LED闪光灯电源（H题）

简 易 电 子 秤

G 题

设计报告

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G题：简 易 电 子 秤

摘要

本设计为简易电子秤，电源的核心为直流稳流电源变换器，它将电池的电能转换为恒流输出，驱动高亮度白光LED。该电源有连续输出和脉动输出两种模式，并具有输出电压限压保护和报警功能。连续输出模式输出电流为100、150、200mA三档，最高输出电压不低于10V，最低输出电压为0V(输出短路)。在规定的输入电压和输出电压范围内，输出电流相对误差小于2%。输出电流200mA，输出电压10V时，效率不低于80%。采用LM3410恒流LED驱动器组成高亮度LED闪光灯电路，使输出电流稳定，不受负载阻抗或输入电压的影响，保证LED稳定发光；输出电压稳定且比输入电压高，不受输入电压变化或负载电流变化影响。PWM波的产生和控制芯片产生恒流源采用STC12C5A60S2单片机控制AD转换器进行液晶显示，采样输出电压，并在输出电压的幅值低于10.5V时控制蜂鸣器蜂鸣实现报警。

关键字： 直流稳流电源变换器 LM3410恒流LED驱动器 STC12C5A60S2

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目录

摘要 ................................................................................................................ 2 第一章 系统组成及方案论证 ...................................................................... 4

1.1系统组成 ............................................................................................... 4 1.2系统方案的论证与选择 ....................................................................... 4

第二章 硬件系统设计 .................................................................................. 4

2.1硬件电路的设计与分析 .................................................................................. 4 2.2高亮度LED闪关灯电路 ................................................................................ 5 2.3分压电路 .......................................................................................................... 5 2.4单片机控制电路 .............................................................................................. 5

第三章 软件系统设计 .................................................................................. 6 3.1 软件系统设计及分析 ..................................................................................... 6

3.1.1 电压检测及显示 ................................................................................... 6

3.1.2 PWM波调试 .......................................................................................... 7 第四章 测试结果及分析 .............................................................................. 7

4.1 测试条件 ...................................................................................................... 7 4.2 测试结果 ....................................................................................................... 74.2.1测试项目1 .............................................................................................. 7 4.2.2测试项目2 .............................................................................................. 7 4.2.3测试项目3 .............................................................................................. 7 4.3 结果分析 ...................................................................................................... 7第五章 总结 ................................................................................................... 8 第六章 参考文献 ........................................................................................... 8

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附件 ................................................................................................................. 9 附件一: 测试使用的仪器设备 ............................................................................ 9

附件二：题目单 .................................................................................................. 9 附件三：源程序代码 ............................................................................................. 9

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第一章 系统组成及方案论证

1.1系统组成

本系统主要有恒流升压模块，电压输出检测显示模块、报警模块和电压限流

模块。具体地说，恒流升压模块由恒流电路和升压稳压电路组成，恒流电路是指输出电流稳定，基本不受负载阻抗或输入电压影响的电路，可保证LED稳定发光；升压稳压电路就是输出电压比输入电压高，而且稳定，输出电压基本不受输入电压变化或负载电流变化影响。电压输出检测模块和报警模块是通过8051单片机系统控制电子选择开关采样输出电压，并在输出电压的幅值低于10.5V时控制蜂鸣器蜂鸣实现报警；控制AD转换器进行转换，经过处理后送液晶显示。电压限流模块是通过电阻和PNP三极管搭建转换电路实现单片机IO口输出电压由高到低的转换。

1.2系统方案的论证与选择

【方案一】传统led驱动电路，恒流源电路，升压模块

低压闪光灯的电路十分经济，主要由升压、稳压的电荷泵、Flash LED(LED闪光灯)、闪

光控制开关组成。恒流源电路可调，传统的升压模块，3v-5v-10v。

【方案二】恒流LED驱动电路，恒流负载升压

恒流LED驱动电路是通过LM3410恒流LED驱动器组成高亮度LED闪光灯电

路，使输出电流稳定，不受负载阻抗或输入电压的影响，保证LED稳定发光 以直接通过合适的公路升压到设计的电压，充分利用Lm3410芯片高性能。达到恒流升压，通过PWM调节电流，达到预定电流，通过大功率负载横流升压。 【方案选择】

