大功率LED恒流驱动设计及应用

1、本科毕业论文（设计）题 目 大功率LED恒流驱动设计及应用学 生 指导教师 年 级 2011级专 业 电子信息工程二级学院 信息工程学院信息工程学院2015年5月 郑重声明本人的毕业论文（设计）是在指导教师的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。毕业论文（设计）作者（签名）： 年 月 日大功率LED恒流驱动设计及应用摘 要近年来，大功率LED因其高效、节能、环保、寿命长、高可靠性等优点逐渐在照明领域获得广泛应用，成为21世纪的新一代照明光源。大功率LED产业的蓬勃发

2、展有力地推动了LED驱动集成电路产业的前进，孕育着巨大的商机。该设计主要针对LED在点亮时随着时间增长电阻温度升高最终会影响LED寿命的现状，详细分析了大功率LED恒流驱动、恒压驱动的不同，具体研究了各种恒流驱动方式的特点，设计了一种基于C8051f310的由PWM控制的恒流驱动电路。该驱动电路采用Allegro公司新推出的一种线性电流传感器ACS712芯片作为驱动实现该功能。此芯片内置有精确的低偏置新型霍尔传感器电路，能够输出与检测交流直流电路，方便直观的采集瞬时电流显示在LCD液晶显示屏上。此外该电路满足12V或24V自动输入方式，输出电流以100mA为基准，最大为6A且误差小于2%并能够

3、显示在液晶显示屏上的所有要求，结合实际的应用案例能够达到用户的技术参数要求。关键词：大功率LED 恒流驱动 C8051f310 PWM ACS712High-power LED constant current drive application and researchWang Yue Directed by professor Wang ZhianABSTRACTIn recent years, high power LED for its high efficiency, energy saving, environmental protection, the advantages of

4、 long service life, high reliability gradually winning is widely used in lighting field, has began to replace incandescent lamp, fluorescent lamp etc traditional lighting source, be 21 century of a new generation of lighting source.The vigorous development of high power white LED industry vigorously

5、 promoted the LED driver IC industry forward, pregnant with enormous business opportunities.Paper the brief introduction of the high-power LED light-emitting characteristics, the volt ampere characteristics and drive solutions, on the basis of detailed analyzing the structure of single-chip microcom

6、puter control, PWM modulation type switching power supply and the advantages and disadvantages of the current control mode and the voltage control mode, this paper proposes a type Buck mode switching power supply based on PWM modulation constant current drive circuit principle, using C8051f310 drive

7、 the design of high power LED circuit chip.The driver circuit has 1000:1 high light than (PWM dimming), low current consumption, high efficiency, under-voltage protection, short circuit protection and protection functions, such as open circuit of LED is suitable for driving high brightness high curr

8、ent LED. KEY WORDS：high-power LED Switching Power PWM constant-current driving C8051f31023目 录前言21绪论31.1大功率LED国内外研究现状31.2设计介绍与研究意义41.3大功率LED伏安特性41.4驱动方式分析51.4.1电阻限流电路51.4.2电荷泵升压电路61.4.3开关变换电路72开关电源控制方式72.1电压控制模式82.2电流控制模式93 LED恒流驱动电路设计93.1 51单片机功能综述113.2 C8051f310芯片介绍123.3 Acs712芯片介绍133.4 at24c254芯片介

9、绍143.5 LM2576芯片介绍153.6 74HC08芯片介绍163.7晶振及缓冲电路174软件介绍194.1 PWM控制程序如下194.2 AD采样程序如下194.3数据锁存程序204.4数据锁存程序204.5液晶显示部分程序215测试总结21参考文献22致谢1附录2前言随着环境污染的加重，能源的紧缺，地球负荷越来越重，节能减排已成为社会生活中的主题，以往的白炽灯、荧光灯由于寿命短显然不符合这一主题，而新兴力量LED寿命能达10万小时，而且具有低电压驱动的特性显然赢得了世界的瞩目，这就给LED照明产业的发展带来了良好的契机。日本在这个行业一直处于领先地位，虽然该国占地面积小，但是丝毫不影

