学位论文_led强度可调驱动电路设计论文.docVIP

编号： 专业工程设计说明书 题 目：LED强度可调驱动电路设计 院（系）： 电子工程与自动化学院 专 业： 光电信息科学与工程 学生姓名： 李朝庭 学 号： 1300820112 指导教师： 彭智勇 职 称： 高级实验师 2017年 1 月1日 摘 要 随着科学技术的进步和生活品质的提高，人们对LED照明的控制水平要求越来越高。为了实现二次节能，人们希望能够实现亮度调节，自由调节灯光的明暗程度。为了营造出不同的气氛，人们希望能够实现色温调节，个性化设置灯光环境。相关研究表明，采用两个调光电源分别驱动高低两种色温的白光LED阵列，通过调节两电源的驱动电流比例能够实现色温调节，但这种方法电源可靠性较低，并且无法实现独立调光。常规色温调节方法采用两个调光电源驱动高低两种色温白光LED阵列，通过调节两种LED的驱动电流比例实现色温调节。本论文在分析了LED调节的常规方法存在的问题的基础上，利用单片机结合数字旋转编码器编程，探讨了LED灯的色温调节和亮度调节方法。 关键词：LED；色温；RGB；调光；旋转编码器；单片机 目 录 引言 1 1 设计任务 2 1.1 设计题目 2 1.2 设计要求 2 2 系统的组成 3 2.1 系统的组成总体框图 3 2.2 各部分系统的功能 3 2.3 方案可行性分析论证与仿真调试 3 2.3.1电源模块 3 2.3.2用户调节模块 5 2.3.3控制及显示模块 6 2.3.4 LED放大驱动模块 9 2.3.5各系统的衔接与总原理图 10 3 硬件设计 11 3.1 各个模块的硬件设计 11 3.2 元器件选择的依据以及元件参数的确定 13 3.3 PCB原理图与电路图布线设计 13 3.4 硬件制作 13 4 软件设计 14 4.1 PWM波产生 14 4.2 旋转编码器编程 14 4.3 亮度和色温交替的控制 15 4.4 数码管亮度和色温交替显示 15 4.5 软件总体设计 15 5 系统调试 16 5.1 电源模块的调试 16 5.2 旋转编码器输入的调试 16 5.3 数码管显示调试 16 5.4 LED驱动放大模块的调试 16 5.5 总体调试 17 6 结论 18 谢 辞 20 参考文献 21 附录一 元件清单 22 附录二 电路总原理图 23 附录三PCB图 24 附录四 单片机C语言源码 25 附录五 实物图 27 引言 随节能减排已经成为当今世界重大战略性课题，LED因其节能、环保、光效高、寿命长等优点素有“绿色能源”之称，正逐步取代传统光源。随着科学技术的进步和生活品质的提高，人们对LED照明的控制水平要求越来越高。为了实现二次节能，人们希望能够实现亮度调节，自由调节灯光的明暗程度。为了营造出不同的气氛，人们希望能够实现色温调节，个性化设置灯光环境。相关研究表明，采用两个调光电源分别驱动高低两种色温的白光LED阵列，通过调节两电源的驱动电流比例能够实现色温调节，但这种方法电源可靠性较低，并且无法实现独立调光。常规色温调节方法采用两个调光电源驱动高低两种色温白光LED阵列，通过调节两种LED的驱动电流比例实现色温调节。该方法只能实现色温调节，无法实现线性调光。为此，本文在分析了LED色温调节的常规方法存在的问题的基础上，提出一种LED色温调节的新方法，与大家探讨。新方法仅采用一个 LED调光电源，在LED调光电源后仅增添几个器件即可实现LED灯具的色温调节和亮度调节且互不干扰，有利于降低了成本，提高电源可靠性，对于LED的控制具有应用价值。 1 设计任务 1.1 设计题目 设计LED强度可调驱动电路： 1）单路LED光强独立可调，不影响其它2路LED工作。 2）三路LED合成光强可调和色温可调。 1.2 设计要求 1、了解应用背景，掌握原理； 2、了解现有驱动设计方法，分析其优点和不足，并确定或设计自己方案； 3、选择RGB三色LED和电子器件，依据方案完成驱动电路设计； 4、调试好驱动电路，测试结果，并分析其特点与不足。 2 系统的组成 2.1 系统的组成总体框图 根据题目要求，LED驱动电路的基本功能拟出方案的原理方框图如下图所示： 图（2-1-1）方案原理方框