恒流LED驱动电路采用DC/DC变换,在输入电压变化时它能调整LED电流使之恒定，保持LED的亮度不变。LM3410采用电流模式控制和Intemal补偿，以提供高性能和宽范围的工作范围，还包括调光、逐周期电流和热关断功能。适用于LED背光电流源、LED闪光灯驱动器，可所以综合以上两种方案，选择第二种方案。

第二章 硬件系统设计

2.1硬件电路的设计与分析

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sbit lcdrw=P2^5;

sbit lcden=P2^7;//LCD控制引脚定义 sbit key1=P3^0; sbit key2=P3^1; sbit key3=P3^2; sbit key4=P3^3;

/******************延时ms***********************/ void delayms(uint t1) { uint x1,y1; for(x1=t1;x1>0;x1--) for(y1=113;y1>0;y1--); } void PWM0_set(uchar empty) //占空比可以直接设置 { CCAP0L=empty; //可直接赋值来控制占空比 CCAP0H=empty; CCAP1L=empty; //可直接赋值来控制占空比 CCAP1H=empty; }

/**************占空比设置**************************/ void zkb_set() { if(key1==0) { delayms(1); zkb+=50; while(!key1); } if(key2==0) { delayms(1); zkb-=50; while(!key2); } void zq_set()///周期调节 { CR=0; TR0=0; if(key3==0)

{ delayms(2); zhouqi+=20;

// if(zhouqi>256) zhouqi=0; while(!key3); } if(key4==0)

{ delayms(2); zhouqi-=20; // if(zhouqi<0) zhouqi=256; while(!key4); } TR0=1; CR=1; } void adc_init()

uint getADCResult() uint getADCResult1()

/*****************液晶写指令********************/ void write_zhl(uchar zhl)

/********************液晶写数据********************/ void write_shj(uchar shj)

/**********写入单个字符函数****************************/ void wr_char(uchar x,uchar y,uchar dat) { switch(y) { case 0: { write_zhl(0x80+x); break; } case 1: { write_zhl(0xc0+x); break; } } delayms(10); write_shj(dat); }

/*******************液晶初始化************************/ void lcd_init() { lcden=0; write_zhl(0x38);//显示模式设置 delayms(2); write_zhl(0x0e); delayms(2); write_zhl(0x06);//设置显示方式及光标

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delayms(2); write_zhl(0x0c); //光标闪烁0x0f,,不闪烁0x0c // write_zhl(0x01);//清屏 write_zhl(0x80); }

/*****************定时器设置*****************/ void t0() { AUXR=0x80; //1T模式 TMOD=0x02; //模式2 TH0=zhouqi; TL0=zhouqi; TR0=1; ET0=1; EA=1; }

/********************************************************** ; pwm初始化

**********************************************************/ void pwm() //pwm的初始化 { // zkb=0X40; CCON=0x00; //PCA控制寄存器 CH=0; CL=0; CMOD=0x04; //PCA工作模式寄存器CMOD ，采用跟着t0定时器来 PWM0_set(zkb); //总共为256； CCAPM0=0X42; //允许P13作为PWM输出 CCAPM1=0X42; //允许P14作为PWM输出 CR=1; //计时器开始工作 } /***************AD采集显示**************************/ void disp() { for(t=0;t<20;t++) { wr_char(t,0,dis1[t]); delayms(5); } for(t=0;t<10;t++) { wr_char(t,1,dis3[t]); delayms(5); } dat=getADCResult(); dat1=getADCResult1(); }

/*****************************************************/ void main() { lcd_init(); adc_init(); t0(); CCAP0H = zkb; //占空比控制 CCAP0L = zkb; pwm(); while(1) { disp(); if(key2 == 0) { delayms(2); zkb+=20; //占空比调节 while (key2!=0); } if(key1 == 0) { delayms(2); zkb-=20; while (key1!=0); } CCAP0H = zkb; //占空比控制 CCAP0L = zkb; zkb_set(); PWM0_set(zkb); delayms(520); } } /*定时器*/ void t0int() interrupt 1 { TH0 =zhouqi; /*时间基准为1ms*/ TL0 =zhouqi; zq_set(); }

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