智能调光LED灯.docx

2014年湖北省电子设计大赛暑期培训

智能调光LED台灯

第六组

组 员：张建勋，甘杰，原子桢
指导老师：邵建设，谢伟
摘要
本智能调光LED台灯有自动和手动两种模式可以选择，自动模式下，LED灯可以通过环境光线的强弱来改变亮度；手动模式下，有三级档位可以选择，产生三种模式的亮度，并可在液晶屏上进行显示。采用TI公司的电源芯片TPS40210DGQR作为LED灯的供电芯片，电源采用直流稳压电源的12V输出，通过MSP430F5438A单片机输出PWM来控制LED灯亮度，通过ADC12模块进行AD转换，利用G12864显示屏实时显示当前的模式以及亮度。选用TTP224触摸芯片来选择档位和模式，最终可实现LED灯的智能控制。
关键词：TPS40210；PWM；AD转换；TTP224
目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc394391112"目录 PAGEREF_Toc394391112\h3
HYPERLINK\l"_Toc394391113"1方案设计及论证 PAGEREF_Toc394391113\h4
HYPERLINK\l"_Toc394391114"1.1电源芯片的选择 PAGEREF_Toc394391114\h4
HYPERLINK\l"_Toc394391115"1.2显示屏的选择 PAGEREF_Toc394391115\h4
HYPERLINK\l"_Toc394391116"2理论分析与计算 PAGEREF_Toc394391116\h5
HYPERLINK\l"_Toc394391117"2.1电路分析 PAGEREF_Toc394391117\h5
HYPERLINK\l"_Toc394391118"2.2功率及PWM的调整 PAGEREF_Toc394391118\h5
HYPERLINK\l"_Toc394391119"3单元电路设计与计算 PAGEREF_Toc394391119\h5
HYPERLINK\l"_Toc394391120"3.1电源部分 PAGEREF_Toc394391120\h5
HYPERLINK\l"_Toc394391121"3.2LED驱动部分 PAGEREF_Toc394391121\h6
HYPERLINK\l"_Toc394391122"电路参数的计算 PAGEREF_Toc394391122\h7
HYPERLINK\l"_Toc394391123"4程序设计 PAGEREF_Toc394391123\h10
HYPERLINK\l"_Toc394391124"4.1单片机控制及扩展模块 PAGEREF_Toc394391124\h10
HYPERLINK\l"_Toc394391125"4.2程序流程图 PAGEREF_Toc394391125\h10
HYPERLINK\l"_Toc394391126"4.3程序 PAGEREF_Toc394391126\h10
HYPERLINK\l"_Toc394391127"5系统测试 PAGEREF_Toc394391127\h11
HYPERLINK\l"_Toc394391128"5.1测试波形 PAGEREF_Toc394391128\h11
HYPERLINK\l"_Toc394391129"5.2问题测试及误差分析 PAGEREF_Toc394391129\h11
HYPERLINK\l"_Toc394391130"6结论 PAGEREF_Toc394391130\h13
HYPERLINK\l"_Toc394391131"7参考文献 PAGEREF_Toc394391131\h13
HYPERLINK\l"_Toc394391132"附录 PAGEREF_Toc394391132\h14
1方案设计及论证
1.1方案总体设计
从实际出发，智能LED台灯采用直流稳压电源供电，LED功率可能较大，所以需要升压芯片来升压。可以通过单片机产生PWM来控制LED灯的亮度，再由触摸屏选择模式和档位，液晶屏可以实时显示当前模式和光强。系统框图如下：

1.2电源芯片的选择
方案一：采用TI公司推荐电源芯片TPS40210DGQR
优点：TPS40210是宽输入电压（4.5-52V）电流模式异步升压控制器。具有可编程软启动特性，带自动重启的过流保护和可编程的振荡频率。可以用于LED照明、电池电源系统中，带使能端，方便单片