【導讀】LED照明逐漸飛入百姓家，成本

、質量都有了很大的提升，設計工程師開始鑽研差異化產品
，智能控製毫無疑問是首選，本文介紹基於AVR的LED照明燈控製係統的應用設計。

 

 

　　係統原理圖如圖1所示。當紅外接收器接收到紅外遙控信號時
，通過外部中斷將AVR單片機從休眠模式中喚醒;AVR單片機開始解析紅外信號，如果與係統地址匹配，則將根據解析到的命令改變LED恒流源驅動的輸入
，從而改變LED燈的狀態。

 

　　2 係統硬件設計

 

　　控製器采用AVR單片機ATmega8。ATmega8是Atmel公司在2002年推出的一款AVR單片機
，采用小引腳封裝。ATmega8內部集成 8 KB的可編程F1ash、512字節EEPROM和1KB內部SRAM;3個PWM通道，可實現任意小於16位、相位和頻率可調的PWM脈寬調製輸出;1 個可編程的串行USART接口

，支持同步、異步以及多機通信自動地址識別;5種省電模式。本係統中，控製器ATmega8的主要作用為：解析紅外信號，對 LED驅動器進行控製。

 

　　紅外接收模塊主要器件采用IRM- 2368V，常用於家庭DVD
、電視、空調等家電的遙控中。IRM-2368V具有以下特點：工作電壓為2.4～6 V;靈敏度高，抗幹擾能力強;能直接將遙控信號從載波中提取出來
，輸出匹配TTL、CMOS電平，可與單片機直接接口;遙控距離可達12m。圖2為紅外接收模塊原理圖。其中PD2複用為ATmega8的外部中斷INTO，電源部分使用係統的5 V供電。

 

 

　　LED驅動模塊采用HV9910集成芯片。它具有如下特點：高能效超過90%;8～450 V的寬電壓輸入;輸出電流從幾mA到1A可調;能驅動多達百個LED燈;PWM調節電流。圖3是LED恒流源驅動原理圖


，該驅動電路為典型buck- boost轉化器設計。驅動器中輸入電源電壓Vin=12V，驅動3～6個3 50mA高亮度LED燈。

 

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      HV9910工作時，內部振蕩頻率fosc由引腳Rosc上的電阻決定。本設計中Rosc取470 kΩ，將MOSFET管Q1的gate端開關頻率設定為50kHz。R osc與fosc滿足以下關係式(Rosc的單位是kΩ)：

　　每個LED燈工作時壓降約為3 V，當有3隻LED燈串聯在輸出端時，驅動器輸出電壓Vled=91 V。可得LED滿電流工作時Q1管的控製信號占空比D為：

 

　　Q1的導通時間Ton=D/fosc=8.6μs


，輸出電流Iled=350 mA，諧波電流抑製在30%以內，則可由下式得出電感L1的值：

 

　　本方案中L1實際使用1 mH。

 

　　R1上的反饋電壓與HV9910內部比較電壓250 mV相比較，若反饋電壓大於250 mV，則關斷Q1。由諧波電流關係式可求出R1：

 

 

　　係統軟件流程如圖4所示。係統上電後，首先讀取係統的狀態配置，設定LED 燈的工作狀態;然後進入休眠模式，定時器依然工作在PWD狀態中。IRM-2368V的輸出口與ATmega8的PD2口相連
，休眠狀態下該端口配置為中斷INT0;中斷喚醒後，關閉中斷並將該端口配置為輸入端口。

 

　　4 係統測試

 

　　在帶負載(LED燈)的情況下，設定的PWM占空比與負載電流的實驗結果如表1所列。可以看出，輸出電流大小基本與PWM信號占空比呈線性正比關係。

 

 

　　本方案利用紅外遙控較好地實現了家用LED照明調光控製，ATmega8與紅外遙控遠距離控製的優勢還可以得到進一步的發揮：ATmega8的3個定時器可配置為3路PWM輸出
，即可以控製3串LED燈
，可以為多色LED照明與裝飾照明提供支持;ATmega8強大的處理能力也可以為個性化的照明方案提供強大的支持;紅外收發係統除了能發送控製信號外
，還能將燈光控製方案傳輸給ATmega8

，係統將可以自由地更換個性化的照明方案。

       本方案簡單實用，成本低廉
，相信是很多工程師的首選。