可控白光LED照明燈

1、第 7 頁(yè) 共 7 頁(yè) 目 錄1作品摘要介紹2 總體設(shè)計(jì)方案2.1總體設(shè)計(jì)方案介紹2.2系統(tǒng)控制方案2.3總體硬件組成框圖3 主要系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1利用TPS61060芯片驅(qū)動(dòng)3.2電源原理3.3光度計(jì)的制作3.4 MSP430的ADC12位轉(zhuǎn)換電路4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 4.1系統(tǒng)的軟件流程4.2核心程序的介紹5系統(tǒng)調(diào)試5.1測(cè)試使用的儀器儀表5.2系統(tǒng)調(diào)試的方法5.3測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果分析6實(shí)驗(yàn)心得 . 實(shí)物圖. 電路總設(shè)計(jì)原理圖3 . PCB圖. 元件清單.參考文獻(xiàn) 可控白光LED照明燈1. 作品摘要介紹我們組設(shè)計(jì)的高效可控白光LED照明燈及其檢測(cè)裝置，用TI的TPS61062芯片驅(qū)動(dòng)45只白光L

2、ED進(jìn)行照明。2. 總體方案設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用單片機(jī)MSP430為系統(tǒng)控制的核心，此系統(tǒng)主要包括TPS驅(qū)動(dòng)模塊，LED的功率檢測(cè)和現(xiàn)實(shí)模塊，電源和光度計(jì)的制作模塊等。2.1總體設(shè)計(jì)方案的介紹本作品的設(shè)計(jì)思想是通過(guò)TI的TPS61062芯片驅(qū)動(dòng)45只白光LED進(jìn)行照明，并能對(duì)輸出到LED上的功率進(jìn)行測(cè)量、顯示和對(duì)輸出到LED上的電流進(jìn)行預(yù)置、控制。用光敏器件制作一個(gè)照度檢測(cè)儀，它可以將檢測(cè)到的照度顯示2. 2系統(tǒng)控制方案采用MSP430實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。MSP430內(nèi)部自帶ADC12轉(zhuǎn)換模塊，ADC12模塊主要有以下特點(diǎn)：AD轉(zhuǎn)換為12位，數(shù)據(jù)的測(cè)量精度高；采樣速度快；片內(nèi)參考電壓的產(chǎn)生可以有軟件編程選

3、擇，也可以由軟件選擇內(nèi)部參考還是外部參考；可以選擇轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換時(shí)鐘源；具有單通道單次轉(zhuǎn)換，單通道多次轉(zhuǎn)換，序列通道單次轉(zhuǎn)換和序列通道多次轉(zhuǎn)換4種轉(zhuǎn)換模式；具有中斷矢量寄存器；16位的轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)寄存器。2. 3總體硬件組成框圖 3主要系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)為使作品測(cè)量的精確度更高，并且使總體設(shè)計(jì)更具有模塊化，我們對(duì)系統(tǒng)的硬件做了精心設(shè)計(jì)，模塊具體設(shè)計(jì)如下：3.1利用TPS61060芯片驅(qū)動(dòng)4-5只LED照明，采用5V單電源供電。下面我們介紹TPS61062芯片。TPS61062與LED的鏈接如下：3. 2我們的實(shí)驗(yàn)采用的5V電壓源，原理圖如下所示： 隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，穩(wěn)壓電路也制成了集成器件。由于集

4、成穩(wěn)壓器具有體積小，外接線路簡(jiǎn)單、使用方便、工作可靠和通用性等優(yōu)點(diǎn)，因此在各種電子設(shè)備中應(yīng)用十分普遍，基本上取代了由分立元件構(gòu)成的穩(wěn)壓電路。集成穩(wěn)壓器的種類很多，應(yīng)根據(jù)設(shè)備對(duì)直流電源的要求來(lái)進(jìn)行選擇。對(duì)于大多數(shù)電子儀器、設(shè)備和電子電路來(lái)說(shuō)，通常是選用串聯(lián)線性集成穩(wěn)壓器。而在這種類型的器件中，又以三端式穩(wěn)壓器應(yīng)用最為廣泛。W7800、W7900系列三端式集成穩(wěn)壓器的輸出電壓是固定的，在使用中不能進(jìn)行調(diào)整。W7800系列三端式穩(wěn)壓器輸出正極性電壓，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V 、24V 七個(gè)檔次，輸出電流最大可達(dá)1.5A（加散熱片）。同類型78M系列穩(wěn)壓器的輸出電流為0.5A，7

