1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于單片機實現(xiàn)的調(diào)光控制器設(shè)計一、調(diào)光控制器設(shè)計思想在日常生活中，我們常常需要對燈光的亮度進行調(diào)節(jié)。本調(diào)光控制器通過單片機控制雙向可控硅的導(dǎo)通來實現(xiàn)白熾燈(純阻負載)亮度的調(diào)整。雙向可控硅的特點是導(dǎo)通后即使觸發(fā)信號去掉，它仍將保持導(dǎo)通；當(dāng)負載電流為零(交流電壓過零點)時，它會自動關(guān)斷。所以需要在交流電的每個半波期間都要產(chǎn)生觸發(fā)信號，觸發(fā)信號產(chǎn)生時間的長短（觸發(fā)角的大小）就決定了燈泡的亮度。調(diào)光的實現(xiàn)方式就是在交流電源信號過零點后一段時間觸發(fā)雙向可控硅開關(guān)的導(dǎo)通，稱這段時間為雙向可控硅的觸發(fā)角。觸發(fā)角越大，導(dǎo)通時間越長，可控硅導(dǎo)通的時間越短，燈的亮度就越低；反之，燈就越

2、亮。這就要求確定交流電源同步信號的過零點，并以此為基礎(chǔ)，控制觸發(fā)信號觸發(fā)角的大小，達到白熾燈亮度調(diào)節(jié)的目的。二、硬件電路部分本調(diào)光控制器的框圖如下：控制部分：為了便于靈活設(shè)計，選擇可多次寫入的可編程器件，本設(shè)計方案中選用的是ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機。驅(qū)動部分：由于驅(qū)動的對象是交流負載，且為了實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)的目的，本電路中采用了無觸點開關(guān)元件雙向可控硅。雙向可控硅能夠?qū)涣麟娫吹膶?dǎo)通進行無觸點連續(xù)控制，以小電流控制大電流，且動作快、壽命長、可靠性高。負載部分：本電路的負載是白熾燈(純阻負載)。三、軟件部分要控制的對象是50Hz的正弦交流信號，通過同步信號檢測電路，將同步信號送至單片

3、機的中斷口。單片機接收到同步信號后就啟動一個延時程序，延時的具體時間由按鍵來改變。延時結(jié)束后，單片機立即產(chǎn)生觸發(fā)信號。觸發(fā)信號可使可控硅導(dǎo)通，電流經(jīng)過可控硅流過白熾燈，使燈發(fā)光。延時越長，亮的時間就越短，燈的亮度越暗。由于延時的長短是由按鍵決定的，所以實際上就是按鍵控制了光的強弱。理論上講，延時時間應(yīng)該可以是010ms內(nèi)的任意值。在程序中，將一個周期均分成N等份，每次按鍵只需要去改變其等份數(shù)，在這里，N越大越好，但由于受到單片機本身的限制和基于實際必要性的考慮，只需要分成大約100份左右即可，實際采用的值是95?？煽毓璧挠|發(fā)脈沖寬度要根據(jù)具體的光耦結(jié)合示波器觀察而定，在本設(shè)計中取20 s。程序

4、中使用T1來控制這個時間。對兩個調(diào)光按鍵的處理的方式是：短按只調(diào)整一個臺階，長按可以連續(xù)調(diào)整。（一）交流電源同步信號交流電源同步信號的產(chǎn)生如圖2電路所示，圖中的同步信號就是我們需要的交流電壓過零點信號。各部分波形如圖3所示。圖中整流后波形中的水平虛線表示光藕P52l輸入二極管的門限電壓。P521是TLP521的簡稱，下圖是其引腳圖。引腳圖中器件名的后綴“-1”表示包含一組光藕。（二）單片機控制部分：主控單元以AT89C51單片機為核心，交流電壓過零點信號提取電路中產(chǎn)生的同步信號SYN接到AT89C5l的INT0，此信號的下降沿將使AT89-C51產(chǎn)生中斷，以此為延時時間的起點。三個按鍵只用于控

5、制一路燈：一個為開關(guān)，另外兩個分別為提高亮度和降低亮度。74HC573用于輸出控制可控硅的導(dǎo)通的觸發(fā)信號。220V交流主電源導(dǎo)通區(qū)間、同步信號和觸發(fā)信號的時序關(guān)系如圖6所示。圖中的陰影部分表示可控硅的導(dǎo)通區(qū)間，它的大小決定了燈的亮度。改變延時時間可改變觸發(fā)信號和同步信號的相位關(guān)系，也改變了可控硅的導(dǎo)通區(qū)間的大小，達到調(diào)光的目的。（三）驅(qū)動單元：圖中，L1_D是單片機輸出的觸發(fā)信號，該信號通過光控可控硅MOC3022去驅(qū)動可控硅T435。受控的白熾燈接在Ll和零線(圖中未畫出)之間。MOC3022是DIP-6封裝的光控可控硅。其1、2腳分別為二極管的正、負極：4、6腳為輸出回路的兩端；3、5腳不用連接。如圖8所示。T435-400是可控硅，“4”表示主回路電流是4A；“35”表示觸發(fā)端的最大電流是35mA，一般該端有最大電流的5就可保證可靠地觸發(fā)。T435-400外型圖如圖9所示。四、程序流程圖如圖10所示五、結(jié)束語本控制器使用了三個開關(guān)控制一路燈，主要是為了在教學(xué)過程中降低難度。也可改為一個開關(guān)控制一路燈，比如短按為開、關(guān)，第一次長按為降低亮度，連續(xù)的第二次長按為提高亮度等。電路不用改動，只需修改程序即