基于低成本微處理器的高亮度LED控制解決方案

選擇適當?shù)奈?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/控制">控制器用于恒流HBLED控制

開關(guān)模式電源（SMPS）要求準確的開關(guān)頻率和占空比，PWM信號抖動會反映在輸出電壓，進而反映在HBLED強度中。同時，為了節(jié)省感應(yīng)器成本和電容器大小，必須將開關(guān)頻率提高為數(shù)萬赫茲。模數(shù)轉(zhuǎn)換器分辨率和通道可用性，對于隨時監(jiān)測和控制HBLED電流和電壓也很重要。

為了實現(xiàn)HBLED恒流控制，S08MP16測量反映在電流檢測電阻里的HBLED燈串電流，這個電阻與HBLED燈串進行串聯(lián)。 S08MP16嵌入式12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以使用小電阻值，功耗極小。此外，通過使用ADC和電阻分壓器，可以測量過流和過壓情況下的SMPS輸出電壓及診斷開放負荷。

圖3 嵌入式PID控制框圖

為了控制開關(guān)式電源頻率和占空比，可以使用FlexTimer（FTM）模塊;在適合汽車版本中使用高達 40MHz的定時器操作頻率，可以生成高頻率和高分辨率的脈沖寬度調(diào)制（PWM），每個燈串上可與更多HBLED一起操作，在進行小型操作時不會出現(xiàn)HBLED強度不穩(wěn)定的情況。此外，可編程時延模塊（PDB）用于在該應(yīng)用程序中，可以將ADC讀數(shù)與PWM 切換頻率同步，從而確保只有在ON(開)狀態(tài)下電流出現(xiàn)穩(wěn)定時才會顯示ADC讀數(shù)。

如何計算八位微控制器的恒流控制算法

在大部分情況下，簡單的控制回路就能確保HBLED的正確驅(qū)動；借助閉環(huán)控制，該模塊能補償電池電壓、溫度或在開環(huán)中可能影響到HBLED電流的任何其他參數(shù)變化。

進行恒流控制時，該模塊提供在規(guī)定電壓保持HBLED燈串所需的電壓，這也使得每個燈串上的HBLED數(shù)目可以靈活設(shè)置，不需要進一步的校準和硬件更改。

要在8位微控制器中集成控制回路，應(yīng)避免使用浮點庫；在本例中，可以使用16位變量來完成計算。

結(jié)論

要驅(qū)動HBLED很簡單，但要在不提高成本的情況下高效、可靠地驅(qū)動HBLED，則沒那么簡單。而使用8位低成本微處理器，只要它有正確的外設(shè)，就可以節(jié)省成本，并能高效、可靠地驅(qū)動HBLED。硬件和固件設(shè)計對于確保HBLED應(yīng)用在模塊預(yù)期的使用周期期內(nèi)表現(xiàn)出預(yù)期的性能至關(guān)重要。

盡管本文的設(shè)計針對的是汽車應(yīng)用，但這些概念和解決方案可以在使用HBLED的許多其他工業(yè)和消費電子應(yīng)用中使用。