基于單片機(jī)實現(xiàn)驅(qū)動電流大小調(diào)整的led驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種恒流驅(qū)動電路，具體是可以通過單片機(jī)控制供流關(guān)斷的恒流 源電路。
【背景技術(shù)】
[0002] LED驅(qū)動電路需要達(dá)到的一個基本的特性要求是保持恒流驅(qū)動特性，也即是在電 源波動時，輸出電流應(yīng)盡量保持恒定。
[0003] 為了對LED進(jìn)行恒流驅(qū)動，現(xiàn)有技術(shù)中往往采用專用的LED驅(qū)動芯片或者集成恒 流源芯片（例如NUD4001芯片）實現(xiàn)恒定電流輸出，但是采用LED驅(qū)動芯片或者集成恒流源 芯片均是基于純硬件思路，存在硬件電路復(fù)雜，控制不夠靈活的特點(diǎn)，特別是不能靈活控制 LED發(fā)光亮度，因此現(xiàn)有技術(shù)中需要一種硬件結(jié)構(gòu)簡單，并且能依靠諸如單片機(jī)這樣的智能 芯片實現(xiàn)驅(qū)動電流靈活控制，進(jìn)而實現(xiàn)LED發(fā)光亮度靈活控制的LED恒流驅(qū)動電路。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型的目的是：怎樣提供一種硬件電路結(jié) 構(gòu)簡單，并且能靈活控制驅(qū)動電流大小的LED恒流驅(qū)動電路。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下的技術(shù)方案。
[0006] 基于單片機(jī)實現(xiàn)驅(qū)動電流大小調(diào)整的LED驅(qū)動電路，其特征在于：包括單片機(jī)、晶 體管Q、電子電位器和電壓調(diào)節(jié)器；
[0007] 所述晶體管Q的基極與所述電壓調(diào)節(jié)器的K端相連接，晶體管Q的基極還通過第 一偏置電阻R1與電源正極VDD相連接；晶體管Q的集電極與被驅(qū)動LED的陰極相連接，所 述被驅(qū)動LED的陽極與電源正極VDD相連接；晶體管Q的發(fā)射極與第二偏置電阻R2的一端 相連接，第二偏置電阻R2的另一端與所述電子電位器的滑動端相連接；
[0008] 所述電子電位器的滑動端還與電子電位器的高電位端相連接，電子電位器的低電 位端接地，電子電位器的受控端與單片機(jī)的輸出端相連；
[0009] 所述電壓調(diào)節(jié)器的R端與晶體管Q的發(fā)射極相連接；電壓調(diào)節(jié)器的A端接地。
[0010] 進(jìn)一步的，所述所述電壓調(diào)節(jié)器采用TL431芯片。
[0011] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0012] 本實用新型中，采用TL431芯片作為電壓調(diào)節(jié)器，TL431芯片的R端電壓恒定為 2. 5V，進(jìn)而使得流經(jīng)晶體管Q的電流為恒定值，實現(xiàn)了恒流驅(qū)動，相比現(xiàn)有技術(shù)中采用專用 的LED驅(qū)動芯片或者集成恒流源芯片實現(xiàn)恒流驅(qū)動的方式，本實用新型具有硬件電路結(jié)構(gòu) 簡單的優(yōu)點(diǎn)；并且本實用新型采用受單片機(jī)控制的電子電位器與第二偏置電阻R2串聯(lián)所 得總電阻決定驅(qū)動電流大小的方式實現(xiàn)了對驅(qū)動電流大小控制，從而使得LED發(fā)光亮度得 到有效而靈活的控制。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)圖；
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015] 如圖1所示，本實用新型從電路結(jié)構(gòu)上主要可以分為兩部分：恒流源部分和驅(qū)動 電流通斷控制部分。
[0016] ( -）恒流源部分
[0017] 如圖1所示，恒流源部分以TL431芯片為控制核心，以晶體管Q和兩個偏置電阻 為外圍元件。TL431是可控精密穩(wěn)壓源，內(nèi)部含有一個2. 5V的基準(zhǔn)電壓，它的輸出電壓用 兩個電阻就可以任意的設(shè)置到從2. 5V到36V范圍內(nèi)的任何值。該器件的典型動態(tài)阻抗為 0. 2 Ω，在很多應(yīng)用中用它代替穩(wěn)壓二極管。封裝形式與塑封三極管相同，具有三個管腳：參 考極（通常也稱為R端）、陽極（通常也稱為A端）和陰極（通常也稱為K端）。
[0018] 其原理在于，TL431芯片的R端電壓恒定在2. 5V，因此接在TL431芯片R端和地間 的電阻中流過的電流是恒定的，也即是流經(jīng)晶體管Q的電流便由第二偏置電阻R2與電子電 位器決定。第二偏置電阻R2與電子電位器串聯(lián)后的阻值恒定則流經(jīng)晶體管Q的電流恒定， 實現(xiàn)了恒流源輸出。
[0019] (二）驅(qū)動電流控制部分
