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基于红外遥控的大功率LED照明系统设计
发布时间:2017-03-13 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]
4、系统软件设计
4.1 系统主程序系统主程序主要包括初始化程序（包括定时器与外部中断设置）、红外码值处理程序与键值识别散转程序。主程序流程如图7 所示。
4.2 红外解码中断程序红外解码中断程序用于完成对遥控器发出一帧脉冲的各个高、低脉冲时间的计时与存储，以便在红外码值处理程序中通过分析各个脉冲的时间实现对红外编码的二进制解码。
当遥控器电感生产无键按下时，即红外接收器HS0038 在没有接收红外信电感器生产厂家号，其OUT 端输出高电平；当遥控器有键按下时，‘0’和‘1’编码中的高电平经红外接收器HS0038 倒相后输出低电平。由于HS0038 的OUT 端与单片机的外部中断INT0 引脚相连，将会触发单片机中断（即设置为负跳变沿触发中断）。一旦系统检测到红外脉冲中的高电平信号，即触发INT0中断，定时器T0 开始计时（定时时间为250us），以定时器T0 溢出中断记录每次脉冲期间定时器溢出的次数；到下一个高电平脉冲到来时，即再次产生中断时，先将定时器溢出次数取出，然后将溢出次数清零后再重新记录。通过定时器溢出次数判断每次中断与上一次中断之间的时间间隔（时间间隔即为定时器溢出次数与250us 的乘积），便可判断接收到的是引导码、编码‘0’或‘1'.在中断程序中，首先判断并跳过持续9ms 的引导码，然后依次采集存储32 位脉冲编码时间。红外解码中断流程如图8 所示。定时器计时流程如图9 所示。
4.3 红外码值处理程序红外码值处理程序主要完成对红外编码的解码处理，通过对一帧红外编码中32 位脉冲编码时间的分析处理，判断其对应'0’或‘1’的二进塑封电感制编码，从而确定两次8 位用户码、8 位数据码和8 位数据码的反码。
从 TC9012 红外编码分析可知，“0”编码脉冲时间为1.125ms,“1”编码脉冲时间为2.25ms.在实际程序处理中，应考虑由于遥控器晶振参数等原因存在的误差，故定时器T0溢出次数值取7（即功率电感1.75ms）作为‘0’或‘1’编码的判断标准。当溢出次数小于7 时则判断为‘0’编码，当溢出次数大于7 时则判断为‘1’编码，并将该32 位二进制编码按4 个字节处理分别得出用户码、数据码以及数据反码，其中数据码即代表实际按下的红外遥控器键值信息。可利用单片机将解码出的键值数据码通过数码管显示，通过得出遥控器键值与数据码的对应关系，以便用于键值识别散转程序的判断处理，具体键值解码结果，本文不再赘述。红外码值处理流程如图10 所示。
4.4 键值识别散转程序键值识别散转程序用于对正确接收下来的红外发射器键值编码进行识别散转处理，在判断用户码正确的前提下，根据不同的按键数据码控制生成对应的PWM 信号，以实现LED亮度调节功能。本程序采用红外遥控器的0~9 按绕行电感器键作为LED 的1~10 级亮度的选择按键，并将遥控器开关键作为LED 的关闭按键。键值识别散转流程如图11 所示。
PWM 脉冲信号则由单片机利用定时器T1 中断控制P1.0 口输出产生，其输出的高低电平输入PT4115 芯片DIM 端以控制LED 电流的通断状态，插件电感从而实现LED 的亮度调节。将定时器T1 溢出中断定为1/2500 秒（即400μ S），每10 次脉冲作为一个周期，即频率为250HZ.
这样，在每1/250 秒的方波周期中，通过改变方波的输出占空比，从而实现LED 灯的10 级亮度调节，即LED 亮度等级由每个周期内的高电平脉冲数目决定，其中高电平脉冲数目由红外遥控器键值确定，即0~9 按键对应确定1~10 亮度等级数值。定时器T1 生成PWM 流程如图12 所示。
5、实验结果采用本文设计方案对一处家庭室内壁灯进行替换改造。原壁灯采用3 只220V/20W 卤素灯，总功率约为60W;现壁灯采用本文大功率白光LED 照明方案实现，最低功率（即LED最低亮度状态）约为0.83W,最大功率（即LED 最高亮度状态）约为6.52W,相比于原卤素灯照明系统可节约电能90%以上。卤素灯与大功率LED 实物对比如图13 所示。实验证明该系统运行稳定，调光精确，高效节能，且红外遥控功能方便快捷，用户可根据需求灵活选择不同等级的照明亮度。改造前后照明效果
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