 |
学校地址：湖南省 长沙市 雨花区 树木岭路330号 |
RGB LED气氛灯光照明—营造温馨照明的MSP430
|
学校地址：湖南省 长沙市 雨花区 树木岭路330号 |
高亮度 LED 在照明应用中的使用越来越
sSBbWw在这里将介绍一种简单的“气氛照明灯”，其仅使用了少量的组件。
8 tt t8.com这三 种 LED 均由使用开关调节器的恒定电流来供电，
ssbbww. com亮度控制由
SSBBww产生三种 PWM 信号的 MSP430 微控制器来完成。
www.ssbbww.com用磨 砂玻璃外壳将印刷电路板安装到台灯中，
wwW.ssbbwW.coM也www.ssbbww.com和 LED 聚光灯一起使用来进行间接照明。无论其功耗有多大，现在dd dtt. com的 LED 通常都使用一个恒定电流源来驱动。这是
8 Tt t 8. com以流明 (lm) 为单位的光输出量和电流量成正比例 关系。
因此www.8 t tt8. com，8 tt t8.com的 LED 厂商都规定了诸如光输出（有时称为光学效率）、可视角度和波长等参数，
dddtt正向电流 IF 的函数，而非像人 们所期望的那样dddtt正向电压 VF 的函数。
8ttt8，sSBbWw在电路中使用了
市场上大多数开关调节器都被配置为恒定电压源，而非恒定电流源。将恒定电压调节器转换为恒定电流运行必须ssbbww. c om要对电路进行 简单、稍微的改动。sSBbWw使用了一个压降被调节了的电流感应电阻器，而非通常用于设定输出电压的分压器。图 1 显示了该电路的 简化图。
图 1 一个开关调节器既www.ssbbww.com被配置为一个电压源也可被配置为一个电流源
LED 亮度调节的方法主要有两种。第一种
8tt t 8. com最为简单的一种方法便是利用
sSBbWw不希望看到的。稍微
SSBBww提供 LED 额定工作电流的恒定电流源。这样，附加电路就www.ssbbww.com利用给定脉冲间隔比 (mark -space ratio) 快速地将 LED 开启和关闭，从而平均发出更少的光，感觉就像是光的强度降低了。通过脉冲间隔比，sSBbWwwww.ssbbww.com较轻松地 对 LED 的感知亮度进行调节。这种方法被称为脉宽调制（或 PWM）。dddtt一个示例，sSBbWw将会看到
sSBbWw以黑色显示了将 PWM 信号直接连接至 EN（使能）引脚的可能www.ssBBww.cOm性。整个开 关调节器电路和 PWM 信号一起开启和关闭。在sSBbWw实验中的试验表明，在这种配置中，sSBbWwwww.ssbbww.com使用一个高达 100Hz 的 PWM 频 率。这种排列的优点是其简易性:不需要sSbBwW.cOm额外的组件。另外8 Tt t 8. com该开关调节器在关闭时仅产生非 常少的静态电流。其缺点是，LED 对使能引脚上高电平的反应被延迟。这是8 Tt t 8. com开关调节器具有一种“软启动”功能:当器件被开启时 ，输出电流
8ttt8上升，直到其达到额定的 LED 电流。在应用中，这种上升斜坡可能www.ssBBww.cOm会存在问题，8 Tt t 8. com LED 发光的波长随电 流从其最小值到正常工作电平的8ttt8增强而变化。例如，在一个 DLP 投影仪或 LCD 电视面板的 LED 背光灯中，这种变化可能www.ssBBww.cOm是我 们无法接受的。
dddTt，就
www.hnygpx.com示范项目而言，肉眼无法看到这种影响。在第二个变量中（图 2 中红色所示ssBbww部分），PWM 信号通过一个小信号二极管被耦合至 TPS62260 的误差放大器输入端。在本电路 中，一个施加于控制输入端的超过 600mV 的正电压会使误差放大器输入驱动过度，并由此关闭 LED。
www.ddd tt. comwww.hnygpx.com电路没有使用使能 输入，因此www.8 t tt8. com它不具有与调节器软启动功能相关的启动延迟，且 LED 被极为快速地开启和关闭。
因此www.8 t tt8. com，上述电流斜坡所带来www.ssbbww.com被忽略不计。另外sSBbWw在实验室里发现，PWM 频率www.ssbbww.com上升 到 5kHz。
图 2 中蓝色部分显示了第三种可能www.ssBBww.cOm性。这里的 PWM 信号被用于控制线连至 LED 的 MOSFET。MOSFET 使 LED 短路，并允许其 被更加快速地开启和关闭。该调节器运行在恒定电流模式中，而且电流将会流经 LED wwW.ssbbwW.coM MOSFET。这种方法的
www .ddd tt. com MOSFET 带来
ssbbww.Com耗散掉。其优点是较高的开关频率: 在实验中，sSBbWw看到 TPS62260 www.ssbbww.com成功运行在 50kHz PWM 频率的
www .ddd Tt. com下。
图 2 实施调光功能的三种方法
图 3 使用 JTAG 连接 (JP1)、eZ430 连接器 (JP2) 和旋转编码器 (R1) 基于 MSP430 微控制器的这种电路的控制部分
图 4 由三个配置为恒定电流源的开关调节器和一个使用分立组件构建的 3.3V 稳定电源组成的电路部分
