基于STC89C52單片機的LED調光系統電路分析

LED 的排列方式及LED 光源的規范決定著基本的驅動器要求。

LED驅動器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過LED的電流，而無論輸入及輸出電壓如何變化。最常用的是采用變壓器來進行電氣隔離。下文論述了LED照明設計需要考慮的調光因素。

正是因為調光的要求所以驅動LED 面臨著不少挑戰，如正向電壓會隨著溫度、電流的變化而變化，而不同個體、不同批次、不同供應商的LED 正向電壓也會有差異；另外，LED 的“色點”也會隨著電流及溫度的變化而漂移。

下文LED采用多個串聯的方式，供電電源為12V電，所以使用了一級升壓電路。

1.系統組成

LED調光系統組成框圖如圖1.1所示。

圖1.1 LED調光系統組成框圖

2. 單元硬件電路的設計

2.1 基于MAX1771的升壓(Boost)電路

MAX1771是美信公司的電源管理芯片，可以做為升壓電路使用，電路結構為Boost電路，如下圖2.1所示。當電壓輸入電壓的范圍是5-12V，輸出根據 的調節范圍是24-36V。引腳1輸出PWM來控制場效應管IRF3205的導通與截止。 引腳3是電壓反饋端，內置1.25V的穩壓源。當輸入到3腳的電壓高于或低于1.25V時，芯片會自動調節PWM占空比的減小或增大，以得到穩定的輸出。

圖2.1 基于MAX1771的Boost電路原理圖

2.2 LED驅動電路的設計

LED驅動電路原理圖如圖2.2所示。由于Buck電路的驅動比較復雜，故使用如下的電路， 使在場效應管關斷后讓LED的負極電壓升高，使得LED關閉。當場效應管導通時，LED的負極電壓被拉低，使得LED發光。PWM調節方式使得驅動電路更簡單，降低了制造成本，并可以獲得較精確的亮度步進調節。

圖2.2 LED驅動電路原理圖

3．軟件設計

采用STC89C52單片機輸出頻次為230Hz的PWM來驅動場效應管IRF3205的開斷，其中用獨立鍵盤來實現PWM占空比1%-99%連續可調，步進值為 1%。同時使用液晶YJDC-1對LED的亮度即PWM的占空比進行顯示，形成了良好的人機界面。軟件流程圖如圖3.1所示。

圖3.1 軟件流程圖

4．電路原理圖及印制板圖

⑴ 單片機及外圍電路原理圖

圖4.1 單片機及外圍電路原理圖