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲。主要反映在 :PWM 調(diào)光很容易使得白光 LED 的驅(qū)動電路產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲 (audible noise,或者 microphonic noise)。通常來說 ,相對于模擬調(diào)光 PWM 調(diào)光可以提高精度 ,線性控制光輸出到更低級。驅(qū)動中的 容差、偏移和延遲導(dǎo)致了一個相對固定的誤差。幾乎每個 LED驅(qū)動都要用到某種串聯(lián)電阻來辨別電流。這 種精細控制在 RGB 應(yīng)用中特別重要 ,以混合不同顏色的光來產(chǎn)生白光。但我估計在實現(xiàn)同等照度的情況下 ， PWM 會有優(yōu)勢。 從節(jié)能來說 PWM 是保證 CCT 和顏色情況下測定電流 光強模擬調(diào)光則是不存 在這個前提。用線性調(diào)節(jié)的模擬調(diào)光會降低輸出電流的精度。用 PWM 調(diào)光則保證了 LED 發(fā)出設(shè)計者需要的顏色。對于單色 LED來說 ， 其主波長會改變。 模擬調(diào)光通?？梢院芎唵蔚膩韺崿F(xiàn)。 LED 調(diào)光目前有兩種思路 ： 一是線性調(diào)節(jié) LED 電流 (即模擬調(diào)光 ),二是使用開關(guān)電路以相對于人眼識別力來說足夠高的頻率工作來改變光輸出的平均值 (數(shù)字調(diào)光 )。 PWM 調(diào)光是一種利用簡單的數(shù)字脈沖 ，反復(fù)開關(guān)白光 LED驅(qū)動器的調(diào)光技術(shù)。 然而，現(xiàn) 實中這種開關(guān)并非 存在 ，而只是一種理想化的東西。故而 ，我們控制這個頻率的高低，就能達到調(diào)光的目的。試想一 下 ，假如用一個開、關(guān)頻率很高的按鍵開 關(guān)來控制發(fā)光二級管的亮、滅 。 PWM 對于 LED 調(diào)光的優(yōu)勢 我們知道用一個按鍵開關(guān)來控制放光二極管的亮滅。對于一般 LED 控制， 采用第一種方法在控制電壓變化時濾波的 實現(xiàn)存在較大的困難 ， 這主要是因為濾波頻 率較低、濾波精度要求高和濾波電路的參數(shù)不易調(diào)整。到目前為止 ， 已出現(xiàn) 了多種 PWM 控制技術(shù)。知道進入 20世紀(jì) 80年代 ， 隨著全控型電力電子器件的出現(xiàn)及其迅速發(fā)展 ， PWM 控制技術(shù)才真正得到應(yīng)用。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調(diào)制 ，既可改變逆變電路輸出電壓的大小， 也 可改變輸出頻率。采樣控制理論中有一個重要結(jié)論 ， 沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié) 上時 ， 其效果基本相同。例如在手機的系統(tǒng)中， 利用一個專用 PWM 接口可以簡單的產(chǎn)生任 意占空比的脈沖信號 ， 該信號通過一個電阻 連接到驅(qū)動器的 EN 接口。應(yīng)用者的系統(tǒng)只需要提供寬、窄不同的數(shù)字式脈沖 ，即可簡單地實現(xiàn)改變輸出電流， 從而調(diào)節(jié)白光 LED的亮度。 PWM 調(diào)光可以是分檔的 ， 也可以是無級的 。 PWM 調(diào)光就是通過調(diào)整燈亮的時間與燈滅時間的比例來調(diào)整平均感觀亮度的方法。 第 2 章 PWM 調(diào)光原理簡介 調(diào)節(jié) LED 亮度 原理 脈沖寬度調(diào)節(jié) PWM 是脈沖寬度調(diào)制的英文縮寫 指 一個周期中亮燈時間所占的比例。 在開 始執(zhí)行程序時 ， 給 PC 賦以程序中第一條指令所在的地址 ， 然后取得每一條要執(zhí)行的命令 ， PC中的內(nèi)容就會自動增加 ，增加量由本條指令長度決定， 可能是 2或 3。程序通常是順 序執(zhí)行的 ，所以程序中的指令也是一條條順序存放的， 單片機在執(zhí)行程序時要能把這些 指令一條條取出并 加以執(zhí)行 。 這 樣只要知道了存儲單元的地址 ， 就可以找到這個存儲單元 ，其中存儲的指令就可以被取出。 單元里的指 令取出并執(zhí)行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一一個房間號一樣 。 這一 系列指令的集合就成為程序 ， 程序需要預(yù)先存放在具有存儲功能的部件 —— 存儲器中。 一條指令對應(yīng)著一種基本操作 ， 單片機所能執(zhí)行的全部 指令 ， 就是該 單片機的指令系統(tǒng) 不同種類的單片機， 其指令系統(tǒng)亦不同。各電氣廠商、機電行業(yè)和測控企業(yè)都把單片機作為本部 門產(chǎn)品更新?lián)Q代、產(chǎn)品智能化的重要工具。微處理器、微控制器和微型計算機三者的關(guān)系十分密切 。單片機的核心是中央處理器CPU。它是在一塊芯片上集成 嵌入 了 CPU、 RAM 和 ROM 存儲器、 I/O 接口等而構(gòu)成的微型計算機。單片機是一種集成在電路芯片 ， 是采用 超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種I/O 口和中斷系統(tǒng)、定 時器 /計時器等功能制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路而完善的計算機系統(tǒng)。 單片機內(nèi)部構(gòu)成 一個比較完整的單片機應(yīng)該包括：中央處理器（ CPU）、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） 、片內(nèi)程序存儲器（ ROM）、輸入 /輸出接口（ I/O 口）、可編程串行口、定時 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（ SFR）。 單片機技術(shù)的發(fā)展大致有以下趨勢。 目前單片機產(chǎn)品百花齊放，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機，有上千種之多， CPU 位數(shù)有 8 位、 16 位、 32 位，時鐘頻率高達 20MHZ，片內(nèi)帶有PWM 輸出、監(jiān)視定時器 WDT、可編程計數(shù)器陣列 PCA、 DMA 傳輸、調(diào)制解調(diào)器等。 現(xiàn)在，單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛。 XTAL1:反向振蕩放大器的輸入 及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。