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1、第1章 绪 论1.1 课题背景与意义LED一般指发光二极管，是一种比较特殊的半导体器材，能够将通过它的电能转换成光能，但它与传统的照明器材完全不同，无论是结构上还是发光原理都有很明显的区别。LED的核心是P-N结，由两块半导体组成，分别是P型半导体和N型半导体，P型半导体中空穴占主导地位，而N型半导体中电子占主导。当有电流通过半导体的时候电子会转移到P处，与P处的空穴复合，然后对外发光发热，这就是半导体区别于传统照明用具的发光方式，并且它发出光的颜色和P-N结的材料密切相关。LED的核心部分是被密封起来的，起到保护内部结构的作用，其自身的质量轻、体积小并可以承受高强度的震动和冲击，所以LED灯
2、具拥有很长时间的使用寿命，可以很大程度上减少在更换灯具上花费的成本。LED灯具拥有长达50年的使用寿命,可以大大减小更换灯具的成本。传统的白炽灯发光是通过将钨丝加热到白炽状态，从而发出光来，但是大部分的能量都浪费在了将钨丝加热的过程中，都以无用的热能形式扩散到空气中，对能量的浪费十分严重。所以对比之下，LED的耗电量是很小的，节能效果十分明显。且与传统的灯泡相比,光色柔和,不刺眼,不含有对人体有害的物质如钠、安全性比较高。半导体照明技术日趋成熟，不仅仅可以代替普通的白光照明，在很多其他的领域也被广泛使用。LED的主要应用在照明和消费两个方面，照明是LED被应用于各种汽车尾灯、彩电背光和一些其他
3、形式的灯具；消费领域则是指手机或者其他一些电子设备的LED显示屏等。由于各种能源的稀缺，国家现在一边注重节能减排，呼吁全社会节省能源，并积极储备能源，另一方面科学家加紧寻找新能源，所以LED行业应运而生，这具有历史发展的必然性，及时没有LED的兴起，也会有其他产品兴起，在这种关键时候代替传统能源的消耗。现在LED行业的发展面临的最大问题是如何降低它的成本，让LED变得像白炽灯那样更加大众化，大家都能买得起都能用得起，让LED的光明照进家家户户，这是现在全社会需要共同解决的难题。1.2 国内外发展趋势LED照明市场规模正在逐步提升，最新的2016全球LED照明市场趋势研究报告指出，2015年LE
4、D照明市场规模达到257亿美元，渗透率达31%；2016年将达到305亿美元，渗透率有所提升，根据这种规律不难猜到在往后的几年里LED照明市场的渗透率将会稳步提升，原因就在于LED照明与传统照明方式相比有着得天独厚的优势，具有相当可观的发展前景。从各国政策来看，欧洲、美国、日本、澳大利亚等国都启动白炽灯淘汰计划，扶持LED产业的发展。我国在LED产业政策上相继启动绿色照明、半导体照明工程，鼓励LED光源在各个领域的应用。LED在这种特殊照顾下发展前途不可限量，未来的电光源市场上，LED必然独树一帜。随着LED光效、显色性、亮度保持率、颜色稳定性等各方面产品性能的提升，其应用范围也在不断拓展。从
5、刚开始的信号指示灯慢慢发展到交通信号指示灯，现在已经遍布各种数码产品、手机、汽车行业，应用广泛。逐步扩展的LED应用范围为LED产业的发展提供了更加广阔的成长空间。近几年，在中国境内LED照明市场飞速发展的引领下，点亮LED的核心-LED驱动电源的需求量也成倍扩大。所以驱动LED点亮的电源的发展状况直接关系到LED灯具能否大规模的推广应用。1.3 LED驱动电源的要求我们日常生活中能见到各种各样的电源，但是这些电源都无法直接给LED供电。因此,核心LED驱动电源的解决成为能否点亮LED的第一要素。LED具有很多特性，比如电流驱动、低电压、单向导通等，所以这些特性决定了它的驱动电源要有直流控制、
6、过压保护、高效、可调、尺寸小等特性。根据LED的相关特性，LED驱动电源的设计要注意一些问题：LED是单向导电的，所以必须用直流电流或单向脉冲电流来驱动LED；LED内部的P-N结有一个导通的门限电压，意思是LED两端所加载的电压必须超过这个门限值才能使LED导通，才能让LED发光这与传统的照明工具有所不同；并且LED的伏安特性曲线非线性，这就意味着LED必须得工作在特定的电流下才能使充分利用它的发光效率；最后，P-N结不能直接用普通的电压源供电，因为LED内部P-N结的温度系数是负数，必须要采取一些限流措施，所有LED都不能直接并联使用。第2章 系统总体方案设计在该题目的设计方案里，查找到有