10、响该国科技创新的发展，该国向来具有坚韧的武士道精神，所以对于科技的追求一直处于前沿国家。该国科学家赤崎勇、天野浩和中村修二在不久前发明了一种高效而环保的蓝色发光二极管，众所周知，有了白光才有其他颜色的光，而白光一直发展的很好，但是蓝光LED鲜有人探索出来，这一探索的发现，极大地鼓舞了全世界对于LED研究的热忱，同时为了表彰他们对于世界的奉献，瑞典皇家科学院授予了他们尊贵的诺贝尔物理学奖。伴随着LED灯的不断发展与改进，相信我们会有更加稳定持久耐用安全可靠的LED光源。大功率LED（Light Emitting Diode）即发光二极管以其高效节能、低功耗、响应快、稳定性高、安全性好、可控性佳等

11、优点正在逐渐占领照明行业的市场，目前被广泛应用的场合有显示屏和交通信号灯特种照明等，被誉为新一代绿色光源，具体优势如下。（1）发光效率高:大功率LED光效至少高于80lm/W，发出的光单色性好，具有很窄的光谱。（2）绿色节能：LED具有低功耗的特性使得其耗电量相当低，据有关数据显示，它的耗电量大概是白炽灯的八分之一，而荧光灯耗电量更大，耗电量大约是LED灯的二倍。此外大功率LED污染元素很少，并且不含铅汞等重污染源，废弃后对环境污染很小并且容易回收处理，而白炽灯、荧光灯等一些照明设备寿命短并且含有重污染元素，废弃后不易被回收利用污染环境严重。（3）体积小，寿命长：LED本身就可以低压驱动，而且

12、非常小，可以同时利用多个LED编排在板子上制成各种大型显示屏，如果需要的亮度小就可以单独使用1个或者2个做成小小的发光体，这里就充分的发挥了它的独一无二特点，制作成很薄方便携带的屏幕，体积小就允许他占有更小的空间而不易被损坏，再加上本来LED就具有平均使用寿命在10万小时左右的特点，以及照明LED独特的照明特点，使得其具有独特的优势即能够在水下也能照明，这就给LED带来了巨大的升值空间。（4）高响应速度、无频闪：LED点亮的话需要接入直流电路，所以响应速度很快，最快可以达到几纳秒，这样极大地减少了等待时间，而且LED光发光方向性比较少，所以定向性好，能够显示比较标准的光亮。根据美国科学家提供的

13、数字显示，截止到2012年大功率LED在照明市场上带来的效益越来越大，大概已经超过五十亿美元了，别人纷纷将将投资目光朝向了LED市场，据准确资料显示从2009年到2012年的大功率LED增长率已经达到28%，如此可见其市场占有率之高。大功率LED高效节能、绿色环保的优点使得它的应用已经成为大势所趋，各个国家和地区不惜投入大量财力人力启动自己的半导体照明计划，我国也不甘落后。1 绪论近年来，大功率LED的最大特点是高效可靠并且节能环保，这使得其在照明领域广受青睐。LED如今已经被评为第四代绿色光源，它的环保特性赢得了照明世界的第一关注，在未来几年内有望取代我们平日所用的白炽灯以及被普遍应用在学校

14、教室的荧光灯。大功率LED产业的蓬勃发展有力地促进了LED照明行业的空前发展。白光二极管虽然能够发出持久耐用节能明亮的白光，但是人类从不满足于现状，一直在被改进，人类希望光通量能够更高效。最近的记录是刚刚超过300lm/w，普通LED工作电流为20mA，功率一般为0.05W。大功率LED可以做到更好。工作电流可以是几十毫安到几百毫安不等并且有关数据显示全球电力的近1/4都用在照明上，LED为节约全球能源贡献良多，随着各个国家的大力扶持相信LED产品普及在望。 全球前5大LED厂商的商业拓展事业和战略副总裁ChrisJames在接受大陆媒体采访时指出，目前LED市场供不应求，并且可能成为长期问题

15、。然而，近几年来，LED发展的主要导向是提高光效，大功率LED的发光效率一直很高，从最开始的1W、3W到现在已经到达130流明每瓦，其显著地增长效果一直被大众所看好，在给每家每户带来光明的带动下，科学家也不遗余力的想要研究出更好更节能更能适应社会潮流的新光源，所以在两年前，LED已经成为效率最高的光源。1.1 大功率LED国内外研究现状早在1907年，英国科学家Herry就已发现在施加电流时能够在碳化硅晶体中出现发光现象。随后俄罗斯科学家Oleg在1927年，再次观察到光发射“Round效应”。不久法国科学家就在1933年发表了一份硫化锌粉末通过电发光现象的报告，为纪念前人将这一效应命名为“L