5、8L系列穩(wěn)壓器的輸出電流為0.1A。若要求輸出負(fù)極性電壓，則可選用W7900 系列穩(wěn)壓器。3. 3光度計(jì)的制作： 方案一：使用硅光電池做光度計(jì)。晶體硅光電池有單晶硅與多晶硅兩大類，用P型（或n型）硅襯底，通過(guò)磷（或硼）擴(kuò)散形成Pn結(jié)而制作成的，生產(chǎn)技術(shù)成熟，是光伏市場(chǎng)上的主導(dǎo)產(chǎn)品。采用埋層電極、表面鈍化、強(qiáng)化陷 光、密柵工藝、優(yōu)化背電極及接觸電極等技術(shù)，提高材料中的載流子收集效率，優(yōu)化抗反射膜、凹凸表面、高反射背電極等方式，光電轉(zhuǎn)換效率有較大提高。單晶硅光電池面積有限，目前比較大的為10至20cm的圓片，年產(chǎn)能力46MWa。目前主要課題是繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，開(kāi)發(fā)帶狀硅光電池技術(shù)，提高材料利用率。

6、國(guó)際公認(rèn)最高效率在AM1.5條件下為24，空間用高質(zhì)量的效率在AM0條件約為13.518，地面用大量生產(chǎn)的在AM1條件下多在1118之間。以定向凝固法生長(zhǎng)的鑄造多晶硅錠代替單晶硅，可降低成本，但效率較低。優(yōu)化正背電極的銀漿和鋁漿絲網(wǎng)印刷，切磨拋工藝，千方百計(jì)進(jìn)一步降成本，提高效率，大晶粒多晶硅光電池的轉(zhuǎn)換效率最高達(dá)18.6。方案二：利用光敏電阻做光度計(jì)。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻變小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料

7、制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見(jiàn)光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)110M歐,在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜特性）與人眼對(duì)可見(jiàn)光（0.40.76）m的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。光電二極管與光電池靈敏度、信號(hào)幅度不同。光電池好一些，但價(jià)格稍高一些。硅光電池靈敏度要高，所以本實(shí)驗(yàn)選用硅光電池做光度計(jì)來(lái)測(cè)量LED的發(fā)光強(qiáng)度。3.4 MSP430的ADC12轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)方案的介紹MSP430的ADC12

8、模塊實(shí)現(xiàn)12位精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換，因硬件采用四位數(shù)碼管顯示，其AD轉(zhuǎn)換的分辨率接近6.104mA,使轉(zhuǎn)換精度大大提高, MSP430單片機(jī)的引腳排列及引腳功能描述如圖3-2-1和表3-2-1：圖3-2-1引腳功能P3.0P3.7輸出P4.6P4.7 輸出A0A2A0，A1，A2分別輸入0.647V ，1.893V，待測(cè)電壓P6.0P6.2外圍模塊 表3-2-14系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)軟件是控制該LED數(shù)碼管顯示高精度的重要組成部分，在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中我們也使用了模塊化設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)的各部分功能編寫(xiě)成子模塊的形式，這樣增強(qiáng)了系統(tǒng)軟件的可讀性和可移植性，在最后的程序調(diào)試中再將各個(gè)子程序根據(jù)需要進(jìn)行糅合。#include /包含頭文件void main() PxDIR|=0xff；/把Px口全設(shè)置為輸出方向 While（1) PxOUT|=0xff；/把Px口全設(shè)置為輸出高電平 delay(); PxOUT|=