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关于msp430超低功耗单片机温度控制器设计.doc

发布:2017-09-19约1.22万字共19页下载文档
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开放实验报告 课 题 名 称 学 生 姓 名系、年级专业信息工程系、级电子信息指 导 教 师 基于msp430单片机的超低功耗智能护眼灯的设计 实验目的 1、了解pwm控制灯光亮度的原理,设计基于单片机的智能护眼灯控制装置。 2、学习电子电路、PCB板设计,产品制作与调试。 实验内容 本智能护眼灯以MSP43G2553为核心,完成护眼灯的照明,电源管理,环境采集和中央处理及控制功能。灯珠采用高亮白光LED,恒流驱动,无频闪,不伤害眼睛,保护视力。电源管理,由专用电源管理方案,管理系统充电和用电。环境采集,用光传感器采集光照强度,根据光照强度控制灯珠亮度,用人体热释红外检测人远近。 三.系统方案设计 系统整体方框图如下: 图2.1 系统方框图 ( 1 ) 环境采集用光敏电阻采集环境亮度,人距感应部分采用热释红外。当人靠近台灯,产生信号给MCU控制器,打开台灯。光敏电阻采集当前亮度值,根据使用者选择的模式作出调整。 ( 2 ) MCU控制亮度和环境采集采用闭环控制,具体算法用PID算法的增量式模式。具体函数如下: typedef struct PID{ double SetPoint; //设定目标 double Proportion;//比例常数 double Integral; //积分常数 double Derivative;//微分常数 double LastError; //Error[-1] double PrevError; //Error[-2] double SumError; //Sums of Errors }PID; double PIDCalc(PID *pid, double NextPiont) { double dError, Error, rOUT; Error = pid-SetPoint - NextPiont; // 偏差 pid-SumError += Error; // 积分 dError = pid-LastError - pid-PrevError; //当前微分 pid-PrevError = pid-LastError; //Error[-2] =Error[-1] pid-LastError = Error; //Error[-1] = Error rOUT = pid-Proportion * Error + pid-Integral * pid-SumError + pid-Derivative * dError; //比例项 //积分项 //微分项 return (rOUT); } ( 3 )显示部分因为管脚不足,若用液晶或点阵屏或OLED,则需要串转并器件,在速度上对整体控制不利。故用74LS138器件,简单的将3个I/O口转为8个I/O口,用8个LED显示,在整体控制上,简单明了。 四.硬件设计 高亮LED驱动模块: 传统的大功率LED电源,大部分是用220V AC~DC后面再用LM358或者三极管来做恒流,此电路恒流精度低,并且过温,短路等保护功能没有,输出的可变性不强.,大电流,高压DC/DC升压恒流宽电压输入,大电流输出通过多个光源实现无影效果的手术无影灯用来照明手术部位,以最佳地观察处于切口和体腔中不同深度的小的、对比度低的物体。并能将色彩失真降到最低程度。此外,无影灯不散发出过量的热 图5.1 产品性能测试 实物作品 放大部分数据(放大68倍) 电桥输出电压(mv) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 放大输出(mv) 345 688 1023 1361 1710 2038 2380 2727 3065 3409 理论值(mv) 340 680 1020 1360 1700 2040 2380 2720 3060 3400 (2)总个系统的测试数据 AD采样(mv) 626 924 1122 1319 1509 1707 1911 2101 2295 2693 2884 3077 3275 3458 公式 温度 34.4 41.1 45.4 49.8 54.1 58.5 63.1 67.4 71.7 80.7 84.9 89.3 93.8 97.9 修正公式温度 27.
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