【正文】 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（發(fā)光二極管的縮寫 ） ， 發(fā) 圖 34 發(fā)光二極管構(gòu)造圖 光 二極管它的基本結(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。 將這兩根電源線分別于與自鎖開關(guān)的兩組自鎖線路每一端相連，每組自鎖線路都剩下一個引腳，對應(yīng)接單片機引腳中的 VCC（ +5V）與 GND（ 0V），自鎖開關(guān)作為整個電路的電源開關(guān)，控制整個電路電壓的供給。 光源模塊 本調(diào)光實物采用八只高亮度 LED 發(fā) 光二極管作為光源模塊，每只 LED正極分別接一個 330Ω的電阻作為限流電阻 ,引出的八個引腳集結(jié)為一個公共端作為電路的 +5V 端，而每只 LED 的負(fù)極分別接 STC89C52 單片機 P1口的八個引腳，即為該電路的光源模塊。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。 在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。作為輸入，由于 外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口： P3 口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 基于單片機的 PWM 調(diào)光 10 P2口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出4個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻 拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。 GND：接地。最高運作頻率 35Mhz， 6T/12T 可選?？?閑模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。余下兩個按鍵開關(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。自鎖開關(guān)作為電源開關(guān)，實現(xiàn)為整個電路上電，斷電的功能。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(lán)光占主導(dǎo)，光呈現(xiàn)藍(lán)色，從而達(dá)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(lán)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(lán) 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。 基于單片機的 PWM 調(diào)光 7 LED 光源的特性 模擬調(diào)光通?？梢院芎唵蔚膩韺崿F(xiàn)。 (4)導(dǎo)通角較小時 LED 會出 現(xiàn)閃爍。 (3)沖擊電流問題。 (2)阻抗匹配問題。原因歸結(jié)如下： (1)可控硅的維持電流問題。所以設(shè)計時要避免使用 20kHz 以下低頻段。這個噪聲是如何產(chǎn)生？通常白光 LED 驅(qū)動器都屬于開關(guān)電源器件（ buck、boost 、 charge pump 等），其開關(guān)頻率都在 1MHz 左右，因此在驅(qū)動器的典型應(yīng)用中是不會產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲。 但是， PWM 調(diào)光有其劣勢。要在一個閉環(huán)系統(tǒng)中降低輸出電流就必須降低 VSNS.這樣就會反過來 降低輸出電流的精度，最終，輸出電流無法指定、控制或保證。電流辨別電壓（ VSNS）通過折衷低能耗損失和高信噪比來選定。 從驅(qū)動 IC 的前景來看，模擬調(diào)光面臨著一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這就是輸出電流基于單片機的 PWM 調(diào)光 6 精度。 LED 生產(chǎn)商在他們的產(chǎn)品電氣特性表中特 別制定了一個驅(qū)動電流，這樣就能保證只以這些特定驅(qū)動電流來產(chǎn)生的光波長或 PWM 調(diào)光保證了 LED 發(fā)出設(shè)計者需要的顏色，而光的強度另當(dāng)別論。如果要犧牲這個前提來考慮節(jié)能的話，需要實測數(shù)據(jù)。 從節(jié)能來說，沒有可比性。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)光通常可以很簡單的來實現(xiàn)。 PWM 對于 LED 調(diào)光的優(yōu)勢 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）。對于 一般電機控制，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。 PWM 調(diào)光的優(yōu)點在于能夠提供高質(zhì)量的白光，以及 應(yīng)用簡單，效率高！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。 PWM Dimming (脈寬調(diào)制 )調(diào)光方式 —— 這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)。在微小的時間片里，燈要么是全開、要么是全關(guān)，沒有半開的中間狀態(tài)。這個周期很短或說頻率很高，至少要高過人眼感光的反應(yīng)速度。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。但是如果利用單片機輸出高頻脈沖就能達(dá)到同樣的效果。故而，我們控制這個頻率的高低，就能達(dá)到調(diào)光的目的，這種調(diào)光技術(shù)利用的是數(shù)字脈沖來實現(xiàn)的，是一種有效，精準(zhǔn)，快速的調(diào)光手段。 基于單片機的 PWM 調(diào)光 4 2 PWM 調(diào)光原理簡介 PWM 調(diào)光技術(shù)原理 脈沖寬度調(diào)節(jié) 我們知道用一個按鍵開關(guān)來控制放光二極管的亮滅，能很明顯看到它亮、暗的變化。存儲器由許多存儲單元（最 小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，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，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，基于單片機的 PWM 調(diào)光 3 就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執(zhí)行。 單片機自 動完成賦予它的任務(wù)的過程，也就是單片機執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，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。目前，單片機在工業(yè)測控領(lǐng)域中已占重要地位。用超大規(guī)模集成技術(shù)把 CPU 集成在一塊芯片上，稱為微處理器。因主要用于工業(yè)測控領(lǐng)域，故又稱為微控制器或嵌入式控制器。 單片機的工作原理 單片微型計算機，簡稱單片機，是微型計算機的一個分支。 基于單片機的 PWM 調(diào)光 2 1 單片機應(yīng)用技術(shù)簡介 單片機內(nèi)部構(gòu)成 單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成?，F(xiàn)今僅有很少數(shù)的應(yīng)用只需要開和關(guān)的簡單功能，絕大多數(shù)都需要從 0～ 100%去微調(diào)亮度。 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，即本論文所要介紹的調(diào)光方法 (PWM 調(diào)光 ） ，為盡量 降低 聽到噪聲和輻射，高端照明系統(tǒng)的調(diào)光頻率范圍一般要求幾萬赫茲； 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，簡單地說，它是不斷調(diào)整 LED 的電流大小來改變亮度的，可以通過調(diào)整電流檢測電阻 RSNS，或用模擬電壓驅(qū)動 IC 的某個調(diào)光功能引腳來完成。 附錄 5：實物使用說明 ...................................................................................... 21 基于單片機的 PWM 調(diào)光 1 引 言 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 )。 關(guān)鍵詞 數(shù)字脈沖 /占空比 /驅(qū) 動電路 /線性調(diào)節(jié) 基于單片機的 PWM 調(diào)光 II Based on SCM PWM dimming the lights ABSTRACT PWM dimming is a simple digital pulse, the repeated switching of white LED driver dimming technology. Application of the system only needs to provide a wide, narrow different digital pulse