【正文】 D B 414D B 315D B 216D B 117D B 0( LS B )18C LK R19V C C20U7A D C 08 0 4R310 kC315 0P F+ 5 V + 2. 5 V 圖 35 ADC0804 引腳圖 ④ PIN PIN19(CLK IN、 CLKR)：頻率輸入 /輸出 。當(dāng) CS、 WR 皆為低位準(zhǔn) (low)時(shí) ADC0804 做清除的動(dòng)作，系統(tǒng)重置。當(dāng) CS、 RD 皆為低位準(zhǔn) (low)時(shí)， ADC0804 會(huì)將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字訊號經(jīng)由 DB7～ DB0 輸出至其它處理單元。引腳功能說明如下 : ① PIN1(CS)： Chip Select，與 RD、 WR 接腳的輸入電壓高低一起判斷讀取或?qū)懭肱c否，當(dāng)其為低位準(zhǔn) (low)時(shí)會(huì) active。電路如圖 34 所示： WRRSP4P1P2P3P5P6P7P0V R E F8G N D3V C C20CS1W R 12D I 34D I 25D I 16D I 07R F B9G N D10I O U T 111I O U T 212D I 713D I 614D I 515D I 416X F E R17W R 218I LE ( B Y 1/ B Y 2)19U6D A C 08 3 2+ 5 V 5 V 圖 34 D/A 轉(zhuǎn)換電路 DAC0832以電流形式輸出，再輸出級后加了一級運(yùn)算放大器，運(yùn)放的輸出為 Uout，運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)了將 DAC0832輸出的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓的信號。實(shí)驗(yàn) 由于 DAC0832 芯片數(shù)據(jù)輸入可采用雙緩沖、點(diǎn)緩沖和直通三種方式。 AGND：模擬地 NGND：數(shù)字地，可與 AGND 接在一起使用。 Vref：基準(zhǔn)電壓（ 10～ 10V）。 IOUT IOUT2： DAC 電流輸出端。 XFER：傳送控制信號，低電平有效。 CS：片選信號，低電平有效。 圖 33 是 DAC0832 的邏輯框圖和引腳排列 （ 2） DAC0832 引腳與應(yīng)用簡介 D0~D7：數(shù)字信號輸入端。輸入可有 82 =256 個(gè)不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出為 256 個(gè)電壓之一，即輸出電壓不是整個(gè)電壓范圍內(nèi)任意值，而只能是 256 個(gè)可能值。它由倒 T 型 R2R電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬開關(guān)、運(yùn)算放大器和參考電壓 VREF 四大部分組成。 本設(shè)計(jì)中采用了 8位的 DAC0832模塊，提供高精度的基準(zhǔn)電壓。則 根 據(jù) 題 目 要 求 輸 出 10mA ～ 1000mA ，以 4mA 為 步 進(jìn) 。 3． 1． 4 AT89S52 基本連接圖 AT89S52 基本連接圖如圖圖 32 所示： B4WRRDRSD0P0ALED1D2D3D4D5D6D7P1P2P3P4P5P6P7D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1CSG NDA L EB0B1B2B3B5B6B7BSX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2X11 1 .0 5 9 6C12 0 p FC22 0 p FD03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U57 4 L S 3 7 3V I N+6V I N7V RE F / 29CLK I N4A G ND8RD2WR3I NT R5CS1D G ND10DB 7 ( M S B )11DB 612DB 513DB 414DB 315DB 216DB 117DB 0 ( L S B )18CLK R19V C C20U7A DC 0 8 0 4 圖 32 AT89S52 基本連接圖 3． 2 D/A 與 A/D電路設(shè)計(jì) 3． 2． 1 D/A 轉(zhuǎn)換器 由于本次設(shè)計(jì)的 LED照明恒流電源要求能夠完成設(shè)定輸出值。 （ 11） XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 ccV 。 10 （ 10） EA /VPP： 訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號。 （ 9） PSEN： 外部程序存儲(chǔ)器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號。否則， ALE 將被微弱拉 高。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR 的第 0 位置“ 1”， ALE 操作將無效。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。 （ 8） ALE/PROG： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的DISRTO 位可以使此功 能無效。晶振工作時(shí)， RST 腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P3 口也接收一些控制信號。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 （ 6） P3 口 ： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。在使用 8 位地址（如MOVXRI）訪問外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 9 在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR）時(shí)， P2口送出高八位地址。對 P2 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低 8位地址字節(jié)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸 出電流（ IIL）。 （ 4） P1口 ： P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， p1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè)TTL邏輯電平。在 flash編程時(shí)， P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸出 口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏輯電平。 （ 2） GND：地 。 3． 1． 3 AT89S52 引腳功能描述 AT89S52引腳封裝圖圖 31所示?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K字節(jié) Flash，256字節(jié) RAM， 32位 I/O口線， 2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。這里 采用 AT89S52， AT89S52 相比于 AT89C51 價(jià)格基本不變，甚至比 AT89C51 更低，具有更高的性價(jià)比。 7 3 硬件電路設(shè)計(jì) 3． 1 單片機(jī)模塊的設(shè)計(jì) 3． 1． 1 單片機(jī)的選擇 對單片機(jī)的要求：只要能夠方便地?cái)U(kuò)展顯示器、鍵盤、 A/D 轉(zhuǎn)換器、 D/A 轉(zhuǎn)換器等外設(shè)即可，其他并無特殊要求。 圖 23 數(shù)控直流電流源系統(tǒng)框圖 2． 2 系統(tǒng)原理與基本框圖 結(jié)合以上 各部分模塊電路方案，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖如圖 23 所示。單片機(jī)將反饋信號與預(yù)置值比較，根據(jù)兩者間的差值調(diào)整輸出信號大小。 系統(tǒng)的控制過程為：通過鍵盤預(yù)置電流值，單片機(jī)輸出相應(yīng)的數(shù)字信號給 D/A 轉(zhuǎn)換器，顯示 編 碼 開關(guān) 存儲(chǔ)器 D/A轉(zhuǎn)換 恒流源 負(fù)載 5 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出的模擬信號送到運(yùn)算放大器 ，通過恒流源控制主電路電流大小。 （ 4）采用閉環(huán)電路 在傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用控制系統(tǒng)中反饋與控制原理，給電路加上反饋電路，使整個(gè)電路構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)。其電路方框圖如圖 21 所示： 圖 21 方案四方框圖 （ 3）采用開環(huán)電路 即利用微處理器做控制電路， D/A 轉(zhuǎn)換器和 V/I 轉(zhuǎn)換電路來實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)框圖見下圖 22所示： 在這種實(shí)現(xiàn)方法中，微處理器通過控制 D/A 的輸出直接調(diào)控電流大小，由于無反饋環(huán)節(jié)，會(huì)造成電流輸出效果不理想，精度差，量程范圍小等問題。同時(shí)通過四個(gè)編碼開關(guān)的 BCD 碼送給數(shù)碼管顯示。事實(shí) 證明，這不是最理想的數(shù)控電流源實(shí)現(xiàn)方案。但缺點(diǎn)是方案實(shí)現(xiàn)不夠靈活；由于該芯片精度不高（ 5%），設(shè)備性能被局限在這種專用芯片性能指標(biāo)所允許的范圍內(nèi)。因?yàn)楹懔骺刂评?論和技術(shù)方面的研究相對較少，所以恒流驅(qū)動(dòng)方式將提供新的角度去研究恒流控制電源。增強(qiáng)國內(nèi) LED 照明產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。 白光 LED 照明需要 220V 市電驅(qū)動(dòng)。開關(guān)電源的發(fā)展有三十多年的歷史，是比較成熟的技術(shù)，國內(nèi)公司和研究機(jī)構(gòu)在理論和研制方面與國外的差距較小 ，同時(shí)由于國家近幾年大力發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè)，使國內(nèi)有了一批電源管理芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的公司。我國是傳統(tǒng)的生產(chǎn)大國， LED 照明產(chǎn)業(yè)在增加出口和拉動(dòng)內(nèi)需上都是新的增長點(diǎn)。高效 LED 恒流驅(qū)動(dòng)電源的研制將極大的提高我國在 LED 照明和 LED 背光電視等產(chǎn)業(yè)上的競爭力。如日本松下電工已經(jīng)開始生產(chǎn)“袖珍型 LED 照明燈”，該產(chǎn)品包括筒燈和聚光燈，其驅(qū)動(dòng)電源做在燈頭內(nèi)，可直接用于 220V 市電，每套售價(jià)在 100 萬到 200 萬日元之間，光源壽命達(dá) 4 萬小時(shí)。以德國歐司朗，日本日亞公司，美國通用公司為代表的國外公司已經(jīng)壟斷了功率 LED 發(fā)光芯片的生產(chǎn)和封裝等技術(shù)并推出 LED 照明設(shè)備。另外，它能消除 億噸的二氧化硅排放量，少建 133 座新的電廠。據(jù)美國能源部（ DOE）統(tǒng)計(jì)，美國 22%的電能用于照明。 圖 11 傳統(tǒng)光源與 LED 的光效對比 國外 LED 照明技術(shù)的發(fā)展速度要超過國內(nèi)。 LED 光源與傳統(tǒng)光源相比較，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：超長壽命，可達(dá)幾萬小時(shí)，傳統(tǒng)光源一般為幾千小時(shí)；結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，沒有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件，具有極高的抗震性能； 2 響應(yīng)速度快，光通上升時(shí)間短；對點(diǎn)燈線路要求低，易實(shí)現(xiàn)調(diào)光和智能控制；耐開關(guān)沖擊，適用于頻繁開關(guān)場合；高效節(jié) 能，現(xiàn)有光效已經(jīng)超過白熾燈，理論光效可達(dá) 2021m/W；不含汞、鉛等有害物質(zhì)，沒有污染，綠色環(huán)保。特別是 1998年白光 LED的開發(fā)成功，使得 LED應(yīng)用從單純的標(biāo)識(shí)顯示功能向照明功能邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。伴隨著新材料的發(fā)明和光效的提高，單個(gè) LED光源的功率和光通量也在迅速增加。 20世紀(jì) 70年代初該技術(shù)進(jìn)步很快，發(fā)光效率達(dá)到 1lm/W，顏色也擴(kuò)大到紅色、綠色和黃色。第一批產(chǎn)品出現(xiàn)在 1968年，工作電流 20mA的 LED的光通量只有千分之幾流明。本文設(shè)計(jì)了一種 LED照明恒流驅(qū)動(dòng)電源，具有效率高、功率因數(shù)高、控制精度高、體積小、成本低等特點(diǎn)。 LED驅(qū)動(dòng)電源要求高效率、高功率因數(shù)、高電流控制精度、高可靠性、安