1摘 要随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的 LED 彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。基于单片机的大功率 LED 灯驱动 led 灯用于照明是本世纪的新课题，其节能、安全、长寿命的综合优势将引发下一轮照明产业的革命。但是，大功率发光二极管是低电压单向导电器件，正常工作时的正向压降 3-4 伏。要用于一般照明必须解决电源变换的问题。 用原始电源给发光二极管供电有 4 种情况：1、低电压驱动发光二极管。2、过渡电压驱动发光二极管。3、高电压驱动发光二极管。4、市电驱动发光二极管。不同的情况在电源变换器的技术实现上有不同的方案。关键词智能化；单片机；大功率； LCD 控制驱动器；2目录摘 要 .1关键词 .1目录 .2引 言 .31.选题背景 .42.研究现状及发展趋势 .43. 大功率 LED 灯驱动电源的技术方案和功能模块简介 .53.1 低电压驱动发光二极管 .53.2 过渡电压驱动发光二极管 .63.3 高电压驱动发光二极管 .63.4 市电驱动发光二极管 .73.5 基于 AT89C51 单片机的彩灯控制方案 .104.大功率白光 LED 驱动解决方案 .164.1 概述 .164.2 LED 驱动简介 .164.3 CAT4201 特点简介 .184.4 硬件设计 .194.5 软件设计 .204.6 大功率 LED 灯驱动控制器及其电路 .215. 结束语 .226致谢 .233引 言 单片机自 20 世纪 70 年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。广大工程技术人员通过学习有关单片机的知识后，也能依靠自己的力量来开发所希望的单片机系统，并可获得较高的经济效益。正因为如此，在我国，单片机已被广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪表、家用电器等各个方面。在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中。越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字。汉字显示方式是先根据所需要的汉字提取汉字点阵（如 1616 点阵） ，将点阵文件存入 ROM，形成新的汉字编码；而在使用时则需要先根据新的汉字编码组成语句，再由 MCU 根据新编码提取相应的点阵进行汉字显示。41.选题背景 LED 显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点，自 20 世纪 80 年代后期开始，随着 LED 制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后，特别是进入 90 年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED 显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在 LED 显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高。2.研究现状及发展趋势LED 显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图象显示屏，一直到今天的全彩色视频显示屏的发展过程。无论在期间的性能（提高亮度 LED 显示器及蓝色发光灯等）和系统的组成（计算机化的全动态显示系统）等方面都取得了长足的进步。目前已经达到的超高亮度全彩色视频显示的水平，可以说能够满足各种应用条件的要求。其应用领域已经遍及交通、证券、电信、广告、宣传等各个方面。我国 LED 显示屏的发展可以说基本上与世界水平同步，至今已经形成了一个具有相当发展潜力的产业。应该指出的是，我国 LED 产业不但在应用技术上取得了巨大的成功，而且在创新能力上有出色的表现，例如北京中庆数据设备公司研制的 ZQL9701 超大规模芯片，就代表了当前 LED 显示屏控制电路的国际水平。与国内 LED 显示屏产业的迅速发展相比，由于 LED 显示屏是多种综合应用的产品，涉及光电子学、半导体器件、数字电子电路、大规模集成电路、单片机及微机等各个方路5及方法还要花较大篇幅进行介绍，容易冲淡主题。反过来采用集成电路和单片机等简单普及的刻与 LED 显述硬件又有软件。3. 大功率 LED 灯驱动电源的技术方案和功能模块简介3.1 低电压驱动发光二极管 低电压驱动就是指用低于发光二极管正向导通压降的电压驱动发光二极管，如一节普通干电池或者一节镍铬/镍氢电池，其供电电压在 0.8-1.65V 之间。 低电压驱动发光二极管需要把电压升高到足以使发光二极管导通的电压值。对于发光二极管这样的低功耗照明器件这是一种常见的使用情况，如发光二极管手电，发光二极管应急灯，节能台灯等。 低电压驱动发光二极管主要是解决升压的问题，由于受电池容量的限制，一般功率不大，但要求有最低的成本和比较高的变换效率，考虑有可能配合一节 5 号电池工作，还要求有最小的体积。其最佳技术方案是泵式升压变换器。 LED-1W1P 是一种采用泵式升压方案的脉冲输出 LED 驱动模块，具有最简洁的电路结构，最低的生产成本，最小的体积，最高的变换效率，外加一个 10 K 的电位器就可以方便的0100%连续脉宽调光。正常工作电压 0.8-1.8V，起动电压 0.6 伏，完全熄灭电压低于0.35 伏。最大输出功率 1 瓦。可以用来驱动一个 350mA 的 1 瓦大功率发光管或者并联驱动18 个 20mA 的小功率发光管。本模块非精密控制器件，电池电压降低输出功率会减小。 模块有 5 个引出脚，电源正极，电源负极，输出脚，还有两个调光控制脚，发光二极管正极接输出脚，负极接电源负极，控制极之间接一个 10K 电位器用于调光。如果不需要调光，把两个控制脚直接相连即可。模块为