7、关LED驱动电源的课题背景和研究的目的意义，并了解其主要功能和设计的技术指标。首先对其进行方案的确定，完成整体的系统框图，根据所需要的元件进行分析、比对，进行元件的选型。而控制部分作为整个设计中最为重要的部分，着重进行描述分析。2.1 方案选择在能源危机日益严峻的今天，高性能的LED驱动电源研究就显得特别重要了，LED驱动电源的应用非常广泛，市场需求量非常大，人们根据不同的需求设计研制了各种不同类型的电源。目前市场上常见的LED驱动电源包括两类，线性驱动电源和开关电源型驱动电源。方案一、线性驱动电源如下图2-1所示，是一种比较简单常见的LED驱动电源，利用回路中串接的电阻来限制流过LED上的电
8、流，电阻的大小根据LED的伏安特性来确定，所以不能实现恒流控制，当LED的功率较大时，电阻上的损耗就会更加明显，LED驱动电源的效率也会大大减小。 图2-1 电阻型LED驱动电源 图2-2 线性调整型驱动电源在图2-2所示电路的基础上添加几个元器件就构成了一个线性调整型驱动电源。线性调整型驱动电源主要是实现了LED的恒流驱动，利用一个功率管，引入电流负反馈来实现电路的恒流输出，如图2-3所示。方案二、开关电源型驱动电源随着世界经济的发展，能源问题日益凸显，人们对于能源的利用效率也更加重视了。效率低下的线性驱动电源已经不能满足人们的需要，开关电源型驱动电源应运而生，以其高效的传输效率、精准的控制
9、、较宽范围的恒流控制得以迅速发展，渐渐取代了线性驱动电源，成为市场上的主流产品。我们现在市场上见到的开关电源无非就两种，一种是电路中没有电气隔离的非隔离型开关电源，另一种就是电路中有电气隔离的隔离型开关电源，它是通过加入一个隔离变压器来实现在电路中的电气隔离的。线性驱动电源是一种结构简单、经济、易于实现的LED驱动电源，虽然限流电阻的存在将会损耗一部分电能，但是由于该设计中整机流过的电流很小，产生的功率损耗在误差接受范围内，综合分析选择线性驱动。2.2 主控制器选择方案一：单片机。随着科学技术的不断进步，尤其是计算机技术和大规模集成电路技术以及控制技术日新月异的发展，让单片机变得炙手可热，经过
10、几十年的发展，单片机已经被广泛应用到我们的生活中。可以毫不夸张的说，任何设备和产品的数字化、智能化以及自动化都不能离开单片机。单片机在电脑以及与电脑相关的产品中的使用是十分广泛的。单片机的接口性能很强，非常适合工业控制。这一切表明单片机已经成为人类生活中不可或缺的助手。另外，单片机品种多样，功能强大，价格也不贵，很适合我们学生用来进行单片机的学习。方案二：EDA。EDA是电子设计自动化的缩写，它是一种通过硬件描述语言VHDL来设计，以计算机为工具来在Quartes软件平台上进行对设计文件的逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线、仿真等一系列操作，直到最后的编译成功，程序自动下载。EDA相
11、对于单片机而言的优势是运行速度快，这与它们的执行方式密切相关。单片机是通过串行执行指令来实现功能，而EDA技术可以实现硬件上的并行操作，这样一来就可以高速运行，具有相当广阔的发展应用前景。另外，FPGA虽然是通过软件来实现其开发功能的，但是在物理机制上却和硬件电路一模一样，可靠性比较强。通过以上的分析比较，两种设计方案各有优缺点而且都能够实现系统要求的控制功能，但是单片机的开发成本也比较低、技术门槛比较低，更适合初学者进行学习使用。现在市场上常见的单片机主要有MCS-52、AVR、STC、AT89等系列.在众多51系列单片机中，国内STC公司的1T增强系列更加具有竞争力，不但和51单片机指令、
