基于單片機(jī)的LED 室內(nèi)照明控制系統(tǒng)

STC12C5A60S2 是宏晶科技公司生產(chǎn)的一款高速、低功耗和超強(qiáng)抗干擾的新一代8051 單片機(jī)，它的指令系統(tǒng)完全兼容傳統(tǒng)的8051,但是速度要快8~ 12 倍。它設(shè)有2 路PWM,8 路高速A/D 轉(zhuǎn)換，使得外圍電路大大簡(jiǎn)化，系統(tǒng)的成本大大降低。

2. 5 LED 驅(qū)動(dòng)模塊

系統(tǒng)采用PT4115 驅(qū)動(dòng)LED.PT4115 芯片外圍電路簡(jiǎn)單，輸出電壓范圍很寬，從8 ~ 30 V,最大輸出電流1. 2 A,復(fù)用引腳DIM 可以進(jìn)行LED 開(kāi)關(guān)、模擬調(diào)光、PWM 調(diào)光。驅(qū)動(dòng)該電路如圖5 所示。

PT4115 采用PWM 調(diào)光，當(dāng)DIM 引腳電壓低于0. 3 V 時(shí)關(guān)斷LED 電流，高于2. 5 V 時(shí)開(kāi)啟LED 電流。PWM 調(diào)光的基本原理是保持LED 正向?qū)娏骱愣ǎㄟ^(guò)控制電流導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間比例，即控制每個(gè)周期電流導(dǎo)通的時(shí)間。計(jì)算方法如下：

通過(guò)PWM 調(diào)光，LED 的輸出電流可以從0%到100%變化。PWM 調(diào)光相對(duì)于傳統(tǒng)的線性調(diào)光，不影響LED 的光效。PWM 調(diào)光的優(yōu)勢(shì)是LED 正向?qū)ǖ碾娏饕恢笔呛愣ǖ模琇ED 的色度就不會(huì)像模擬調(diào)光那樣會(huì)變化。PWM 調(diào)光可以在精確控制LED的亮度的同時(shí)，也保證LED 發(fā)光的色度。

3 軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)有3 個(gè)功能模塊： 1) 信號(hào)輸入模塊，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)信號(hào)向單片機(jī)輸入; 2) 信號(hào)控制模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的處理; 3) 信號(hào)輸出模塊，實(shí)現(xiàn)處理結(jié)果的編碼輸出，達(dá)到控制LED 發(fā)光亮度的目的。單片機(jī)接收3 部分信號(hào)，即被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器輸出的開(kāi)關(guān)信號(hào)，可見(jiàn)光探測(cè)輸出的室內(nèi)亮度控制信號(hào)和溫度傳感器探測(cè)到的LED 溫度信號(hào)，將這些信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中。通過(guò)單片機(jī)處理，從而驅(qū)動(dòng)LED 的開(kāi)關(guān)并控制亮度。軟件流程如圖6 所示。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該文設(shè)計(jì)的LED 智能照明控制系統(tǒng)，可根據(jù)室內(nèi)光照亮度自動(dòng)控制LED 的開(kāi)關(guān)和亮度，取得了很好的節(jié)能和改善照明環(huán)境的效果。

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，可適用于公寓、辦公室的樓道燈，衛(wèi)生間的照明燈等。