[原创] R7F0C80212套件试用之小项目--ADC控制PWM调光

yang_alex 2014-9-14 19:33 楼主

项目方案：
该项目采用控制模块+可PWM调光的脉冲恒流源模块+LED灯条，

项目MCU资源需求：
1、1个GPIO，该GPIO连接一个按钮，按钮每按下一次，LED灯条开关状态翻转一次。
2、1个ADC采样通道，连接一个旋转电位器，通过读取，电位器的可变端的相对位置（百分比）作为LED灯条PWM调光的占空比输入。
3、1个PWM通道，需要两个定时器资源，一个定时器设置PWM的周期，一个定时器设置PWM的占空比。
4、后续可增加SPI接口的RF遥控模块，需要CSI和2个GPIO。这样，R7F0C80212的资源就可得到充分利用。

项目优势：
一、LED灯具具有亮度高、功耗小、体积小、寿命长等优点
二、PWM调光的优点
1．LED灯光不会产生任何色谱偏移。因为PWM调光时，LED电流始终在满幅度或0两者之中选择，要不就是开，要不就是关。
2．可以有极高的调光精确度。因为脉冲波形完全可以控制到很高的精度，所以很容易实现万分之一的精度。
3．可以和数字控制技术相结合来进行控制。因为任何数字都可以很容易变换成为一个PWM信号。因此，很容易升级成智能灯具。
4．即使在很大范围内调光，也不会发生闪烁现象。因为调光PWM频率为1KHz以上，远高于25Hz，人眼不能识别闪烁，也不会像模拟调光，改变恒流源的工作条件（升压比或降压比），更不可能发生恒流源过热等问题。

采用脉宽调制（PWM）来调光的原理：LED发光二极管是一个半导体器件，它可以实现快速开关。它的开关速度可以高达微秒以上。是任何发光器件所无法比拟的。因此，只要把电源改成脉冲恒流源，用改变脉冲宽度的方法，就可以改变其亮度。这种方法称为脉宽调制（PWM）调光法。在本项目中，脉冲恒流源模块采用采用了PT4115芯片，它是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源，用于驱动一颗或多颗串联LED。PT4115芯片有一DIM 引脚，通过DIM 引脚可以接受模拟调光和很宽范围的PWM 调光。当DIM 的电压低于0.3V 时，PT4115芯片内的功率开关关断，LED断电，PT4115模块进入极低工耗的待机状态。
PT4115电流源模块：

PT4115电流源模块功能图：

   PT4115模块可以模拟调光和PWM调光，之所以采用PWM调光，是因为PWM调光时LED始终工作在满幅度电流和0之间，不会产生任何色谱偏移，LED的亮度是通过PWM的占空比来调制PT4115电流源模块输出的脉冲式恒流源的占空比来实现的。在这里，我把PWM频率（即调光频率）设置在在1KHz 以上，这样可以避免人的眼睛可以看到LED 的闪烁。

   在这个应用中，R7F0C80212先读取板上电位器上的电压，在这里不需要转换成具体的电压值，读取值从0~0x03FF(10位采样)，作为PWM的比较值来调节PWM的占空比。这里的PWM用R7F0C80212的定时器阵列单元实现。

  后续项目样机准备用旋钮电位器取代R7F0C80212评估板上电位器，再装入自制外壳。有空再通过CSI增加SPI接口的RF遥控模块（通过ZIGBEE模块），进一步可接入智能家居系统。
不知如何上载视频文件，就上个压缩文件吧，感兴趣的网友可以下载来看看。（请下载后去掉.rar）