12、管脚完全兼容，且运行速度是传统51单片机的8-12倍。并在其内部集成了2路PWM,8路高速10位A/D转换，支持串口程序烧写。所以选择新一代的增强型8051的单片机作为电路的主控芯片。2.3 显示电路选型通常我们在电路中将数据显示出来有很多种方案，根据我们所接触的范围有液晶屏显示方式和数码管显示方式。所以在设计之前需要做出选择。所以我们将两种方式放入表格中进行比对，数码管液晶屏工作电压3.3V或5V的工作电压由每段芯片数量决定显示方式多个发光二极管封装成8字半导体发光二极管显示内容简易的数字和笔画等可以显示汉字符号等优缺点优点：内置复位电路，提供各种控制指令集。缺点：不能显示图形、曲线。且字体
13、大小有限制优点：显示时无闪烁，亮度高，软件控制比较容易。缺点：与液晶屏相比耗电相对较高。且体积按需求无限增大，布局时较难。液晶，顾名思义，液晶是一种有着液体一样的特征的物质，有着流动特性，通常如果使用很轻微的力量，就可以让其的状态发生改变。其中就有一种液晶，在电场力的作用下就可以使其状态发生改变，从而改变其显示效果，但当电场力消失时，又由于其液体的特性，在液体张力的作用下，其状态又能恢复成原先的样子。LCD显示屏的两块平行板中间充满了液晶材料，当受到不同的电压作用时，液晶材料的分子会发生移动，进行不同的排列，这样就可以用来显示不同的图像。这时候在两块平行板之间加一层滤光层就可以显示彩色图像。其
14、中LCD1602显示屏有着低功耗、小体积、高解析度、高对比度、高亮度、优秀的可视角度、显示内容多样且造价成本低廉等诸多方面优点，在微型测量仪表和众多应用系统中的外接显示部分都有着至关重要的地位。LCD液晶显示也有着非常多的种类，它通过由其内部的点阵字符位的多少来决定显示的多少，而每一个点阵字符位都能够显示一个字符。点阵字符位也分为5x7和5x11两个种类，此次设计我们决定采用5x7的点阵字符位来作为我们的显示电路的显示屏.综合各个方面的因素，本设计的显示电路采用的是LCD1602液晶显示屏。2.4 系统总体设计采用3V直流电源供电，通过两个XL6009升压模块分别将电压升高至5V和14V，5V
15、给单片机等芯片供电，14V作为DC/DC电路的输入电压，DC/DC电路通过降压实现010V的输出。整个系统采用AT89S52单片机控制，测控回路由单片机最小系统组成，其一是想要直接通过数字化给主电路设定合适的输出电压与电流；其二是对来自于主电路的实际输出电压与输出电流在经过取样、信号调理后通过LCD进行显示。整体设计框图如图2-3所示本章小结 本章对LED电源的总体方案需求进行分析和设计，阐述了LED电源的主要功能和设计思路，并介绍了一些重要器件的选型及其工作原理，为后续章节中LED电源的软硬件设计提供依据。第3章 硬件电路设计本章在系统的整体设计方案基础上，按照功能将整个设计分为几个独立的模
16、块，并对每个模块都从电路的设计及其功能两个方面做了详细的解释，以及针对系统的技术指标进行设备的选型，进行分析整理细化为升压模块、脉动部分、恒流部分、测控部分及A/D、D/A转换部分。3.1 升压电路设计采用XL6009升压模块。XL6009升压芯片有超宽的输入电压范围： 3V-32V，最佳工作电压范围：5-32V；具有超宽的输出电压范围：5V-35V；内置有4A高效MOSFET 开关管，效率最高达到94%；超高的开关频率400kHz。该模块的体积较小，在电路设计布局时较为方便。本模块比LM3596的三极管推动方式的转换效率更高；而且是可调节的升压模块，能够通过调节升压模块上面的精密多圈可调电位
17、器来改变输出的电压。如图3-1所示。图3-1 XL6009升压模块3.0V3.6V的输入电压分别输入两个XL6009升压模块，一个将电压升为4.4V，用于给单片机供电；另一个将电压升为14V，作为于降压斩波电路的输入电压。3.2 控制电路设计 3.2.1 脉动控制电路该设计采取模拟量控制LED闪烁，LED闪烁时开关晶体管工作在开关模式，由单片机发出数字信号经过数模转换器输入到三级管，经由三极管导通关断致使LED的闪烁。利用程序语言可以将来自于单片机的数字信号的占空比固定，通过在单片机外部接按键，按下按键即向单片机输送一个电位信号，当单片机接受到该信号后，改变自己的输出频率，从而改变LED闪烁的