16、ossew光”。这一发表极大的鼓舞了大家对于灯光的热忱，由于当时缺乏足够的理论依据与技术支持，当时的结论只是停留在纸面上，不具备和其他光源竞争的能力。至此半导体物理学的发展才为电致发光现象提供了理论基础。而真正出现第一颗可见光LED是在1962年，GE公司的两位科学家使用林砷化镓材料制成了红色发光二极管，这项成就被视为现代LED之祖。到了20世纪70年代早期，LED的发光光谱发展到橙光、黄光和绿光。直到20世纪90年代，真正的现代LED才进入世界的眼球，现代LED的显著改进是获取能够发出可见光谱蓝紫端光色的LED，进行全色显示；另外一个是极大地提高光效。日亚化学公司开发出首个氮化镓LED，随后

17、用氮化锢镓半导体制造出了超高的紫外、蓝色和绿色LED，用磷化铝镓铟半导体制备出超高亮红色和黄色LED。他还设计出了白色LED，凭借此成就，2014年的诺贝尔物理学奖被他夺得桂冠。目前，LED在应用于室内外灯具、显示屏、封装等行业都维持较好的发展水平。2010年，随着LED照明市场需求量大增，起初目标为显示屏于封装的企业大佬也都目光投向照明行业。中国市场出现了前所未有的繁荣画面。随着近两年国内LED路灯的迅速发展，绝大多数的中小企业纷纷奔向LED照明行业，但是由于中小企业受到资金、人才、技术水平等限制，甚至凭主观想象任意组合，制造出不达标设计不合理的LED灯具。故从测试和实际应用效果来看问题很严

18、重。目前，只有少数对待工作很认真的企业或公司把大功率LED灯作为自己的主导产业，投入大量时间精力金钱，任用大量顶级工程师，严格把关，步步为营，形成了自主知识产权，推动了大功率LED灯的发展。目前，国内生产大功率LED的制造商市场开拓受到限制，导致品牌和渠道的硬性特征将最终成为半导体照明产业大量普及应用的先决条件之一，同时品牌声誉和渠道运营也将成为决定企业或公司竞争力的关键。现在大功率LED应用还未全面挖掘，时代的发展还需历史的推动。真正进军大功率LED行业还需技术的较量。1.2 设计介绍与研究意义本设计首先介绍了大功率LED发展现状、伏安特性，驱动方式、脉宽调制型（PWM）开关电源原理，以51

19、单片机为例设计了恒流驱动的大功率LED，并介绍了相应的软件。大功率LED在显示器，背景照明等用途应用广泛，然而其负温度指数的特性导致其在超过某一阈值后电阻变小，如果此时电源不变，势必导致电流呈指数形式增大，亮度增强，但是寿命骤减，本设计针对这种情况制作的电路可以有效防止LED由电流骤增导致的寿命减短的发生，可以有效延长LED寿命，同时开拓LED市场，让它更加完善的造福于人类。1.3 大功率LED伏安特性一条完整的伏安特性曲线应该既包括正向特性又包括反向特性。通常理解为，电压随着电流增大而增大，但是超过某一值时电压会随着电流的增大急剧变化，特别指出的是反向特性曲线变化较为陡峭，当电压超过某个阈值

20、时，电流会出现指数式上升。伏安特性曲线的三个参数描述通常是正反向电压、反向电流。特性曲线如下图1-1所示。图1-1 LED特性曲线图1.4 驱动方式分析大功率LED驱动方式主要有恒流驱动和稳压驱动，由于恒流驱动是直流直流或者交流直流，最终给LED提供的是安全可靠的低电流，因而被广泛引用，而稳压驱动是最终保证LED两端电压恒定，成本低但是可靠性差。而恒流驱动的方式比较常见的有电阻限流电路，开关变换电路及电荷泵升压电路等。下面简要介绍下这几种驱动方式。1.4.1 电阻限流电路电阻限流电路的原理图如图1-2所示。具体方法为，电路上串联一个电阻来调节LED的电流，根据LED的伏安特性曲线来确定电路所需

