隨著照明器具行業(yè)的發(fā)展，目前市面上銷售的白光led燈珠已經(jīng)不能滿足人們的需求，LED全色燈在人們喜愛(ài)之后成為了現(xiàn)在市場(chǎng)的主流。

紅外線led燈珠控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理的介紹

背景

LED作為一種新型光源，其低供電電壓、低功耗、長(zhǎng)壽命、無(wú)輻射特征被廣泛應(yīng)用，近年來(lái)隨著其亮度不斷提高，特別是隨著超高亮度LED的出現(xiàn)，發(fā)光二極管得到了廣泛的應(yīng)用，僅從傳統(tǒng)室內(nèi)儀表信號(hào)的指示，交通信號(hào)燈、汽車信號(hào)燈、應(yīng)用于背照燈、室內(nèi)外大畫面顯示。現(xiàn)在照明領(lǐng)域的深度和。現(xiàn)在，LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在燈飾照明上。LED自身的發(fā)光特性具有易于控制、頻率閃光速度快的特征，由此，可以利用嵌入微處理器，以pWM（占空比）方式獨(dú)立控制R（紅）、G（綠）、B（藍(lán)）的發(fā)光灰度，實(shí)現(xiàn)全色效果的LED照明控制技術(shù)。由于采用了超高亮度LED裝飾燈具，其亮度已經(jīng)達(dá)到了要求，在壽命、耗電、控制模式等方面與霓虹燈相比具有明顯的優(yōu)越性，現(xiàn)在正在逐漸普及，預(yù)計(jì)今后幾年內(nèi)會(huì)有較大的發(fā)展。

生產(chǎn)單元

控制單元是能夠獨(dú)立于全色而變化的照明設(shè)備單元，也稱為像素。包括至少一個(gè)紅色LED、一個(gè)綠色LED和一個(gè)藍(lán)色LED，每個(gè)顏色LED的數(shù)量應(yīng)根據(jù)配色要求以恒定的比例配置。這些控制單元可以是單個(gè)照明設(shè)備，并且可以以恒定的形狀或圖案排列，并且可以是線狀或平面光源。另外，由3種顏色的LED構(gòu)成的一個(gè)單元通常必須進(jìn)行混光處理，不能看到理想的全色效果。在同一發(fā)光單元中，LED必須緊密排列。由此，各LED的點(diǎn)被拍攝到觀看者的眼睛并重疊。相鄰發(fā)光單元的中心距離相同，其中心距離D≥2*L*tan（θ/2）式中，D是相鄰發(fā)光單元的最小中心距離，L是通常使用時(shí)的鑒賞點(diǎn)和光源部位的垂直距離θ人眼的最小分辨率。由此，通過(guò)控制電路能夠在燈上顯示豐富的顏色。通過(guò)控制系統(tǒng)，可以通過(guò)獨(dú)立地控制每個(gè)發(fā)光單元的三種發(fā)光二極管的灰度等級(jí)，即，每個(gè)發(fā)光單元的紅、綠、藍(lán)三種顏色中的每一個(gè)的亮度，使得每個(gè)發(fā)光單元具有多個(gè)不同的顏色如果同時(shí)控制不同的發(fā)光單元來(lái)顯示不同的顏色，則可以給照明設(shè)備的整個(gè)發(fā)光單元提供色彩鮮艷的效果。目前出現(xiàn)的功能是比較強(qiáng)大的控制系統(tǒng)，可以通過(guò)軟件設(shè)定各控制單元的色值，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定各色灰度等級(jí)，一般為256級(jí)（8位），現(xiàn)有代表臺(tái)灣點(diǎn)晶科技的DM413全彩LED阿驅(qū)動(dòng)芯片具有灰度發(fā)生器，默認(rèn)為256級(jí)灰度，最高可設(shè)定為8192級(jí)灰度，實(shí)現(xiàn)效果極其細(xì)膩。單個(gè)DM 413碼片僅控制一個(gè)顯示單元，使得每個(gè)控制單元的電路相同，非常簡(jiǎn)單，同時(shí)開發(fā)和重復(fù)使用。

制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)整體分為控制器部和LED驅(qū)動(dòng)部?jī)蓚€(gè)部分（參照?qǐng)D1）。控制器部分是系統(tǒng)的核心部分，其最基本的功能是將每個(gè)控制單元的顏色數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的控制單元，使所有單元相互協(xié)作以產(chǎn)生用戶預(yù)期的效果。LED驅(qū)動(dòng)部具有接收顏色數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)LED以該數(shù)據(jù)所表示的亮度值顯示的功能。對(duì)于基于DM413的每個(gè)LED驅(qū)動(dòng)模塊，單獨(dú)控制一個(gè)LED燈單元，每個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)相同，并且與控制器的連接方式相同。系統(tǒng)以串行級(jí)聯(lián)方式連接，每個(gè)模塊具有輸入/輸出接口，上一模塊的輸出接口通過(guò)數(shù)據(jù)線連接到后一模塊的輸入接口，并連接到最后一模塊。LED驅(qū)動(dòng)模塊（參見(jiàn)圖2）是以DM413為核心的電路，DM413具有若干信號(hào)輸入輸出銷及多個(gè)功能設(shè)定銷。信號(hào)經(jīng)由輸入接口提供對(duì)應(yīng)于DM413的輸入銷。三個(gè)輸出引腳用于連接LED，可以分配給R、G、B三種顏色，相同的輸出引腳連接到相同顏色的LED，并且根據(jù)顏色的需要，每個(gè)輸出引腳可以連接到一個(gè)或多個(gè)LED。輸入的串行信號(hào)經(jīng)由輸出銷發(fā)送，并經(jīng)由輸出接口傳送到下一級(jí)芯片。