[0020] 驅(qū)動電流的通斷控制主要是為了實現(xiàn)對LED燈亮度的調(diào)節(jié)。如圖1所示，驅(qū)動電 流控制部分主要以單片機(jī)和電子電位器為控制核心。
[0021] 本實用新型中的單片機(jī)采用MSP430G2553芯片。
[0022] 電子電位器為X9C102芯片，X9C102是100階數(shù)字電位器，最大阻值1ΚΩ，最小電 阻40 Ω，滑動增量10. 1 Ω，該電子電位器具有如下引腳："增加輸入引腳^ "升降輸入 弓丨腳而"，"高電位端VH"，"低電位端VL"，"地端VSS"，"滑動端VW"和"片選輸入端茂"，其 中"增加輸入引腳而"，"升降輸入引腳而"和"片選輸入端茂"為電子電位器的受控端。
[0023] 在本實用新型中電子電位器的連接采用"變阻式"："高電位端VH"和"滑動端VW" 短接在一起，這樣"低電位端VL"與"滑動端VW"兩個點(diǎn)之間就形成一個電阻值可以改變的 電阻了，并且阻值的大小可以通過單片機(jī)進(jìn)行控制調(diào)整，也即是電子電位器的受控端均與 單片機(jī)的輸出端與相連；
[0024] 具體工作原理可闡述為：單片機(jī)能控制電子電位器修改其阻值，具體的，增加輸入 引腳^由下降沿觸發(fā)，該引腳上出現(xiàn)的下降沿將使得滑動端VW朝內(nèi)部計數(shù)器增加或減 小的方向移動，升降輸入引腳而上的邏輯電平控制著電子電位器滑動端VW移動的方向； 增加輸入引腳^和升降輸入引腳?70的信號均由單片機(jī)提供，單片機(jī)實現(xiàn)對電子電位器 阻值的控制修改。
[0025] 而驅(qū)動電流的大小是由電子電位器與第二偏置電阻R2串聯(lián)所得總電阻決定的， 具體的TL431芯片的R端電壓恒定在2. 5V，因此驅(qū)動電流的大小即是2. 5V與"電子電位器 與第二偏置電阻R2串聯(lián)所得總電阻"的比值，例如第二偏置電阻R2設(shè)置為2ΚΩ，電子電位 器設(shè)置在最小值40 Ω，則驅(qū)動電流約為1. 25mA，電子電位器設(shè)置在最大值1ΚΩ，則驅(qū)動電 流約為0. 83mA，驅(qū)動電流實現(xiàn)了靈活調(diào)整，實現(xiàn)了對LED亮度的靈活調(diào)節(jié)。當(dāng)然根據(jù)實際使 用的LED和電路系統(tǒng)整體設(shè)計需求（例如本實用新型可以用于各種光檢測用光產(chǎn)生部分）， 可以選擇不同最大阻值、最小阻值的電子電位器。
[0026] 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本 實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范 圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1. 基于單片機(jī)實現(xiàn)驅(qū)動電流大小調(diào)整的LED驅(qū)動電路，其特征在于：包括單片機(jī)、晶體 管Q、電子電位器和電壓調(diào)節(jié)器； 所述晶體管Q的基極與所述電壓調(diào)節(jié)器的K端相連接，晶體管Q的基極還通過第一偏 置電阻R1與電源正極VDD相連接；晶體管Q的集電極與被驅(qū)動LED的陰極相連接，所述被 驅(qū)動LED的陽極與電源正極VDD相連接；晶體管Q的發(fā)射極與第二偏置電阻R2的一端相連 接，第二偏置電阻R2的另一端與所述電子電位器的滑動端相連接； 所述電子電位器的滑動端還與電子電位器的高電位端相連接，電子電位器的低電位端 接地，電子電位器的受控端與單片機(jī)的輸出端相連； 所述電壓調(diào)節(jié)器的R端與晶體管Q的發(fā)射極相連接；電壓調(diào)節(jié)器的A端接地。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)實現(xiàn)驅(qū)動電流大小調(diào)整的LED驅(qū)動電路，其特征 在于，所述所述電壓調(diào)節(jié)器采用TL431芯片。
【專利摘要】本實用新型公開了基于單片機(jī)實現(xiàn)驅(qū)動電流大小調(diào)整的LED驅(qū)動電路，包括單片機(jī)、晶體管Q、電子電位器和電壓調(diào)節(jié)器；晶體管Q的基極與電壓調(diào)節(jié)器的K端相連接；晶體管Q的集電極與被驅(qū)動LED的陰極相連接；晶體管Q的發(fā)射極與第二偏置電阻R2的一端相連接，第二偏置電阻R2的另一端與所述電子電位器的滑動端相連接；電子電位器的滑動端還與電子電位器的高電位端相連接，電子電位器的受控端與單片機(jī)的輸出端相連。本實用新型具有硬件電路結(jié)構(gòu)簡單，并且能靈活調(diào)整驅(qū)動電流大小的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H05B37/02
【公開號】CN205071409
【申請?zhí)枴緾N201520868631
【發(fā)明人】羅元成, 周桐
【申請人】重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月27日