新光源LED的设计1

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1、新光源LED的设计1.LED灯及其发光原理2..LED光源的特点3.GP10的概述4.LED骡动LED驱动的原理LED驱动的特点LED驱动的方式LED驱动连接图5.软件原理端口控制寄存器端口数据寄存器端口上拉寄存器6.程序流程图7•核心代码设计8.结束语9•学习心得体会引言当前金球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来而临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用止吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源吋代。1.LED灯及其

2、发光原理发光二极管主要冇PN结芯片、电极和光学系统组成。起发光体一晶片的面积为10.2mil(1mil=0.0254平方毫米)，冃前国际上出现大量晶片LED,其晶片面积达40miL其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流了注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电了经过该晶片时，带负电的电了移动到带正电的空穴域并与之复合，电了和空穴消火的同时产生光了。电了和空穴Z间的能量(带隙)越大,产生的光了的能量就越高。光了的能量反过來与光的颜色对应，町见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，

3、桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。2.LED灯光源的特点(1)节能。耗电量低，工作电压低，可与太阳能电池结合使用。(2)安全环保。因工作电压低，不会造成人身伤害事故。灯内无汞，且使用材料较省。(3)发热量低，工作温度低，不易发生烧烫现象。(4)防潮、抗震性能好。全固体全密封器件不怕潮、不怕震。(5)寿命长。具冇光通量衰退到70%时标称寿命1X105h的冇效寿命。(6)响应时间短。可使用于频繁开关和高频驱动的场合。(7)控制方便。驱动电压低，通过调节屯流即口J调光。(8

4、)光谱范围狭，光色纯。(9)光束集中，灯具结构紧凑。不能产生360〜照明。(10)单灯功率小。组合灯总光通量不够大。(1)装配不方便。通常LED为多灯串联运行，若其中有器件失效，会影响整个串联电路的工作。(2)发光效率仍需捉高，发光颜色仍不够丰富。(3)半导体材料的导热率只有一般金屈的千分Z几，散热慢，温升大。(4)LED为点状发光，层次感差。装饰效果尚不及传统霓虹灯。(5)LED的光效和显色指数随工作温度的上升而迅速劣化。(6)LED光源在户外应用时工作电流大，因此对防水性的要求难以满足。1.GP10的概述GPIO(

5、通用输入/输出)或总线扩展器利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没冇足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制吋，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。每个GPIO端口可通过软件分别配置成输入或输出。Maxim的GPIO产品线包括8端口至28端口的GPIO,捉供推挽式输出或漏极开路输出。捉供微型3mmx3mmQFN封装。GPIO的优点(端口扩展器)低功耗：GPIO具有更低的功率损耗(大约1口A,UC的工作电流则为100PA)。集成IIC从机接口：GPIO内置I

6、IC从机接口，即使在待机模式下也能够全速工作。小封装：GPIO器件提供最小的封装尺寸一3mmx3mmQFN!低成本：您不用为没有使用的功能买单！快速上市：不需要编写额外的代码、文档，不需要任何维护工作！灵活的灯光控制：内置多路高分辨率的PWM输出。口J预先确定响应时间：缩短或确定外部事件与中断之间的响应时间。更好的灯光效果：匹配的电流输出确保均匀的显示亮度。布线简单：仅需使用2条IIC总线或3条SPI总线。2.LED驱动的原理及特点(1)原理：正向压降(VF)和正向电流的(IF)关系曲线，由曲线可知，当正向电压超过某个

7、阈值(约2V),即通常所说的导通电压之后，可近似认为，IF与VF成正比。见表是当前主要超高亮LED的电气特性。由表可知，当前超高亮LED的最高IF可达1A,而VF通常为2〜4V。山于LED的光特性通常都描述为电流的函数，而不是电压的函数，光通量(

8、ED的可靠性、寿命和光衰。因此，超高亮LED通常采用恒流源驱动。LED的温度与光通虽(cpV)关系曲线，由下图可知光通量与温度成反比，85°C时的光通量是25°C时的一半,而-40°C时光输出是25°C时的1.8倍。温度的变化对LFD的波长也冇一定的影响，因此，良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。(2)特点1.高可靠性：特别像L