18、频率。图3-2 闪烁控制电路3.2.2 恒流控制电路该电路主要是由LM324N运放和TIP41C场效应管组成，当D/A输出电压升高时，LM324N的9脚输出电压减小，TIP41C的门极G和源极S电压增大，并控制SD间电压减小使负载和地之间电压增大，采样电压随之增大，使LM324N的9脚电压随14脚电压变化，通过逐级反馈从而起到恒流作用。通过开关管的通断频率，使输出电流满足不同档位恒流作用的要求。图3-3 恒流控制电路3.3 测控电路设计3.3.1 单片机简介单片机是集成了各种应用电路和部件的微型计算机，单片机上一般都集成了处理器（CPU）、随机存取数据存储器、只读程序存储器、输入输出电路，不同
19、型号的单片机还有可能按照需要集成了定时计数器、串行通信口、显示驱动电路A/D转换器电路等部件。复位电路、时钟电路构成了单片机最基本的系统。单片机的初始化操作就需要用到复位电路，当单片机的RST复位引脚在两个连续的机器周期内接收到复位信号时，AT89S52单片机开始自动进行初始化操作。同时，电路时钟能够保证AT89S52单片机正常运行，在时钟信号的同步控制下，单片机才能有序地逐条执行指令。其引脚如图3-9所示。图3-9 单片机的引脚图3.3.2 复位电路当AT89S52单片机在启动运行或者死机的情况下，必须要进行复位操作，这样可以使单片机的中央处理器和其他功能部件初始化，PC的初始化值为0000
20、H，AT89S52单片机正是从这个状态开始执行程序。另外一种需要进行复位操作的情况是系统处于“锁死”状态，这种情况通常是系统程序运行出错或者使用者操作不当导致的，进行复位操作之后，AT89S52单片机就能解除这种状态，使所有的部件初始化。单片机的复位方式有多种，手动按键高电平复位和上电复位是我们在设计中常用到的两种方式。按照系统硬件的要求，本次设计采用手动按键高电平复位方式。这种方式将单片机的复位引脚与复位电路相连接，再手动输出来自复位电路的高电平信号，并通过对其进行采样分析得到复位信号使AT9S52单片机开始复位操作，从而初始化AT9S52单片机的所有部件。通电时，电容就相当于是短路，可以在
21、复位电路中添加去耦电容，使复位电路可靠性更好。电路如图3-10所示。图3-10 复位电路3.3.3 时钟电路时钟信号作为单片机各个部分正常运行的基础，其频率高低直接影响到单片机的运行处理速度，时钟电路的质量也会对单片机的稳定性产生一定的影响。我们常用的时钟电路有两种方式，一种是内部时钟，另一种就是外部时钟。本设计中采用外部时钟方式。单片机AT89S52芯片内部有一个振荡电路，它主要是由反相放大器构成，振荡器的输入输出端分别接了XTAL1和XTAL2，系统采用外部时钟电路，所以在这两个引脚上接上定时元件后，AT89S52单片机内部的振荡电路就会发生自激振荡。；另外，本系统是采用电容和石英晶体振荡
22、器组成的并联谐振回路。时钟频率fosc采用12MHz晶振，C3、C4的电容值取33pF。如图3-11所示。图3-11 时钟电路3.3.4 报警电路图3-12 报警电路如图3-12所示，取样电阻R6将接收到的电压信号传给单片机，然后单片机分析负载两端电压是否达到门限值，超过门限值时，单片机就会使三极管导通，蜂鸣器随即发出声音起到报警效果。3.3.5 显示电路图3-13 LCD1602引脚图采用LCD1602液晶显示屏来显示结果。该型号的显示屏能量损耗小、体积较为轻巧，整体布局时比较方便、显示画质很高不会发生闪烁现象。LCD1602引脚如图3-13所示，采用标准的14脚接口。表3-2 LCD160
