可控白光LED照明燈

1、第 7 頁 共 7 頁 目 錄1作品摘要介紹2 總體設計方案2.1總體設計方案介紹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)硬件設計3.1利用TPS61060芯片驅(qū)動3.2電源原理3.3光度計的制作3.4 MSP430的ADC12位轉(zhuǎn)換電路4系統(tǒng)的軟件設計 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測試使用的儀器儀表5.2系統(tǒng)調(diào)試的方法5.3測試數(shù)據(jù)及結(jié)果分析6實驗心得 . 實物圖. 電路總設計原理圖3 . PCB圖. 元件清單.參考文獻 可控白光LED照明燈1. 作品摘要介紹我們組設計的高效可控白光LED照明燈及其檢測裝置，用TI的TPS61062芯片驅(qū)動45只白光L

2、ED進行照明。2. 總體方案設計本系統(tǒng)采用單片機MSP430為系統(tǒng)控制的核心，此系統(tǒng)主要包括TPS驅(qū)動模塊，LED的功率檢測和現(xiàn)實模塊，電源和光度計的制作模塊等。2.1總體設計方案的介紹本作品的設計思想是通過TI的TPS61062芯片驅(qū)動45只白光LED進行照明，并能對輸出到LED上的功率進行測量、顯示和對輸出到LED上的電流進行預置、控制。用光敏器件制作一個照度檢測儀，它可以將檢測到的照度顯示2. 2系統(tǒng)控制方案采用MSP430實現(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：AD轉(zhuǎn)換為12位，數(shù)據(jù)的測量精度高；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)果存儲寄存器。2. 3總體硬件組成框圖 3主要系統(tǒng)硬件的設計為使作品測量的精確度更高，并且使總體設計更具有模塊化，我們對系統(tǒng)的硬件做了精心設計，模塊具體設計如下：3.1利用TPS61060芯片驅(qū)動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我們的實驗采用的5V電壓源，原理圖如下所示： 隨著半導體工藝的發(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，外接線路簡單、使用方便、工作可靠和通用性等優(yōu)點，因此在各種電子設備中應用十分普遍，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，應根據(jù)設備對直流電源的要求來進行選擇。對于大多數(shù)電子儀器、設備和電子電路來說，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 七個檔次，輸出電流最大可達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。若要求輸出負極性電壓，則可選用W7900 系列穩(wěn)壓器。3. 3光度計的制作： 方案一：使用硅光電池做光度計。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，通過磷（或硼）擴散形成Pn結(jié)而制作成的，生產(chǎn)技術(shù)成熟，是光伏市場上的主導產(chǎn)品。采用埋層電極、表面鈍化、強化陷 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)擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，開發(fā)帶狀硅光電池技術(shù)，提高材料利用率。

6、國際公認最高效率在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，千方百計進一步降成本，提高效率，大晶粒多晶硅光電池的轉(zhuǎn)換效率最高達18.6。方案二：利用光敏電阻做光度計。光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻變小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、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，它是由半導體材料

7、制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達110M歐,在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.40.76）m的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設計光控電路時，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設計大為簡化。光電二極管與光電池靈敏度、信號幅度不同。光電池好一些，但價格稍高一些。硅光電池靈敏度要高，所以本實驗選用硅光電池做光度計來測量LED的發(fā)光強度。3.4 MSP430的ADC12轉(zhuǎn)換電路的設計方案的介紹MSP430的ADC12

8、模塊實現(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，待測電壓P6.0P6.2外圍模塊 表3-2-14系統(tǒng)的軟件設計軟件是控制該LED數(shù)碼管顯示高精度的重要組成部分，在系統(tǒng)的軟件設計中我們也使用了模塊化設計，將系統(tǒng)的各部分功能編寫成子模塊的形式，這樣增強了系統(tǒng)軟件的可讀性和可移植性，在最后的程序調(diào)試中再將各個子程序根據(jù)需要進行糅合。#include /包含頭文件void main() PxDIR|=0xff；/把Px口全設置為輸出方向 While（1) PxOUT|=0xff；/把Px口全設置為輸出高電平 delay(); PxOUT|=