紅外線led燈珠控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理的介紹

紅外線led燈珠控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理的介紹

裁減

LED控制器內(nèi)置高性能單片微控制芯片，控制器通過(guò)內(nèi)部控制程序向LED驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送控制信號(hào)和數(shù)據(jù)，LED驅(qū)動(dòng)芯片基于控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的要求，產(chǎn)生相應(yīng)的操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每條路的紅、綠、藍(lán)LED的單獨(dú)控制。如果微控制器連續(xù)地向一系列LED驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送控制信號(hào)和數(shù)據(jù)，則每個(gè)LED可以被連續(xù)協(xié)調(diào)控制。通過(guò)將預(yù)期的變化效果轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED控制器可處理的數(shù)據(jù)格式或適當(dāng)?shù)目刂浦噶睿B續(xù)地發(fā)送到每個(gè)LED驅(qū)動(dòng)芯片，可以對(duì)整體的燈飾顯示期望的效果。這里需要與控制器緊密合作，操作簡(jiǎn)便，強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)。下面分析控制系統(tǒng)的原理。

控制器輸出接口包括串行數(shù)據(jù)輸出線、時(shí)鐘信號(hào)輸出線和鎖存器信號(hào)線三條信號(hào)線。這三條線分別連接到對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)芯片的三個(gè)銷。類似于一般的串行移位機(jī)制，在時(shí)鐘信號(hào)的控制下，將串行數(shù)據(jù)移位到驅(qū)動(dòng)芯片中并存儲(chǔ)。由于串行數(shù)據(jù)表示各個(gè)顏色的灰度級(jí)而不是簡(jiǎn)單的切換信號(hào)，所以芯片內(nèi)的移位速度比七色芯片（例如74HC 595）高得多。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸接收完成時(shí)，控制器向驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送存儲(chǔ)器信號(hào)，鎖存存儲(chǔ)在LED驅(qū)動(dòng)芯片中的數(shù)據(jù)，DM413基于與鎖存器同時(shí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。一些芯片具有用于單獨(dú)控制輸出信號(hào)的輸出銷。LED發(fā)光灰度由存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)芯片中的數(shù)據(jù)決定，全色驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)內(nèi)置灰度發(fā)生器，采用pWM方式。這樣，LED以人眼無(wú)法識(shí)別的高頻快速點(diǎn)亮，基于芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)設(shè)定點(diǎn)亮和熄滅的比例，實(shí)現(xiàn)灰度等級(jí)的控制。DM 413可以選擇三個(gè)灰度等級(jí)、8比特（256）、10比特（1024）、13比特（8192），使得每個(gè)顏色產(chǎn)生256灰度等級(jí)（以256灰度為例），并且如果單獨(dú)控制三個(gè)顏色的灰度等級(jí)，則可以組合256*256*256顏色（1677726種）。排列了一些燈具單元，這樣可以顯示出細(xì)膩生動(dòng)的圖案、動(dòng)畫效果。

軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)是控制系統(tǒng)和燈光效果設(shè)計(jì)師的交互窗口，起著非常重要的作用。軟件系統(tǒng)的作用是，光學(xué)效率設(shè)計(jì)師編輯簡(jiǎn)便、人性操作所預(yù)期的效果，并將控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為可接受的數(shù)據(jù)格式和控制命令。這些效果包括普通顏色的跳躍、漸變、彩虹滾動(dòng)等字符、圖像顯示、視頻和動(dòng)畫播放等。軟件系統(tǒng)基于特定效果計(jì)算每個(gè)控制單元的顏色數(shù)據(jù)，并最終生成用于控制器的光學(xué)效果文件。根據(jù)系統(tǒng)的在線或離線特性，軟件的使用有所不同。控制系統(tǒng)具有完美的一套軟件，可以將光效應(yīng)的編輯極為簡(jiǎn)化，甚至完成一些人工無(wú)法完成的效果。

led紅光燈工作原理?

LED，發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來(lái)。

LED隨身燈

半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED燈發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。

LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。

最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來(lái)各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國(guó)本來(lái)是采用長(zhǎng)壽命，低光視效能的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，采用了18個(gè)紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車信號(hào)燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光(λp=465nm，Wd=30nm)，高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nLED燈m。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到白光。

對(duì)于InGaN/YAG白色LED，通過(guò)改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過(guò)藍(lán)光LED得到白光的方法，構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運(yùn)用最多。