23、2引脚说明引脚编号引脚名称引脚功能1VSS电源接地2VDD接电源正极，供电3VEE对比度调整端，接地时对比度最高，接电源时对比度最低（对比度过高会产生“鬼影”现象）4RS寄存器选择端，低电平时则选择指令寄存器，高电平时就选择数据寄存器5RW读写信号线，低电平时则进行写操作，高电平时就进行读操作，当RS端和RW端的输入共同为低电平信号时可以写入指令或者显示地址。当RS端为低电平信号，RW端为高电平信号时可以读忙信号，当RS端为高电平信号RW端为低电平信号时可以写入数据6E使能端，只有在高电平信号跳变成低电平信号发生在E端时，液晶模块才能执行命令714D0D7双向的数据端LCD1602液晶显示屏与
24、单片机的接线方式如图3-14所示。图3-14 LCD与单片机的接线图由图3-14可以看出LCD1602的1脚接地、2脚接电源正极、3脚为LCD1602的显示对比度调整引脚，由3脚外接一个10K的电位器，调整该电位器时该引脚上电平发生改变从而使对比度发生变化。采用数字式的接口连接方式，能够提高LCD与单片机连接的可靠性。3.3.6 键盘电路图3-15 键盘电路如图3-15所示，由于系统中所需按键较少，为了简化设计，本系统采用独立键盘。3.4 D/A转换电路系统采用串行10位D/A转换芯片TLC5615为主，构建数模转换电路。TLC5615数模转换芯片与其他转换芯片比有很大的优势，在本次设计中，为
25、了符合工业上使用的微处理器或微控制器的搭配标准，我们在TLC5616芯片与单片机之间设置了3跟串行总线用于串行输入10位数据，这种设置方式在数字失调、增益调整以及工业控制中使用广泛。其引脚排列如图3-16所示。图3-16 TLC5615引脚图表3-3 TLC5615引脚名称及其功能说明引脚编号引脚名称功能说明1DIN串行二进制数输入端2SCLK串行时钟输入端3CS芯片选择，低电平信号有效4DOUT用于级联时的串行数据输出5AGND模拟地6REFIN基准电压输入端7OUTD/A模拟电压输出端8VDD正电源电压端表3-4 TLC5615的特点介绍序号TLC5615的主要特点1单5V电源供电2只需要
26、3线串行接口3基准输入端的阻抗很高4数模转换输出的最大电压值为2倍基准输入电压5通电时，内部能够自动复位6功耗很小，最大功耗仅为1.75mW7数模转换的速率非常快，更新率为1.21MHzTLC5615的工作时序如图3-17所示。当CS片选端接收到低电平信号时，在时钟信号SCLK的每一个上升沿都会使DIN端接收一位数据并移入16位移位寄存器,然后，时钟信号的上升沿出发锁存器，将移位寄存器中的10位有效数据锁在DAC寄存器当中，再送至D/A转换模块转换成模拟量；而当CS片选端接收到的是高电平时，串行通道关闭，数据不会送到16位移位寄存器。从图3-17可以发现，信号时钟SCLK控制输入数据的输入与输
27、出状态，数据的输入方式是高位在前，低位在后。在数据输入的时候，时钟信号SCLK的上升沿信号触发串行通道工作将数据送至16位移位寄存器，当时钟信号由高电平变为低电平时，TLC5616将数据输出，在CS片选端接收到上升沿信号时将数据送到DAC寄存器，并等待下一个时钟信号上升沿的到来。图3-17 TLC5615时序图从图中能够看出，最大的串行时钟速率为：图3-18 TLC5615与单片机的接线图数模转换芯片TLC5615与单片机的连接方式如图3-18所示。3.5 A/D转换电路该电路采用的单片机中集成的A/D转换模块为主，采用编程的方式对采样数据进行转化，其工作方式与外置A/D转换芯片原理相同。8个
28、模拟量通道同时进行模数转换，再将输出的模拟量从相对应的引脚送进单片机内用于数据存储的片内寄存器内，这样便于以后的数据提取。整个电路的设计核心是A/D转换模块，而外部电路很简单。因为使用的是单片机内部集成A/D转换电路，所以该设计有很大的弊端，单片机中集成的转换模块精度比较低无法进行高精度转换。在该设计中，A/D转换电路的设计是为了通过采样电阻上的电压值与基准电压的比较，从而得出一个数值，再通过单片机上的A/D转换模块将该数字量转换成模拟量并送至单片机内，单片机内的A/D转换电路可以8路同时高速进行10位数的数模转换。通过单片机比对处理后继续输出数字信号到数模转换芯片中。同时，将上述的电流及电压