21、电压。一般根据LED发光强度和参数，可以得到LED的电流，根据所得电流求得LED两端的电压，进而求出串联的电阻值。图1-2 电阻限流电路这个应用方案简单易行，但存在不少的缺点，由于电路连接时只需要连接一个串联电阻就可以控制LED的光强，这种调光方式会使LED发出的白光颜色发生偏移，不利于把这种控制方式用于日常照明系统。串联型调节器方式是，通过功率管与LED串联，保持LED上的电压(电流)恒定。优点是，系统的效率较高。缺点是整个电路的电压调节范围受限。1.4.2 电荷泵升压电路电荷泵升压电路(图1-3)又称为开关电容升压控制器。电荷泵变换器设计比较简单整个电路不需要任何的电感，工作原理是利用分立

22、电容将电能从输入端传送到输出端。每条并联支路上必须使用限流电阻，每个电阻会消耗大量的功率，使得整个系统的效率降低。图1-3 电荷泵升压电路1.4.3 开关变换电路大功率LED的驱动电路的反馈量是流过LED的电流信号，以此来满足LED的恒流驱动要求。开关电路有三种形式，降压型电路是一种定周期、定时刻导通的控制方式，可以实现低于输入电源电压的输出。优点是整个控制电路结构比较简单。升压型电路可以实现高于输入电源电压的输出幅值。与电荷泵电路相比，理想情况下升压电路增益可以无穷大，基于此，可以利用串联连接多个LED方式，从而使得每个LED的发光亮度相同。由于升压型电路只需要一个限流电阻，资源利用力高，减

23、小了器件本身电量的消耗有效的提高了整个系统的效率。缺点是由于电路需要电感元件，使得系统体积较大，成本昂贵，所以采用范围不是很广。本设计用于大功率LED驱动的变换器是降压型变换器，通过控制LED的峰值电流和导通占空比，调节大功率LED的发光亮度。2 开关电源控制方式脉冲宽度调制方式（PWM），开关频率恒定，实现了对能量向负载传递的控制。原理是调节导通脉冲的宽度来改变占空比。本设计主要采用的是稳压型开关电路，利用PWM脉宽调制将输入电压变低这种降压模式。开关电源DC/DC变换器可以分为电流控制模式和电压控制模式。2.1 电压控制模式开关型变换器的工作原理是，通过调节占空比来调节输出电压的平均值。降

24、压型的电压模式开关电源Buck变换器的原理图如图2-1所示。其中开关器件Q1与直流输入电压VDC直接相连。在每个周期T内，Q1导通时间为Ton。在Q1导通时，V1点电压为VDC（设Q1导通时两端的电压降为零）。Q1开关断开时，V1点没有电压，理想情况下，续流二极管D1的两端也没有电压。V1点的电压在Ton时为VDC，其余时间为零，则在一个周期内V1点的平均直流电压值为i= VDC *Ton/T。在V1和Vo之间的LC滤波器接使输出点Vo的幅值成为A=VDC*Ton/T的直流电压。图2-1 电压模式开关电源Buck拓扑的原理图电压控制模式的优点电压控制模式的优点是显而易见的，具体如下：(1) 相

25、对于多环反馈来说，单环反馈的设计和分析更容易进行； (2) 锯齿波较大的振幅可以为稳定的调制过程提供较好的噪声余度；(3) 能够输出低功耗阻抗，具有很好的交互调节特性。同时，这种控制方式也存在一些缺点：(1) 动态响应速度较慢；(2) 需要一个零点补偿；(3) 补偿变得更加复杂。2.2 电流控制模式电流控制模式存在输出电压和电感电流双重反馈信号，实现了双环控制。电流控制模式增加一个电流负反馈的环节，电流控制模式的PWM电压比较器的输入电压Vs为由电感电流采样值转换成的电压，比较器的另一端与电流控制模式相同。在每个周期中，时钟信号打开开关，随着开关和电感的电流增大，电压也随之增大，当电压增大一定

