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DAC0832實(shí)現(xiàn)LED亮度控制系統(tǒng)

2011年10月12日 17:47 本站整理 作者:李永,李芙玲 用戶(hù)評(píng)論(0
關(guān)鍵字:led(658853)DAC0832(32422)

  引言

  控制發(fā)光體亮度變化總體上可以分為模擬方法和數(shù)字方法,其中通過(guò)單片機(jī)控制D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)發(fā)光體亮度控制的方法具有電路簡(jiǎn)單、維護(hù)和調(diào)整方便的特點(diǎn),是當(dāng)前霓虹燈控制的發(fā)展方向。霓虹燈的發(fā)光體以氣體放電燈管為主,現(xiàn)在隨著高亮度發(fā)光二極管的產(chǎn)生,壽命長(zhǎng)、能耗低的LED燈牌應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這里討論應(yīng)用DAC0832在單片機(jī)控制下如何控制多個(gè)發(fā)光二極管的亮度變化。

  1 硬件電路設(shè)計(jì)

  通過(guò)單片機(jī)和D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832控制三個(gè)發(fā)光二極管亮度按順序逐漸變化,實(shí)現(xiàn)一種燈管旋轉(zhuǎn)的效果。設(shè)計(jì)中主要考慮下面三個(gè)問(wèn)題:

  (1) DAC0832與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)。

  (2) 基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì)。

  (3) 同時(shí)控制多個(gè)LED按不同規(guī)律改變亮度的電路設(shè)計(jì)。

  1.1 DAC0832與單片機(jī)的接口電路

  啟動(dòng)ADC0832實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換有單緩沖和雙緩沖兩種方式。多緩沖方式是在多片ADC0832配合時(shí)采用;本設(shè)計(jì)中只須一片ADC0832就可完成工作,所以采用單緩沖方式,向其8位數(shù)據(jù)輸入口輸入數(shù)據(jù),然后在其寫(xiě)觸發(fā)管腳WR1發(fā)送一低電平脈沖,該芯片就會(huì)將收到的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出。其輸出為電流信號(hào),而控制發(fā)光二極管亮度需要用電壓實(shí)現(xiàn),所以需要外接由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電流電壓轉(zhuǎn)換電路, ADC0832與單片機(jī)的接口電路如圖1:

  

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  圖中,由于選片端CS接到了P217,所以啟動(dòng)DAC0832開(kāi)始轉(zhuǎn)換時(shí),需要將單片機(jī)的P217 腳設(shè)置為低電平。

  輸出的電流經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓,如果需轉(zhuǎn)換的數(shù)字量為B, 則對(duì)應(yīng)輸出電壓值為:

  

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  其中VREF是外接的基準(zhǔn)電壓,輸出電壓最高為0 V,最低為- VREF ,如果基準(zhǔn)電壓取5 V,則最低輸出電壓為- 5 V,為了滿足負(fù)電壓輸出的要求,運(yùn)算放大器的電源電壓VCC要高于5 V,VEE要低于- 5 V,本設(shè)計(jì)中運(yùn)算放大器采用LM324芯片,電源電壓VCC取10 V,VEE取- 10 V。

  1.2 基準(zhǔn)電壓的設(shè)計(jì)

  要保證DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換的精度和準(zhǔn)確度,必須提供一個(gè)高度穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓。在數(shù)模轉(zhuǎn)換器中一般選用帶隙基準(zhǔn)電壓源或隱埋式齊納穩(wěn)壓管。

  設(shè)計(jì)中選用了LM336—5型隱埋式齊納二極管,它具有價(jià)格低、使用方便的特點(diǎn),其接線如圖2:

  

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  1.3 如何同時(shí)控制多個(gè)LED的亮度

  設(shè)計(jì)中需要控制三個(gè)發(fā)光二極管,每個(gè)發(fā)光二極管的亮度和變化規(guī)律都不一樣,而ADC0832只有一路模擬量輸出,為了控制三個(gè)發(fā)光二極管的亮度,需要加一個(gè)多路電子開(kāi)關(guān),本例中選用的是CD4051,該芯片的引腳圖如下:

  

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  該芯片是一個(gè)常用的8路到1路的多路電子開(kāi)關(guān),工作電壓最高為32 V,通過(guò)ABC三個(gè)地址管腳確定選通哪個(gè)通道。

  因?yàn)榍懊孓D(zhuǎn)換出的電壓為負(fù)值最低為- 5 V,所以CD4051 的工作電壓取VDD = 10 V, VEE =- 10 V, 地址控制端A、B、C分解接到單片機(jī)的P210、P211、P212 口,用來(lái)選通某個(gè)通道通, D/A轉(zhuǎn)換后的模擬量接到多路開(kāi)關(guān)的電壓輸入端3引腳,輸出引腳13、14、15分別控制發(fā)光二極管D1、D2、D3。

  

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