29、值继续由单片机传送给LCD1602上显示出来.本章小结本章由总体设计方案，根据所选器件，对LED电源的硬件设计部分做了详细的阐述，包括升压电路、恒流控制电路、显示电路、键盘电路、时钟电路、报警电路，以及D/A、A/D转换。各种模块相互协作共同完成了LED电源的硬件框架，确保了方案的准确性与可行性。第4章 系统程序设计完成硬件电路后，经过分析硬件功能，以硬件电路为基准，经过分析，得出主程序流程图、LCD显示部分流程图、A/D转化流程图及D/A转换流程图，流程图可以使阅读者一目了然的了解设计的工作原理和工作流程。4.1 主程序设计首先通过扫描键盘，读出键盘输入的数据，在LCD液晶显示屏上显示，并通
30、过D/A转换将数字量转换为模拟量并送到运算放大器和三极管中。然后再将负载端的模拟量通过A/D转换模块再次转换成数字量并送到单片机内，利用LCD液晶显示屏显示所需的电压、电流值。流程图如图4-1所示。图4-1 主程序流程图4.2 D/A转换程序设计系统采用TLC5615 D/A转换芯片，首先进行系统初始化。程序流程图如图4-2所示。图4-2 D/A转换程序流程图4.3 A/D模块程序设计A/D模块的程序流程图如图4-3所示，电路中的采样电阻采集流过电阻的电压值转换为电流数据来控制流过LED的电流，并将计算的结果传递给LCD显示出来取样电阻单片机A/D开始读取电压信息转化为电流信息计算送到LCD显
31、示结束4.4 LCD显示程序设计 LCD1602液晶显示的程序流程图如图4-4所示。图4-4 LCD显示程序流程图 本章小结 在完成硬件电路的设计后，本章在软件层次上完成了LED电源各部分的设计，并详细介绍了主程序、D/A转换程序、A/D转换、LCD显示程序的设计流程。硬件和软件设计的完成为后续的测试和调试做好了准备，使得后续工作顺利进行。第5章 电路的安装与调试在完成整体电路的设计以及软件编程之后，就需要按照电路图对元件进行安装和调试。这个环节非常重要，是将理论知识落实到实际的一个重要环节。它不仅要求我们的电路必须准确无误，程序编写必须符合规则，没有语法语句错误。不仅要求理论知识掌握扎实，还
32、需要一定的硬件焊接能力以及电路设计经验。其中电路焊接的技术好坏，不仅仅影响着产品最终的性能，在一定程度上会影响到产品的美观和科学合理性，是电子设计极为重要的部分。5.1 电路布局安装部分将硬件电路焊接成实物的过程中，我们不能直接按照电路图进行元件的焊接，这样不仅容易导致严重错误，而且对整体产品的性能有着极大的影响。所以在焊接之前，必须考虑到整体电路的布局。在保证科学合理的基础上让整体电路更为美观。通常电路布局有如下的要求：（1）能够实现整体设计指标和；（2）整体电路方便检测和维护；（3）避免元件之间的干扰；（4）元件之间的间距适当；（5）考虑到某些元件发热和电磁效应等；（6）各元件之间避免交接
33、穿插；（7）在保证电路布局合理的基础上，尽量美观。电路安装部分包括电路的整体布局和电子元件的焊接, 整体布局就是在焊接元件之前，根据实际的硬件电路图和实际元件的大小以及性能等诸多因素的考虑, 将元件分布造电路的相对部分。在对整体电路进行布局过后，在进行电子元件的焊接。5.2 元器件的焊接在将硬件电路变成实物的过程中，原单的焊接起着不可替代的作用。优质的焊接不仅能使电路给人一种清秀、干净的感觉，更能提升电路的整体稳定性。在焊接过程中，一般遵循先焊接大原件再焊接小元件、先焊接集成元件再焊接分立元件的焊接原则。焊接过程需要用到电烙铁、万用表、斜口钳、平口钳、焊锡等。其中电烙铁是将焊点加热，再将焊锡放
34、于上方将其融化，让电子元件和电路板焊接到一起。只是使用的电烙铁是内热式电烙铁，功率为20W。其功率越大，所散发出来的热量也就越大。如果功率过小，则不能很好的焊接。如果功率过大，又极容易损坏元件。在焊接的过程中，需要注意，电烙铁焊件与焊点呈一定角度。待焊点加热至合适程度之后，再将焊锡放入烙铁和元件之间进行熔化焊接。焊锡量应当适中，焊锡过多不仅浪费，而且还容易导致电路短路。焊锡太少容易导致焊接不牢固，造成虚焊。最理想的焊接质量是焊点光滑饱满，大小适中，刚好完全覆盖旱点。焊接时间保证在1.53秒，过长容易损坏元件，过短容易造成虚焊。5.3电路的调试目前最常使用的调试方法有整机调试和部分调试。整机调试
