AT89S52单片机数字调光LED照明系统设计+源程序(2)
为了解决上述问题，研究一款性能良好的LED自动调光系统是非常有必要的。
随着科学技术的发展，以及LED技术研究的深入，人们发明了多种经济、高效的LED调光方法，如兼容传统可控硅调光方案[1]，模拟调光[2]以及PWM调光[3]等。
可控硅调光需要使用可控硅调光装置，与旧有的白炽灯调光方案兼容[4]。是在相控调光技术的基础上逐渐发展起来的，相控调光技术又分为前沿相控调光和相控后沿调光[5]。此技术优点是调光工作效率高，性能稳定[6]，缺点是如果文持电流不够，就会使得导通角不稳定，输出波形不均匀，产生振颤和尖峰，LED会出现闪烁的情况[7]。模拟线性调光一般是通过调节LED正向工作电流的大小来实现的[8] 。
模拟调光优点是结构简单，不会引入潜在的干扰，缺点是控制精度差，很难达到理想的控制效果[9]。
PWM调光，使开关电路以相对于人眼识别能力来说足够高的频率工作，通过设置周期和占空比来改变输出电流平均值[10]。PWM调光优点是应用简单。效率高，精度高，且调光效果好，稳定，不会产生色谱偏移，在大范围内调光，也不会发生闪烁现象[11]。但是PWM调光是通过调节模拟PWM信号调节LED的亮度，因而会带来干扰问题[12] 。
在比较了上述的三种调光方案后，基于对硬件制作难易程度的考虑以及系统设计可行性的分析，最终决定采用模拟调光来实现数字调光LED照明系统的设计。
1．2 设计内容及要求
本次毕业设计的要求主要是针对探测照明领域，设计出一个能随环境亮暗而实现LED自动调光的数字化系统。该设计的具体要求可以概括如下：
1.基本功能要求：
（1）采集光强指数并显示
（2）实现LED随光强变化而自动调光
（3）具有复位，串口下载等功能
2.工作要求
（1）绘制电路系统原理图
（2）手工焊制硬件电路板
（3）设计完整程序
（4）完成整个系统的调试工作
1．3 系统开发方案设计
众所周知：要完成一个完整系统的开发设计，必须要包含硬件设计，软件设计和系统调试三个部分。硬件设计是为整个系统提供运行的平台，软件设计是用来实现各个部件功能作用的。系统调试是检测所有功能是否能良好运行的关键一步。三者相辅相成，不可分割。
由于本设计决定采用51系列单片机中的来实现数字LED调光系统，在查阅了大量关于51单片机开发应用的资料后。本毕设最后是通过Protel99se提供硬件开发环境，并根据在该环境中所绘制的电路原理图完成硬件平台的制作。而软件设计环境则是由Keil2来提供，在其上编写完整程序并自动生成Hex文件。系统调试则是通过串口器件和USB下载线在AVR fighter环境下把Hex文件烧入单片机的FLASH中来检验系统功能运行状况，系统开发方案设计图如下：
1-1 系统开发设计图
2 硬件系统
硬件系统的开发又可以分为硬件设计与硬件制作两个部分。本章内容将着重介绍硬件的设计部分，探究如何在Protel99se的工作环境下一步步地完成整个硬件电路的设计。关于硬件制作的部分，本章内容则立足于对一些硬件制作遇到的问题及注意点进行归纳总结。
2．1 硬件设计
硬件系统设计原理图如图2-1所示，除了核心部件AT89S52单片机外，本硬件系统可以细致的划分为AD采集模块，LED驱动模块，LED调光模块，亮度显示模块以及串口下载模块等（注：Protel99se环境下完整原理图见图2-9）。
2-1 硬件系统原理图
2.1.1 中央处理模块
为了要实现LED数字调光的目标，系统里就离开不了控制芯片，基于对51系列单片机的学习，我了解到Atmel公司生产的AT89S52单片机具有低功耗，高性能，端口资源丰富，易于编程使用等特点。经过仔细比对并最终决定采用以AT89S52芯片作为核心部件外加外部电路的整体硬件设计方案。（注：另外由于拆卸方便，本毕设采用的是40引脚双列直插型引脚封装的芯片。）
下一篇：EDA宽带小步进频率综合器设计