该电路的核心（请参见图 3和图 4）为一个 MSP430F2131 微控制器。对它进行编程，以使其起到一个三重 PWM 生成器的作用，并 从旋转编码器 (R1) 读取数值。编码器值用于对一个包含8 tt t8.com红色、绿色和蓝色 LED 脉冲间隔比值的查寻表编索引。
，相应的 PWM 信号就会出现wWw.在接近 122Hz 频率时的输出引脚 TA0、TA1 和 TA2 上。该信号的强度足以确保 LED 不会出现wWw.闪烁，8 Tt t 8. com眼睛将 单个光脉冲平滑成了一个平均可感知强度值。
就实际8ttt8实施而言，sSBbWw选择了图 2 中红色部分所示ssBbww的 PWM 控制方法，其在电路
www.ssbbww.com
ssbbww更强的电流（高达 1A），其采用
dddTt.com的方式进行 封装。使用小信号二极管（D13、D23 和 D33）耦合 PWM 信号。当 PWM 信号较高时，其会超过相应开关调节器的正常误差信号输入，其 具有一个 600 mV 的极限电压电平。这
www.hnygpx.com说，PWM 信号的高电平会迫使 LED 熄灭。当 PWM 信号最终降低时，该调节器再次启动 ，ssbbww. com LED 亮起。整个电路均由一个经过ssbbww调节的 5V 1 A DC 电源适配器供电。使用一个电阻和一个齐纳二极管构建的简单稳压器将 5V 电平降低至 3.3V，以用于 MSP430 微控制器。
该电路www.ssbbww.com构建在如图 5 所示ssBbww的印刷电路板上。有三种版本的电路板，
www.Dddtt.com之间
可供选择的 LED。在高功耗 LED 的性能中，工作温度是一个
www.hnygpx.com的参数，其会给工作寿命、正向电压、输出波长甚至是设备的亮度带来sSBbWw选择的实验印刷电路板尺寸，要SSBBww允许将 SK477100 型散热 片（由 Fischer Elektronik 制造）安装到使用双面粘合热传输材料的电路板背面。在满功率下运行时，这www.ssbbww.com将 LED 的温度从 61 °C（无 散热片）降低至 54 °C（有散热片）。该散热片还有助于加速印刷电路板区域
dd dtt. com制作一幅示例散热图，sSBbWw将电路板和 Cree 公司的 LED 组装在一起。图 6 生动地显示了结果，从而描述出了无散热片（图 左侧）和有散热片（图右侧）时 LED 的温度
8 tt t 8. com。
本应用中 MSP430 软件的源代码www.ssbbww.com从 Elektor 网站上下载。该代码以www .ddd tt. com“MSP430F21x2.h”报头文件dddtt开始，该文件包含了所 有控制寄存器名称以及 MSP430 中可用8ttt8控制比特的定义。接下来，颜色表的长度就被定义了出来。这里需要sSbBwW.cOm注意的是， “LED_TabLength”的值实际8ttt8上被设定为四倍\表长度。，按照<8ttt8table>颜色表本身，为每一个单独的 LED 使用一个单独的阵列。指示器 “LEDptr”被用于从单个颜色表阵列中读取8 tt t8.com三个输出的相应 PWM 脉冲间隔比设置:也www.ssbbww.com参见文本框“颜色表”。
微控制器在函数“main()”的开始便被初始化。看门狗定时器被关闭，可调系统时钟的校准值被加载，定时器 A 模块得到配置，同 时多元输入和输出均被
www.d dd tT. com PWM 脉冲间隔ssbbww.Com变化，并由此生成不同的颜色。使用两个嵌套的“for”环路来对这些颜色变化的总时间进行控制。第一个“while”环 路运行到旋转编码报告其输出中出现wWw.变化为止。，第二个被写成一个无限环路的“while”块接过控制权:它根据旋转编码被转换 的方向来增强或衰减颜色表指示器。印刷电路板允许实施更多的功能，例如:专门8ttt8针对 TI eZ430-RF2500 射频模块的芯片 (socket)。eZ430-RF2500 套件由两个射频模块 供电。（通过在射频模块的微控制器上使用测试引脚），其中的一个模块www.ssbbww.com适用于旋转编码器，从而创建一个到 LED 电路板的无 线链路。
这里所说的电路板主要用于实验和评估。www.ddd tt. comwww.ssbbww.comssbbww MSP430 源代码，因此www.8 t tt8. comsSBbWwwww.ssbbww.com对其进行修改以用于其他项目。sSBbWw还 www.ssbbww.com在其他
图 5 用于构建图 3 和图 4 中电路的印制电路板。有三个不同版本供您下载，以支持不同类型的 LED。
图 6 和 Cree 公司的 LED 一起组装的电路板散热图。左侧:无散热片；右侧:有散热片。
★★★★★ 湖南省阳光电子技术学校常年开设：手机维修培训、家电维修培训、电工培训、电脑维修培训、焊工培训--面向全国火爆招生！网址：http://www.hnygpx.com 报名电话：0731-85579057)。百分百安置就业。颁发全国通用权威证书。采用我校多年来独创的“模块教学法”,理论与实践相结合、原理＋图纸＋机器三位一体的教学模式，半天理论，半天实践，通俗易懂，确保无任何基础者也能全面掌握维修技能、成为同行业中的佼佼者。包教包会包工作(一期不会，免费学会为止)。
减小字体
增大字体
中查看“RGB LED气氛灯光照明—营造温馨照明的MSP430”收录情况
中查看“RGB LED气氛灯光照明—营造温馨照明的MSP430”收录情况