35、就是对整体电路看成一个系统，在上电过后看是否能够完成相应指标。如果不能完成相应指标，根据其现象分析到底是哪个模块出现问题，进行修改和调试，直至能完成各个相应的指标。这种方法对技术要求比较高，而且对电路的焊接和电路图是否合理，有着极为严格的要求，不太适合于初学者。还有一种比较简单的方法，就是部分调试。即在上电过后，如果电路没有出现预期的功能。将整体电路根据原理不同分为小的区间，在一一检测各功能模块是否正常工作。如果某一个模块不能正常工作，说明该模块出现问题。在解决完所有问题过后，完成对整体电路的调试。这种调试方法工作量比较大，但是调试过程比较简单，不需要做大量的分析，对技术要求比较低。调试的步骤
36、按经验一般分为三个部分，即上电前，上电时，和上电后。上电前就是按照电路原理图，对已焊接好的电路进行检查。看是否有元器件漏焊，元器件之间是否短接，是否有焊接不牢固或者焊锡脱落等。这时候应该重点检查，电源和接地端是否短路。极性元件的极性是否接反，元件的大小规格是否接错。这个过程中最常使用的仪器是万用表和信号测试仪。在焊接完成过后，如果电路没有明显的错误可以进行上电操作。在上店之后观察元件工作是否正常，是否存在任何异常现象。如果出现此类状况，切记不要惊慌，应当立即断开电源再做下一步处理。上电后当发生异常情况过后，断开电源，根据所发生的现象分析电路出现该问题的原因。在问题被解决过后，在进行上电，功能的
37、完成。5.4测试结果分析设备正常工作时使用万用表进行测量电流和电压，并且连接到示波器进行输出波形检测。输出电流101mA152mA198Ma最大输出电流700ma最大输出电压10,3v最小输出电压0v上表为连续输出模式电流电压连续输出效率输入电压输入电流输出电压输出电流效率3.13v584ma6.5v200ma71%LED电源在连续输出模式时，输出的电流分别为101ma、152ma、198ma三挡，满足设计要求，最大输出电压为10.3v，不低于10v且不高于10.5v满足设计要求。效率方面为71%，主要是电路损耗比较多，可以增大分压取样电阻的电阻值来提高效率。脉动输出周期为10ms、30ms、
38、100ms 满足设计要求，占空比为33.3%基本满足设计要求本章小结本章在电路布局基础进行了焊接，并阐述了布局和焊接的要求和注意事项，并且对设计进行了上电前和上电后调试，保证了操作的安全性，通过万用表测量了电流电压进行了相应的计算，并使用示波器进行输出的波形检测。结果可以验证本设计实现了LED电源的各项功能，达成了设计并制作一个LED闪光灯电源的课题目标。结论随着第三次工业革命的开始，地球上不可再生能源的消耗呈现井喷式增长，能源作为战略物资，其储备量可以作为综合国力的标尺，所以能源储备在二十一世纪成为世界上各国互相竞争的热门。所以节能环保问题成为二十一世纪的最大问题，LED驱动电源作为第四代节
39、能照明光源的核心，已成为当下社会及学者间热点的研究题。如何提高LED的使用寿命，减小电路上的能耗，发光效率更高，都是LED驱动电源的关键技术部分。本设计所做的主要工作包含以下几方面：1. 概括性的介绍了LED驱动电源技术的现状，国内外的发展前景，及LED的驱动要求，拟定了本设计的整体设计思路。2. 系统的介绍了系统的总体设计方案、工作原理以及实现方法进行简单的介绍，元器件之间的对比及设备的选型，和设备的功能说明。3. 通过整体设计方案的基础上进行各个模块的工作原理、功能进行不同方案间的比对，最后选择了最佳的方案。4. 描述了整机电路的安装和调试，着重介绍了安装时应该注意的各种事项，以及焊接时的要求，最后描述了调试时出现问题应该如何解决进行了大致的叙述。对于本文中的设计还有许多需要改进的地方，例如限流电阻上的损耗、单片机性能上的开发等问题还有待处理。对于系统的程序设计部分，因为单片机的学习和编程经验不够，在编程方面遇到很多困难，花费了大量的时间和精力。在老师和同学的帮助下顺利的做出了此次的毕业设计。25