當(dāng) /EA端保持高電平時 ,此間內(nèi)部 程序存儲器。 /EA/VPP:當(dāng) /EA 保持低電平時 ,則在此期間外部程序存儲器 (0000HFFFFH),不 管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間 ,每個機器 周期兩 /PSEN 有 效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止 ,置位無效。此時 ,ALE 只有在執(zhí)行MOVX,MOVC 指令是 ALE 才起用。然而要注意的是 ,每 當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時 ,將跳過一個ALE 脈沖。在平時 ,ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號 ,此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG:當(dāng)訪問外部存儲器時 ,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的 地位字節(jié)。 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) /INT0(外部中斷 0) /INT1(外部中斷 1) T0(計時器 0 外部輸入 ) T1(計時器 1 外部輸入 ) /WR(外部數(shù)據(jù) 存儲器寫選通 ) /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 ) RST:復(fù)位輸入。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后 ,它們被內(nèi)部上拉為高電平 ,并用作輸入。 P2口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時 ,P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時 ,P2 口的管腳被外部拉低 ,將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗時 ,P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ,P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器 ,它可以 被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口 ： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口 ,每腳可吸收 8TTL 門電流。實物圖如下所示： 圖 111 STC89C52 實物圖 下圖為 STC89C52 引腳圖以及各引腳功能： 圖 111 STC89C52 引腳圖 VCC：供電電壓。掉電保護方式下 ， RAM 內(nèi)容被保存 ，振蕩器被 凍結(jié) ，單片機一切工作停止 ，直到下一個中斷 或硬件復(fù)位為止。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能 ： 8k字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線 ，內(nèi)置 4KBEEPROM，MAX810 復(fù)位電路 ，三個 16 位定時 /計數(shù)器 ，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu) ，全雙工串行口 。 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器 ，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。概括的講，一塊芯片就成了一臺計算機。 電路簡單，實用，是對 LED 亮度最理想的調(diào)節(jié)方法。 PWM 調(diào)節(jié) LED 亮度是一種利用簡單的數(shù)字脈沖反復(fù)開關(guān)白光 LED 驅(qū)動器的調(diào)光技術(shù)。 因此，利用單片機輸出 PWM 信號，能對 LED 進行精準(zhǔn)，快速，有效地亮度調(diào)節(jié)。 無論 LED 是經(jīng)由降壓、升壓、降壓 /升 壓或線性穩(wěn)壓器驅(qū)動， 連接每一個驅(qū)動電路最常見的線程就是需要控制光的輸出。 方案二 :由于 LED 的亮度在一定范圍內(nèi)與電流成正比 ， LED 的模擬調(diào)光是對 LED 的每個周期進行調(diào)整 。 方案一 :利用單片機輸出占空比可調(diào)的高頻脈沖，來改變驅(qū)動電流從而精確地調(diào)節(jié) LED 亮度。 目前， 針對 LED 亮度控制方面 ,主要的兩種解決方案為線性調(diào)節(jié) LED 的電流 (模擬調(diào)光 )或在肉眼無法察覺的高頻下 ，讓驅(qū)動電流從 0 到目標(biāo)電流值之間來回切換 (數(shù)字調(diào)光 )。然而，當(dāng) LED 在周邊亮度小時， LED 燈不能提供足夠和恰當(dāng)?shù)墓舛?，這樣又影響了閱讀，造成視覺疲勞。在實際的應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn) LED 燈在周邊亮度大時依然以同一功率發(fā)光，存在電能浪 費。 LED 照明 就是以 LED(Light Emitting Diode)即發(fā)光二極管為光源的臺燈，LED 是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。 LED 照 明又稱固態(tài)照明，作為繼白熾燈、熒光燈后的第三代照明技術(shù)，具有環(huán)保、節(jié)能 、安全可靠 的特點，固態(tài)光源 及 LED 光源 是被業(yè)界看好的未來十年替換傳統(tǒng)照明器具極具潛力的新型光源，代表照明技術(shù)的 發(fā)展方向。使用脈沖寬度調(diào)制 PWM 來設(shè)置周期和占空度 ， 可能是最簡單的實現(xiàn)數(shù)字調(diào)光的方法 ， 并且 Buck 調(diào)節(jié)器拓?fù)渫軌蛱峁┮粋€最好的性能。 而且經(jīng)常要 有很高的精度。 它們的共同 思路都是用驅(qū)動電路來控制光的輸出。 系統(tǒng)只需要提供寬、窄不同的數(shù)字式脈沖 ， 即可簡單地實現(xiàn)改變輸 出電流 從而調(diào)節(jié)白光 LED 的亮度。 51 單片機本身是沒有 PWM 接口的，本文是通過軟件模擬 PWM在一定的頻率的方波中，調(diào)整高電平和低電平的占空比，即可實現(xiàn) LED 燈亮度控制。基于單片機的 數(shù)字 PWM 控制器設(shè)計與應(yīng)用 軟件 摘 要 基于 C51 單片機和 PW