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LED亮度变化的实现S

发布时间:2013/11/17 20:24:20 访问次数:679

    同一时间内只有一个LED的电流灌入单片机。CPC5602CTR这种扫描方式叫做动态逐位扫描,可以减少硬件上的PNP三极管的成本,缺点是CPU将消耗更多的时间在延时上,代码长度难免超出4KB (AT89C51)存储空间。而我们的设计采用的是逐行式,原因如下:
    ◆白光LED的点亮电压、电流相比其他色的LED要高,如果品质不好,那么可能并联在一起的LED有的会亮些,有的会暗些。解决的办法是,每个LED串联一个10~100Q的限流电阻。采用三极管驱动可以提供更好的电压和电流值,使亮度基本一致。
    ◆因同一显示段并不是一个LED,而是多个并联(最多的一组是1 1个).就算是逐点扫描,电流也难免过大,而将此段驱动vo口烧坏。
    ◆从工程角度说:“为了能长期正常、可靠地工作,宁愿多花硬件成本,也要减少未来的维护费用。”
    亮度变化的实现
    要使亮度发生变化,首先会想到PWM,更改占空比可以调节亮度。而ltWM的产生方法有许多种,对于我们的这种要做特定功能显示的应用要如何实现呢?
    还是要从扫描讲起,动态扫描的原理就是利用人眼暂留效应。还是看看逐位扫描PO口全显代码,用一个波形周期可以更好地理解这个亮度的变化,见图6,
    图6中周期为10,以9级占空比来实现PWM。每个下降沿为一个PWM的周期,如果低电平为点亮LED.那么图6实现的是一个9级由亮到暗的渐变过程。
    和逐位扫描PO口全显代码中的程序结合起来理解。第一个周期,低电平占空为9,即点亮一个LED的时间为9,高电平占空为1,即熄灭一个LED的时间为1。这样更改单片机程序中的延时变量KC_FWM就可以得到一个占空比,从而亮度的调节便可实现。由此,我们可以想象,手动调光和按时间自动调光的功能实现可以有多么简单。
     是不是一看代码就觉得有“坑爹”的感觉啊,不是说调光9级呜,怎么代码里的值并不是那么一回事?嗯,的确如此,这时不得不讲一下其重要性了,按时间自动调光的思想是:
    若当前时间是晚上和凌晨,亮度是最暗的,因为这个时间里坏境光没有多少,所以自动调节到最暗度显示,人眼看上去不会刺眼,还可以节省电能。
    若当前时间是清晨和傍晚,亮度稍亮点。这个时间里环境光明显增强,而将亮度也随之调高,看上去显示更清晰。
    若当前时间是白天,亮度在一个中值范围内。经测试,白天若将亮度上升到最亮,感觉还是刺眼,所以亮度并没设置到最高。
    手动调光时,将KC_PWM自减,可以调节9级亮度。这是为了时钟屏晚上可以作为一个照明设备来考虑的。所以手动调节时是9级全的。
    同一时间内只有一个LED的电流灌入单片机。CPC5602CTR这种扫描方式叫做动态逐位扫描,可以减少硬件上的PNP三极管的成本,缺点是CPU将消耗更多的时间在延时上,代码长度难免超出4KB (AT89C51)存储空间。而我们的设计采用的是逐行式,原因如下:
    ◆白光LED的点亮电压、电流相比其他色的LED要高,如果品质不好,那么可能并联在一起的LED有的会亮些,有的会暗些。解决的办法是,每个LED串联一个10~100Q的限流电阻。采用三极管驱动可以提供更好的电压和电流值,使亮度基本一致。
    ◆因同一显示段并不是一个LED,而是多个并联(最多的一组是1 1个).就算是逐点扫描,电流也难免过大,而将此段驱动vo口烧坏。
    ◆从工程角度说:“为了能长期正常、可靠地工作,宁愿多花硬件成本,也要减少未来的维护费用。”
    亮度变化的实现
    要使亮度发生变化,首先会想到PWM,更改占空比可以调节亮度。而ltWM的产生方法有许多种,对于我们的这种要做特定功能显示的应用要如何实现呢?
    还是要从扫描讲起,动态扫描的原理就是利用人眼暂留效应。还是看看逐位扫描PO口全显代码,用一个波形周期可以更好地理解这个亮度的变化,见图6,
    图6中周期为10,以9级占空比来实现PWM。每个下降沿为一个PWM的周期,如果低电平为点亮LED.那么图6实现的是一个9级由亮到暗的渐变过程。
    和逐位扫描PO口全显代码中的程序结合起来理解。第一个周期,低电平占空为9,即点亮一个LED的时间为9,高电平占空为1,即熄灭一个LED的时间为1。这样更改单片机程序中的延时变量KC_FWM就可以得到一个占空比,从而亮度的调节便可实现。由此,我们可以想象,手动调光和按时间自动调光的功能实现可以有多么简单。
     是不是一看代码就觉得有“坑爹”的感觉啊,不是说调光9级呜,怎么代码里的值并不是那么一回事?嗯,的确如此,这时不得不讲一下其重要性了,按时间自动调光的思想是:
    若当前时间是晚上和凌晨,亮度是最暗的,因为这个时间里坏境光没有多少,所以自动调节到最暗度显示,人眼看上去不会刺眼,还可以节省电能。
    若当前时间是清晨和傍晚,亮度稍亮点。这个时间里环境光明显增强,而将亮度也随之调高,看上去显示更清晰。
    若当前时间是白天,亮度在一个中值范围内。经测试,白天若将亮度上升到最亮,感觉还是刺眼,所以亮度并没设置到最高。
    手动调光时,将KC_PWM自减,可以调节9级亮度。这是为了时钟屏晚上可以作为一个照明设备来考虑的。所以手动调节时是9级全的。

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