26、值时，开关被断开。同电压控制模式一样，输入电压VDC无论增大还是减小，电流控制模式同样也能改变开关的导通时间Ton，使得最终的输出电压保持在一个固定的值。电路原理如图2-2所示。图2-2 PWM峰值电流型控制原理框图电流控制模式的特点是：（1）暂态闭环响应快；（2）过流保护和可并联性；（3）回路稳定性好，负载响应快。3 LED恒流驱动电路设计本设计主控芯片是C8051F310，该芯片的主要功能是执行读写锁存，并且提供3V,5V电压，同时通过软件编程控制脉宽的大小进而控制电流的恒定。其次该设计采用ACS712作为驱动电路，上接一个N沟道MOS管采集电流，一旦显示的数据不准确可以及时通过主控芯片C

27、8051F310来调节脉宽从而控制显示的数字大小控制在10%误差之内。设计流程图如图3-1所示。 键盘电路C8051f310单片机系统V/A转换及功率放大显示电路D/A转换采样电路负载图3-1 设计整体框图开始初始化设定电流改变DAC输出检测实际电流结束比较设定电流和实际输出电流通过控制DAC补偿本设计通过改变PWM输出来控制输出电流，进而调节灯光亮度，系统主流程如图3-2所示。 图3-2 系统主流程图3.1 51单片机功能综述8051单片机是51系统中的代表作品，主要参数如表3-1所示。表3-1 8051主要参数1个串行通信口全双工程序存储器ROM为4KB111条大部分为单字节指令2个优先级

28、RAM数据存储器为128字节具有逻辑操作位寻址功能5个中断源8位CPU外部数据存储器寻址空间64KB2个可编程定时/计数器I/O口线32条外部程序存储器寻址空间64KB专用寄存器21个，有多种封装形式包括32-pin LQFP；均是+5V电源供电。单片机引脚及功能如表3-2所示。表3-2 单片机引脚及功能单片机引脚功能Pin1Pin8P1.0P1.7输入/输出脚Pin9RST/Vp:复位信号复用脚Pin10Pin17P3.0P3.7均是系统输入输出脚Pin18作为片内振荡电路的输出端Pin19作为片内振荡电路的输入端Pin20接地脚Pin21Pin28P2.0P2.7输入/输出脚Pin29PS

29、EN脚Pin30ALE/PROG脚Pin31EA/Vpp为程序存储器的内外部选通信号线Pin39Pin32P0.0P0.7输入/输出脚Pin40正电源脚该设计所需要的软件介绍：首先点击Project菜单新建项目，第二选择所需要的单片机，第三添加程序，经典程序如下：#include <AT89C51.H>#include <stdio.h>void main(void)SCON = 0x50; /串口方式 1,允许接收TMOD = 0x20; /定时器 1 定时方式 2TCON = 0x40; /设定时器 1 开始计数TH1 = 0xE8; /11.0592MHz 120

30、0 波特率TL1 = 0xE8;TI = 1;TR1 = 1; /启动定时器while(1)printf ("Hello World!n"); /显示 Hello World第四保存新建的程序添加项目，接着就是编译并调试运行程序了。3.2 C8051f310芯片介绍C8051F310芯片带有模拟多路器件，具有高速、流水线结构，该设计中采用的是 28脚MLP封装。该芯片作为主控芯片是所有器件的核心，其中接线端说明如下表3-3所示。表3-3 C8051f310接口端介绍表端口作用P0.0Spi LEDP0.1Dmx LEDP0.2-P0.3晶振P0.4-P0.7Dmx通信P1.

31、0-P1.3Spi通信P1.4-P2.0PWM输出P2.1-P2.4Spi通信控制端P2.5-P2.7，P3.1-P3.224C256通信P3.3-P3.4PWM/AD采样参照原理图如图3-3所示。图3-3 C8051f310原理图3.3 Acs712芯片介绍ACS712是线性电流传感器，当Allegro公司将此款产品公之于众后，该公司就获得了大众的瞩目，一时间名声大噪。在该集成IC芯片内有一个精确的低偏置电路，使得输出电压便于控制。该芯片的优点是响应快，噪声很低，此外该芯片带宽为50KHZ,输出误差很小，能够严格控制在4%，输出灵敏度极高，同时具有很高的绝缘电压，性价比高，能够使用方便，等等

