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低成本微处理器的高亮度LED控制解决方案

上传人:(编辑:tOm)

上传时间: 2011-01-25

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  选择适当的微控制器用于恒流HBLED控制

  开关模式电源(SMPS)要求准确的开关频率和占空比,PWM信号抖动会反映在输出电压,进而反映在HBLED强度中。同时,为了节省感应器成本和电容器大小,必须将开关频率提高为数万赫兹。模数转换器分辨率和通道可用性,对于随时监测和控制HBLED电流和电压也很重要。

  为了实现HBLED恒流控制,S08MP16测量反映在电流检测电阻里的HBLED灯串电流,这个电阻与HBLED灯串进行串联。 S08MP16嵌入式12位模数转换器,可以使用小电阻值,功耗极小。此外,通过使用ADC和电阻分压器,可以测量过流和过压情况下的SMPS输出电压及诊断开放负荷。

  为了控制开关式电源频率和占空比,可以使用FlexTimer(FTM)模块;在适合汽车版本中使用高达 40MHz的定时器操作频率,可以生成高频率和高分辨率的脉冲宽度调制(PWM),每个灯串上可与更多HBLED一起操作,在进行小型操作时不会出现HBLED强度不稳定的情况。此外,可编程时延模块(PDB)用于在该应用程序中,可以将ADC读数与PWM 切换频率同步,从而确保只有在ON(开)状态下电流出现稳定时才会显示ADC读数。

  如何计算八位微控制器的恒流控制算法

  在大部分情况下,简单的控制回路就能确保HBLED的正确驱动;借助闭环控制,该模块能补偿电池电压、温度或在开环中可能影响到HBLED电流的任何其他参数变化。

  进行恒流控制时,该模块提供在规定电压保持HBLED灯串所需的电压,这也使得每个灯串上的HBLED数目可以灵活设置,不需要进一步的校准和硬件更改。

  要在8位微控制器中集成控制回路,应避免使用浮点库;在本例中,可以使用16位变量来完成计算。

  结论

  要驱动HBLED很简单,但要在不提高成本的情况下高效、可靠地驱动HBLED,则没那么简单。而使用8位低成本微处理器,只要它有正确的外设,就可以节省成本,并能高效、可靠地驱动HBLED。硬件和固件设计对于确保HBLED应用在模块预期的使用周期期内表现出预期的性能至关重要。

  尽管本文的设计针对的是汽车应用,但这些概念和解决方案可以在使用HBLED的许多其他工业和消费电子应用中使用。

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