基于单片机的PWM调光灯（定稿） - 图文(2)

浙江工商职业技术学院工学院毕业设计

2 方案论证

2.1主机设计方案

方案一：

AT89S52单片机+专用红外解码芯片+A/D转换芯片。SN2501为专用红外线解码芯片，专用芯片有固定的解码方式，外部元件只要一个4M晶振和两片瓷片电容，上电后即可工作。将解码数据输送到AT89S52单片机中进行处理，然后对LED灯进行PWM方式控制亮度。主机上的亮度调节旋钮通过DAC0832的A/D转换芯片将模拟电压转换成数字信号，将信号传送到单片机中进行处理，然后对LED灯进行PWM方式控制亮度。 方案二：

STC12C5A60S2单片机。高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。对LED灯进行PWM方式控制亮度。 方案三：

以LPC2138 为主控芯片:其本身自带A/D转换功能，带大容量的32KRAM和512KFLASH ,内部资源丰富且系统稳定，芯片价格昂贵。

2.2从机设计方案

方案一：利用WCDMA网络来实现控制，优点遥控距离无限制，符合物联网的发展。缺点成本较高，制作工艺繁琐 方案二：

用专用芯片进行红外线的发射，HT6221为专用红外线编码发射芯片，可以有32个不同的编码，芯片内部已有固定的编码，外部元件只要一个455KHz的晶振和两片瓷片电容，上电后即可工作，价格便宜。

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方案三：

，用编码解码芯片PT2262/PT2272直接进行红外编码发射，使接收红外线的解码一端的装置有更多的器件来选择。12MHz的晶振为常用元件，购买比较容易。红外线发射载波和编码都能通过软件编写，编码比较灵活，使得红外线的编码具有一定得独特性，安全性也更高。

2.3 系统设计方案选定

2.3.1 主机方案选定

方案一中的AT89S52单片机编码简单，便于维修，应用广泛，但是他的能耗较大，不符合节能环保的设计要求

方案二STC12C5A60S2单片机内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S), 共4个16位时定器 两个与传统8051兼容的定时器计数器,16位定时器T0和T1，没有定时器2，但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器， 再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器。能够方便控制灯的亮暗。

方案三运用LPC2138 为主控芯片，其本身自带A/D转换功能，带大容量的32KRAM和512KFLASH ,内部资源丰富且系统稳定，但芯片价格昂贵。

综合考虑STC12C5A60S2单片机高速/低功耗/超强抗干扰，符合设计要求，所以选择方案较二为合适。

2.3.2从机方案选定

由于方案一利用HT6221芯片价格便宜，但它的接收器较为复杂。容易出现误差

方案二蓝牙通信，而蓝牙主要用于短距离传输，芯片价格一直偏高。

方案三，用编码解码芯片PT2262/PT2272直接进行红外编码发射，使接收红外线的解码一端的装置有更多的器件来选择。12MHz的晶振为常用元件，购买比较容易。红外线发射载波和编码都能通过软件编写，编码比较灵活，使得红外线的编码具有一定得独特性，安全性也更高。 相比而言，选择方案三较为合适。

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3 硬件电路设计

3.1系统结构介绍

遥控调光灯的设计，主要分成两个部分：从机和主机。从机以编码芯片PT2262为控制核心，通过按键控制红外遥控的方法来远程控制LED灯的开关和亮度级别，当从机发射红外线时，工作指示灯会闪烁提示；主机STC12C5A60S2单片机和解码芯片PT2272为核心，对接收到从机的命令后，接收到的不同指令而控制高亮度LED灯（下文统一称为LED灯）的不同亮度级别。主机也有调光功能，通过主机上的按键也可以控制LED灯的开关和亮度级别。系统结构框图如图3.1所示

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工作指示灯 VCC VCC 工作指示灯 从机 GND 主机 按键 控制LED灯亮度 按键 图3.1 系统结构框图

3.2从机红外遥控单元的电路设计

从机主要的功能是实现红外线远程控制LED灯的开关及亮度级别。从机的硬件电路结构简单，功能的实现主要靠软件编程实现。硬件电路主要由编码芯片PT2262最小系统、按键和红外发射管组成，其原理框图如图3.2所示。

键盘 P00-P05 编码芯片PT2262 P20 红外发射管 工作指示灯 图3.2 从机电路原理框图

从机用编码芯片PT2262发出的编码信号发送给主机，主机中的解码芯片PT2272接收到信号后，从而使主机中的单片机开始工作控制灯的亮暗。按键主要设有：低亮度控制、中亮度控制、高亮度控制。

3.3 主机控制单元电路设计

1、主机主要是对LED灯的控制作用，通过产生不同的PWM脉宽信号传送给LED灯，LED灯就会产生不同的亮度变化。主机硬件电路的设计简易而又可以完成特定的功能，其原理框图如图3所示。

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红外线接收头 PT2272 STC12C5A60S2单片机最小系统 工作指示灯 控制LED灯亮度 按键 图3.3 主机电路原理框图

2、主机通过红外接收头接收从机的红外线编码调制脉冲，STC12C5A60S2单片机和解码芯片PT2272，得到不同的指令数据，从而执行不同的操作。

3、主机上还有功能按键与单片机相连，可以通过按键直接控制主机进行操作。

3.4 单片机

本设计采用STC12C5A60S2单片机为装置的CPU STC12C5A60S2单片机及其引脚说明：

STC12C5A60S2 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 128K 在系统可编程Flash 存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。 …… 此处隐藏：693字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……