32、好多优点，因此被广泛应用于，该器件工作原理是片内的霍尔集成电路能够感应到流经电流所产生的磁场，运用N沟道MOS管采集数据显示出来。此数据显示的电压会与输入电流成比例。电路原理如图3-4所示。图3-4 ACS712T原理图其中该芯片管脚5和7需要接一个N沟道MOS管，其另外一个接口要接到主控芯片D1端口作为输出，G1接LED灯作为显示电路，另外2管脚上接3V电源驱动电容。通过电容充放电实现驱动功能，管脚4需要接电阻进而与单片机连接，原因是如果单片机直接连接的话，倘若芯片崩溃会直接导致单片机损坏，然而电阻就可以有效阻止驱动直接充放电导致的系统瘫痪。同时6管脚与8管脚以及1、3都是接地端口，需要注明

33、的是管脚6需要接电容与管脚4同样提供稳压电路。3.4 at24c254芯片介绍本设计中该芯片采用的是2.7V标准电压，同时利用其有128K存储功能，其可以将C8051f310通过串口输出的数据进行读写操作，此电路中有效阻止输入噪声并且采用施密特触发方式通过管脚5、6将数据传输出来。本设计中参照电路如图3-5所示。图3-5 AT24C253原理图在通过微处理器输入输出模拟I2C总线而被读写之前应注意两个重要问题：（1）集成电路芯片的输入输出接口在与数据锁存，时间定时器连接时应该接入上拉电阻。（2）上拉电阻在闲置的时候应该保证两条信号线处于高电平。为了节约能源减少耗电情况的发生，要使系统一直处于高

34、电平，保证I/O口线能够输入输出高电平。该系统中上拉电阻要为系统提供稳定的输入电压，并且通过复位键开关电源将系统锁定，其复位电路如图3-6所示。其中上拉电阻需要接3V电压，按键部分需要接电容来缓冲，当电路瞬间断电时会有效防止电路瞬间掉线。该部分电路通过一个接线口来引入3V电源。图3-6 复位电路原理图3.5 LM2576芯片介绍LM2576系列稳压器是单片集成电路，本系统中采用的是电压可调方式。由于本设计要求是能够12V24V可调，仅需4个外部元件并且具有52kHz晶振。在此系统中，LM2576需要接4V电源提供能量，此外还需接入电感缓冲电流，此电路发光二极管的作用是显示电路工作状态，点亮表明

35、系统工作正常，如果不需要提供5V电源则发光二极管不亮,电路原理如图3-7所示。图3-7 LM2576原理图3.6 74HC08芯片介绍74HC08是一款CMOS器件, 该芯片高速，集成，成本低，受到大家的青睐，其中具有4组与门，引脚能够完全兼容低功耗LS-TTL系列芯片，同时该芯片符合微电子产业指定的固态技术协会标准。该芯片传输为5V电压7ns响应时间，电压上接5V公共电源，但是可以通过与门功能转换电压，本设计调整电源均是从此芯片获得的，需要多少伏电压均可以从这里获取。芯片接入电阻是可以提供缓冲并且分担一部分电压。该系统中采用的是SO14封装形式。该芯片电路原理如图3-8所示。图3-8 74H

36、C08电路原理图3.7 晶振及缓冲电路本着稳定与可实施的原则，本设计还需加入晶振、缓冲电路，其晶振原理图如图3-9所示，其中P02与P03接入单片机为单片机提供振荡频率。每当晶体振荡一次就会执行一次命令，一般认为是时钟振荡，振荡频率一定，所以可以作为时钟提供参考。图3-9 晶振电路原理图缓存电路如图3-10所示。该芯片接入电感电容是为了为LED提供稳压，电路断电情况下电容可以放电为LED提供电压，当电路导通时电感可以阻止瞬间电流的产生而有效保护LED。图3-10 缓冲电路原理图最终显示电路如图3-11所示。该部分电路是显示系统工作状态的电路，LED点亮表明系统工作正常，同时这里也是很好的体现了

37、本设计的最终主题，驱动LED点亮。图3-11 显示电路4 软件介绍4.1 PWM控制程序如下#include <C8051F310.H>unsigned char timer1; sbit PWM=P32;void system_Ini() TMOD|= 0x11;/PWM TH1 = 0xfe; /11.0592TL1 = 0x33;TR1 = 1; IE =0x8A;4.2 AD采样程序如下#include< C8051F310.H >#include <I2C.H>#define PCF8591 0x90 /PCF8591 地址/else IOsbit

