29--王伟明--单片机课程设计.doc

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机
课
程
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计
课程名称:单片机LED控制系统设计
班级:07行知电信
学号:07202429
姓名:王伟明
日期:2011年1月8日
单片机LED控制系统设计
任务要求:
资料收集:STC11Fxx系列单片机资料、LED控制在实际中的应用资料
拟定设计方案,包括控制方案确定、CPU选型、软件开发工具的选择等。
完成系统设计与调试,具体包括:
完成硬件控制电路设计
完成控制软件设计
完成系统调试
d)系统能够完成控制任务要求,且可靠运行。
二、资料收集:STC11Fxx系列单片机资料、LED控制在实际中的应用资料
A)关于STC11Fxx系列单片机资料简介
B) 关于LED控制在实际中的应用资料简介
LED控制器(LED controller)就是通过芯片处理控制LED灯电路中的各个位置的开关
一、低压型LED产品大功率控制器
低压型LED产品一般设计电压12V-36V,每个回路LED数量3-6个串联,用电阻降压限流,每个回路电流20mA以下。一个LED产品由多个回路的 LED组成,优点是低压,结构简单,容易设计;缺点是:产品规模大时电流很大,需要配置低压开关电源。由于产品的缺点所限,低压不可能远距离输电,都是局限于体积不大的产品上,如招牌文字、小图案等。根据这个特点,控制器设计规格:12V的选用75A/30V MOS功率管控制,输出电流8A/路;24-36V选用60A/50V MOS功率管控制,输出电流5A/路。用户可以根据以上规格选定控制器的路数,跳变的可以选购NE20低压系列、渐变的选购NE10低压系列控制器即可。注意LED的必须是共阳(+)极连接法,控制器控制阴(-)极,控制器不包括低压电源
二、高压型LED产品控制器
高压型LED产品设计电压是交流/直流220V电压,每个回路LED数量36-48个串联,每个回路电流20mA以下,限流方式有两种,一种是电阻限流,这种方式电阻功耗较大,建议使用每4个LED串接一个1/4W金属模电阻,均匀分布散热,这种接法在目前是最稳定可靠;另一种是电阻电容串联限流,这种接法大部分电压降在电容上,电阻功耗小,只能用在稳定的长亮状态,如果闪动电容储能,反而电压加倍,LED容易损坏。凡是使用控制器的LED必须使用电阻限流方式,LED一般每个回路一米,功率5W,三色功率每米15W。常用渐变控制器NE112K控制直流1200W,NE103D交流负载4500W直流负载1500W,如果灯管闪动单元多就使用NE112K,如果只需要整体闪动就使用NE103D。如果使用渐变方式,要注意负载匹配,霓虹灯和LED的发光分布特性不一样,同一回路不能混接不同类型的负载。
三、低压型LED产品串行控制器
低压型LED产品串行控制器的特点是控制路数多,利用串行信号传输达到控制的目的,一般512单元的控制只需要4条控制连线,串行LED控制器需要在LED的光源板配有寄存器,控制器可选用型号NE040S控制器,该控制器的最大容量达到4096KBit,如果负载512单元的LED可以最大实现8192桢画面。
三硬件系统设计
a)硬件设计原理图:
b)开关设计,用于控制LED灯的显示方式。
C)通信串口电路,用于连接PC机,完成程序的下载连接工作。
CZ11:用