针对小功率LED 在现有照明系统中驱动方式存在的一些不足,设计了一种高效的驱动系统.本驱动系统以STC89C52 单片机作为核心控制器件,通过D/A 变换构成的数控单元,由运算V/I 转换电路构成电流闭环反馈控制系统.人机接口采用独立键盘及LCD 液晶显示器,控制界面直观、简洁,具有良好的人机交互性能。
3 硬件电路设计
3.1 系统电源电路
如图3 所示, 该电源利用正压集成稳压器LM7812 和负压集成稳压器LM7912 提供对称的正/负12V 稳压输出,供给运放使用,而后再通过LM7805 稳压成5V 输出,供给单片机使用。
3.2 LED 驱动电路
图4 所示的电路可以很方便地实现电压/电流的转换.运放U1A 构成比较器,U1C 构成电压跟随器,起负反馈作用.输入信号Vi与反馈信号Vf比较,在比较器U1A 的输出端可得输出电压V1,V1控制运放U1B 的输出电压V2,从而改变三极管Q1 的输出电流IL,而输出IL又影响反馈电压Vf,到达跟踪输入电压Vi的目的.输出电流IL的计算式为IL=Vf /R13 ,因负反馈使Vi=Vf ,故而IL=Vi/R13.若R13取值为10Ω,则可实现0~5V/0~500mA 的V/I 转换;若所选择器件的性能参数稳定,运放UA1,UA2 的放大倍数足够大,则其转换精度较高.V13 的电压由单片机配合D/A 输出控制,可很方便实现数字恒流源输出。
3.3 D/A 转换电路
DA 转换电路如图5 所示。
4 软件设计
软件系统的任务主要有D/A 转换、步进加减、键盘扫描、液晶显示、时钟等功能. 为了将所有任务有序的组织起来, 软件系统采用前后台结构.其中键盘扫描、液晶显示,放在主程序中,D/A 转换任务需要定周期运行,放在时基中断服务子程序中运行,有效的保证了重要任务能及时执行.
系统采用看门狗技术,若程序出现死循环或者跑飞现象,单片机内部的看门狗将使单片机复位,将单片机重新拉回有序的工作状态。
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