38、 LS138A=P22; sbit LS138B=P23;sbit LS138C=P24; unsigned char AD_CHANNEL;unsigned int D32;4.3 数据锁存程序#include <C8051F310.H>#define uchar unsigned char #define unsigned int sbit clk = P1 2;/11数据时钟输入 sbit ser = P1 3;/14 数据输入 sbit rclk = P1 1;/12 数据锁存 sbit key1 = P3 2; sbit key2 = P3 3;4.4 数据锁存程序读程序

39、：unsigned char SPI_Receiver_Dat(void) unsigned char n ; for(n=0;n<8;n+) SCK_D(0); dat<<=1; if(MISO_I()dat|=0x01; else dat&=0xfe; SCK_D(1); SCK_D(0); return dat; #endif写程序：#if _CPOL=1&&_CPHA=0 /MODE 1 0 void SPI_Send_Dat(unsigned char dat) unsigned char n; for(n=0;n<8;n+) SCK_

40、D(1); if(dat&0x80)MOSI_D(1); else MOSI_D(0); dat<<=1; SCK_D(0); SCK_D(1); 4.5 液晶显示部分程序#include <C8051F310.H>#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit key1 = P0 0; #endif5 测试总结本次毕业设计真正的考验了我的技术水平，将我所学完全应用于实际，这真不是一件简单的事情，书到用时方恨少在这时显得那么古老而有深意，大功率LED恒流驱动涉及到主控芯片C8051f310的P

41、WM调制，以及核心元件ACS712驱动芯片的所有内容，包括软件编程、硬件电路设计与焊接、软件仿真、软硬件连接、最终成品出现。本设计在PROTEUS仿真软件上成功的实现了预期目标，能够通过调节脉冲实现电流的增大与减小，恒流驱动并不是真正的保持电流恒定而是某种意义上的恒定，最终目标是实现灯光亮度不变延长灯光寿命。其中keil中代码部分主要是实现PWM调节，这部分内容不是太难，因为书本上都有类似内容介绍，在充分咀嚼书本内容后能够大致写出程序结构，然后在别人的帮助下最终实现了C8051F310控制脉冲宽度调节LED亮度程序。此外软硬件联合过程中比较简单，在PROTEUS中仿真出结果之后只需添加keil

42、编译生成的.HEX文件即可，虽然软件硬件两部分各自编写完成的的过程还算顺利可是两部分结合起来显然不是很轻松，需要设置频率，本设计用的是12MHz，此外还有一些其他设置，本人不是很擅长，但是同学的帮助是我最终完成本设计。本启动设计最终电路板展示如图5-1所示。图5-1 电路板展示图本设计最终完成了驱动6颗LED常亮并且可以控制液晶显示调节亮度，整体产品设计如图5-2所示。图5-2 产品整体图参考文献1 雷思孝单片机原理及实用技术 M. 西安：西安电子科技大学出版社, 2009: 10-76.2 原子哥. STM32不完全手册V2.0 J. 3 张晓辉. PT4115的大功率LED恒流驱动设计的驱

43、动方案 D. 南京: 南京科技大学，2000.4 万光毅. SOC单片机实验实践与应用设计 M. 北京： 北京航空航天大学出版社，2003: 101-300.5 刘昌华. 8051单片机的C语言应用程序设计与实践 M北京: 国防工业出版社，2007：8-40. 6 马忠梅. 单片机的C语言应用程序设计（第四版) M北京: 北京航空航天大学出版社，2007,27-65.7 沙占友. 开关电源设计入门与实例解析 M. 中国电力出版社, 2009.8 吴丽丽,丁攀峰. 3W照明LED驱动芯片中功率管的设计研究科技创新导报 J, 2010年34期.9 童诗白,华成英. 模拟电子技术基础（第四版) M. 北京: 高等教育出版社，2006:70-79.10 Amara L. Holder, Gayle S.W. Hagler, Tiffany L.B. Yelverton et al. On-road black carbon instrument intercomparison and aerosol characterist