非接触供电的LED照明系统F084

1、组别：F084非接触供电的LED照明系统的设计摘要：本设计是基于AT89S51单片机控制的非接触供电LED照明系统。本电路主要包括直流稳压电源，能量发射模块，LED照明模块。将直流稳压电源转为振荡电信号，通过能量发射模块发射，通过无线供电技术，使用LED照明模块上的接收模块，通过接收模块接收无线电能量从而点亮LED灯。一、系统方案设计。该系统包括能量发送模块和LED照明模块。LED照明模块包括一个带能量接收单元和五个LED灯，LED照明模块不外加任何电源，它的供电只能来自能量发送模块，两个模块之间没有任何导线连接，电能的传输通过感应线圈由能量发送模块以无线方式传输给LED照明模块，线圈间的介质

2、为空气。其中，能量发送单元采用12V的直流电供电。其系统框图如图1所示。三、系统各模块的电路设计1、能量发射模块1稳压：通过L7805把12V的直流稳压源变成5V，给单片机供电。7802通过C语言程序控制使单片机输出PWM信号。3进行信号放大：方案（1）使用MOS管放大信号使用PWM信号控制9013三极管使12V的直流电源产生振荡。然后通过线圈的磁场感应将产生的振荡信号发射到LED照明系统。方案（2）使用MOS管放大信号在实际的实验过程中，由于使用MOS管的方案（2）会使得电路发出较大热量，需要加散热片，比较繁杂。故而舍弃方案（2）。10k2、LED照明模块图2.2 LED照明模块图2为接收器

3、电路，它是一个载波频率调谐在1.65KHZ的LC网络。其中包含一个线圈和一只与线圈并联的60pF可变电容。四只1N4007二极管组成一个全桥整流器，对RF功率作整流。整流效率大约为50%。要达到3.3V输出电压，线圈脚上需要11.2V峰峰值的脉冲电压。3、功耗显示模块方案（1）使用LCD显示屏进行功耗的显示，其特点是：亮度高、工作电压低、功耗小、易于集成、驱动简单、寿命长、耐冲击且性能稳定。方案（2）使用数码管也可以进行功耗的显示，数码管具有耗能低、电压低、寿命长、对外界环境要求低，操作简单。但数码管需要很大的驱动能力，一般单片机驱动能力不够，需加上拉或下拉电阻，故而我们选用了方案（1）。其中

4、，5V的电源用稳压芯片L7805获得。4、1602液晶显示模块工作流程图：四、测试结果分析五、得出结论本设计采用了单片机使用单片机输出PWM信号起到振荡作用，振荡电能通过线圈的传送，接收模块接收到振荡的电能后，通过整流桥将交流信号转换为直流电源点亮LED灯。整个系统中发射模块发射的电压大小与频率大小有关，当频率过大时，发射电压就会过小，从而导致无法点亮LED灯，因此在写程序时应控制好发射频率的大小。同时，使用单片机控制，可以简化电路，把模块显示电路与发射电路融合在一块电路板上，通过单片机C语言程序来控制LED灯的亮暗，和液晶屏显示功率，同时电路功耗低，不需考虑散热模块，简化了电路结构。参考书籍【1】 陈永真 全国大学生电子设计竞赛试题精解选 电子工业出版社【2】 阎石 数字电子技术基础第五版 高等教育出版社【3】 童诗白 华成英 模拟电子技术基础 高等教育出版社【4】 3黄智伟、无线发射与接收电路设计 北京：北京航空航天大学出版社 2004年5月【5】 4Carl J.WeismanT