LED灯控制电路设计

LED灯控制电路设计

黄跃娟   ,魏颖

哈尔滨华德学院    150025

摘要：本文是用单片机对LED亮灭方式的控制设计，由主控模块、按键模块、电源模块、光感控制模块、时钟控制模块、驱动模块和显示模块组成。能够实现光照度的实时检测并且可以在液晶屏上显示出当前采集的数字，还有智能定时控制。

关键词：时钟控制；光感控制；发光二极管显示

1、引言

现如今世界对LED的研究已经不像开始的那样初级，现在已经达到成熟的时期，但是为什么要去研究出LED这种光源？是因为LED的优点：体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用、多变幻、高新尖。所以说LED电路的设计在当今显得很重要，因为进步发展飞快，市面上的供不应求而且人们对于它的需求越来越高越来越有难度这就看科学家们的研发了，重要强调一点没有驱动LED是永远不会发光的。所有LED厂家所应用到的LED都是一样的都为了使它发挥更多的作用，节约更多的能源，他们之间的差异就在于LED的驱动电路之中，而专家们也是利用了这些优点来为国家造福，为人们造福。

2、方案设计

本次设计是以单片机为控制主题，对系统进行初始化主要完成对按键的控制、定时器的控制，并且会有光照亮度的感应调节的控制。关于主控模块的控制方案，本文采用了52系列单片机，此类单片机可靠性高、价格低廉、安全性高，是一种高性能的单片机，共有32个I/O口，而且STC系列的单片机可以在线编程、调试，方便的实现了程序的下载与整机的调试。

3、硬件设计

（1）光照度检测模块设计

在设计中使用光敏电阻作为光传感器件对外界光线进行检测，主要是利用了光敏电阻在光线的作用下其阻值往往变小的这种光导效应现象，也有基于光敏二极管、光敏三极管等光电检测元件的相关电路，检测电路将检测到的信号以高低电平的形式传送给单片机，从而完成整个光电检测的过程。因为是模拟信号不能直接送给单片机，所以先要经过模数转换。

（2）时钟模块的设计

时钟模块就是对LED点亮时间的一种定时控制，在生活中比较常用的一种模式，本设计选用DS1302来显示年、月、日、时等，主要是想通过时控的功能来控制路灯的亮灭。为了保证DS1302不停电，一直能显示时间，设计中增加了一个纽扣电池C1给时钟芯片供电，在STC89C52的引脚XTAL1/XTAL2两端跨接石英晶体振荡器，就构成了一个稳定的自激振荡器。

（3）电源变压器

S1为电源开关，VD1是整流二极管，T1是电源变压器。输入的是220V交流电，二次绕组输出是电压较低的交流电压电压将加到VD1正极。电路中的电源变压器T1只有一组二次绕组，所以T1输出一个交流电压，这一电压直接加到整流二极管VD1上。

（4）滤波电路

电容滤波电路和单相桥式整流。然而在分析电容滤波的时候，要先注意电容器两端的电压vc对整流元件的导电影响，整流元件只有在受到正向电压作用的时候才会导通，否则的话则会截止。

4、软件设计

在设计软件上，主要包括用单片机形成初始波形，通过计算，储存的功能实现初始波形的产生，产生初始波形后把波形存储在单片机内，再用单片机对初始波形进行改变，改变的量有幅度、频率、波形的形状，在单片机内调解完成后，再通过单片机控制数模转换器波所形成的波形由数字量改变为模拟量，在单片机和数模转换器的一系列操作过程中会产生一些误差，经过负压转换电路减小所形成的误差，经过不断的调节，形成相对稳定的波形，再由显示器进行显示，形成最终的波形。

5、调试

将所有焊接在电路板上的元件用万用表分别进行测试，在确定所有硬件焊接成功无误并且在无任何损坏的情况下，将软件下载到硬件中进行测试。对程序进行单步调试，可以清楚的发现程序在哪一步出现错误，可以及时的发现并方便更正。

6、总结

本文首先采用光敏电阻进行光照度检测，然后通过AD0832转换成数字信号，送给8位单片机STC89C52，单片机对接收到的数据进行分析和处理，并且送给LCD1602显示出来。

参考文献

[1] 黄继昌．传感器工作原理及应用实例[M]．北京：人民邮电出版社，2018

[2] 马云峰．单片机与数字体温传感器DS18B20的接口设计[J]．计算机测量与控制，2019