AT89C51单片机白光LED路灯照明控制器设计(2)
5.1 AT89C51单片机系统实验和测试.25
5.2 测试DA转换芯片MCP4822.25
5.3 测试LED驱动器MAX155426
5.4 系统联调.27
总结与分析.28致 谢.29
参考文献.30
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
近年来,随着世界自然资源的紧缺,社会上大力提倡节能环保的创新型研究及应用。为了适应社会的发展及需要,LED灯的出现成了整个亮化产业的新方向。白光LED作为国际公认的下一代照明源已经被广泛应用于手机、液晶屏等产品中。LED与传统光源相比,具有可靠性好、不易破损、能耗低、寿命长、效率高、开关速度高等优点，因而单片机系统在路灯管理系统中起着不可代替的作用。
传统路灯无法精确控制到每个路灯的亮度，这样不仅浪费了电能，缩短了路灯寿命，而且设定路灯亮度和调整时会对每个路灯进行调节，既浪费人力也浪费时间，现在通过网络技术智能地控制和调整每个路灯的亮度，只需有人坐在电脑前即可完成。而这种可调节亮度的方法将对每一个区域的路灯进行控制，根据人流车流设定路灯的适合的亮度。譬如在晚上人流车流高峰期时可设置成最高亮度；而在人流量少的时段把亮度调暗，也就是设置成节能状态。
1.2 路灯照明控制器的概述与现状
1.3 课题主要研究内容
1）研究以AT89C51单片机为核心，作出系统整体方案设计。
2）分析MCP4822D/A转换器性能特点。
3）分析MAX1554LED驱动器性能特点。
4）设计系统硬件和软件。
5）以Keil51为仿真平台，进行仿真。
本次毕业设计主要工作为：
1)介绍路灯控制器在现代电子信息系统中的应用，概述路灯控制器的现状，也介绍AT89C51单片机、MAX1554LED驱动器、MCP4822数模转换器的原理。
2）设计一种以AT89C51单片机为核心的白光LED路灯照明控制器，再做出相应的硬件系统及软件系统。
3）对所提设计方案进行设计与编程，根据设计与编程制作出相应的实物。
4）对本次毕业设计中所做的工作提出归纳总结与后日对这方面工作的展望。
1.4 论文总体安排
1.4.1 白光LED路灯控制器设计
由于白光LED是由电流驱动的器件，其亮度与流过的电流成正比。因此，通过对流过白光LED电流的调节，实现对背光源的亮度的调节。
本设计将运用单片机控制白光LED路灯照明，实现对10个串联白色LED灯亮度进行调节的例子。首先介绍MCP4822 D/A转换器和MAX1554LED驱动器，并介绍通过MCP4822 D/A转换器和MAX1554LED驱动器设计白光LED路灯照明控制器的程序代码。
1.4.2 系统设计要求及设计思路
通常，白色LED的正向导通电压约为3.3～3.6之间。由于本系统选用单5V电源供电，而系统中有10个串联的白光LED，因此需要通过升压型变换器实现白光LED电源电路的设计。在本设计中，选用了型号为MAX1554的升压型变换器芯片，该芯片具有电源升压变换及调节LED电流的功能，可以满足系统的设计要求。
系统选用AT89C51作为控制器，通过单片机送出不同的转换数据至数模转换器MCP4822来调节BRT端的输入电压，最后实现对串联白光LED亮度的调节。同时，系统中设置了三个按键，分别为开锁键，亮度增强键和亮度减弱键，用于对键盘的锁定和白光LED亮度的调节。
2 白光LED路灯照明控制器的硬件介绍
2.1 AT89C51单片机简介
2.1.1 AT89C51单片机介绍
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构。AT89C2051是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。引脚排列如图2-1所示。