基于单片机的PWM调光控制系统的设计

2014届光电信息工程专业毕业设计指导老师：汇报人：日期：2014年5月21日基于单片机的调光控制系统的设计2设计一个基于单片机调光控制系统的设计，该系统利用STC12C5616AD单片机作为核心控制器件，STC12C5616AD单片机是新一代高速、低功耗、超强抗干扰的8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍，且内部集成MAX810专用复位电路，4路PWM，8路高速10位A/D转换。论文概述3由于该芯片内部集成A/D转换和PWM，首先运用单片机的A/D转换芯片采集光敏电阻电压的变化，将模拟信号转化成数字信号，然后利用PWM调光技术调整PWM的占空比对LED的电流进行控制，实现对光亮度的自动调节。论文概述4实验仿真软件流程图框图分析PWM简介及PWM控制LED调光原理总体框图Contents研究意义5LED照明又称固态照明，作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术，具有节能、环保、安全可靠的特点，固态光源是被业界看好的未来十年替换传统照明器具极具潜力的新型光源，代表照明技术的未来。发展新固态照明，不仅是照明领域的革命，而且符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。研究意义6脉冲宽度调制(PWM)，是英文“PulseWidthModulation”的缩写，简称脉宽调制，PWM方法的基本思想就是利用单片机具有的PWM端口，在不改变PWM方波周期的前提下，通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比，从而控制充电电流。PWM简介7PWM控制LED暗亮原理对于控制LED灯有暗到亮或由亮到暗，采用的是脉宽PWM法。它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。这次设计利用STC12C5616AD单片机产生占空比可变的矩形波，当产生此矩形波的I/O口通过滤波电路再与LED灯相接后，由于输出矩形波占空比不断变化，那么一个周期内有一部分时间LED导通，一部分时间截止，从整体来看有一个平均电压，PWM信号频率很高的，我们无法通过肉眼来观察到每一个周期LED灯亮灭的变化过程，所以只好通过平均电压这样一种方式来决定这个LED的亮的程度了。随着波形占空比不断变化，LED灯也会有暗到亮再从亮到暗不断变化。8总体框图光敏电阻单片机控制系统LED灯手动控制A/D转换PWM9光敏电阻单片机控制系统手动控制A/D转换框图分析◆基于的单片机的调光控制系统的设计以STC12C5616AD作为主控芯片，设置了手动控制和自动控制。10◆在手动控制时，通过输出不同的PWM占空比对LED的电流进行控制，从而实现了对光度的手动调节。单片机控制系统LED灯手动控制PWM11◆在自动控制时，通过ADC080感应光度9模拟数字转换芯片不断检验光敏电阻的电压来间接测量感应光度，调整PWM占空比对LED的电流进行控制，从而实现了对光度的自动调节。光敏电阻单片机控制系统LED灯A/D转换PWM单片机控制系统12软件流程图YESYESYESYESNO开始初始化I/O、定时器P1.0输出230Hz占空比为20%的PWM是否有键按下？PWM占空比加1PWM占空比减1亮度+亮度—复位PWM占空比为20%结束13实物调试图14光强度系统检测上位机VB界面图◆在VB界面设置光强的上限值必须在180~220之间，下限值必须在20~60之间，光强超过上限值或低于下限值都会自动报警。衷心感谢各位老师的耐心指导及同学们热忱帮助，使我成功的完成此次毕业设计！ThanksForYourAttention！