非接觸供電的LED照明系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上非接觸供電的LED照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 組別：F084非接觸供電的LED照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要：本設(shè)計(jì)是基于AT89S51單片機(jī)控制的非接觸供電LED照明系統(tǒng)。本電路主要包括直流穩(wěn)壓電源，能量發(fā)射模塊，LED照明模塊。將直流穩(wěn)壓電源轉(zhuǎn)為振蕩電信號(hào)，通過(guò)能量發(fā)射模塊發(fā)射，通過(guò)無(wú)線供電技術(shù)，使用LED照明模塊上的接收模塊，通過(guò)接收模塊接收無(wú)線電能量從而點(diǎn)亮LED燈。 一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)包括能量發(fā)送模塊和LED照明模塊。LED照明模塊包括一個(gè)帶能量接收單元和五個(gè)LED燈，LED照明模塊不外加任何電源，它的供電只能來(lái)自能量發(fā)送模塊，兩個(gè)模塊之間沒(méi)有任何導(dǎo)線連接，電能的傳輸通過(guò)感

2、應(yīng)線圈由能量發(fā)送模塊以無(wú)線方式傳輸給LED照明模塊，線圈間的介質(zhì)為空氣。其中，能量發(fā)送單元采用12V的直流電供電。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。 三、系統(tǒng)各模塊的電路設(shè)計(jì)1、能量發(fā)射模塊1穩(wěn)壓：通過(guò)L7805把12V的直流穩(wěn)壓源變成5V，給單片機(jī)供電。VI1VO3GND27805C10.33uC20.1uF2通過(guò)C語(yǔ)言程序控制使單片機(jī)輸出PWM信號(hào)。3進(jìn)行信號(hào)放大：方案（1）使用MOS管放大信號(hào)使用PWM信號(hào)控制9013三極管使12V的直流電源產(chǎn)生振蕩。然后通過(guò)線圈的磁場(chǎng)感應(yīng)將產(chǎn)生的振蕩信號(hào)發(fā)射到LED照明系統(tǒng)。方案（2）使用MOS管放大信號(hào)在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于使用MOS管的方案（2）會(huì)使得電路發(fā)

3、出較大熱量，需要加散熱片，比較繁雜。故而舍棄方案（2）。R110kR21k321Q1IPF640R15k6R23kQ190132、LED照明模塊 圖2.2 LED照明模塊圖2為接收器電路，它是一個(gè)載波頻率調(diào)諧在1.65KHZ的LC網(wǎng)絡(luò)。其中包含一個(gè)線圈和一只與線圈并聯(lián)的60pF可變電容。四只1N4007二極管組成一個(gè)全橋整流器，對(duì)RF功率作整流。整流效率大約為50%。要達(dá)到3.3V輸出電壓，線圈腳上需要11.2V峰峰值的脈沖電壓。3、功耗顯示模塊方案（1）使用LCD顯示屏進(jìn)行功耗的顯示，其特點(diǎn)是：亮度高、工作電壓低、功耗小、易于集成、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、耐沖擊且性能穩(wěn)定。方案（2）使用數(shù)碼管也可

4、以進(jìn)行功耗的顯示，數(shù)碼管具有耗能低、電壓低、壽命長(zhǎng)、對(duì)外界環(huán)境要求低，操作簡(jiǎn)單。但數(shù)碼管需要很大的驅(qū)動(dòng)能力，一般單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力不夠，需加上拉或下拉電阻，故而我們選用了方案（1）。其中，5V的電源用穩(wěn)壓芯片L7805獲得。4、1602液晶顯示模塊工作流程圖：  四、測(cè)試結(jié)果分析發(fā)射模塊調(diào)試數(shù)據(jù)單片機(jī)輸入方波的頻率/HZ輸出電壓（均方根值）/V輸出頻率/Hz2501.372235002.914547504.977001K6.858992K9.901.65K3K11.62.94K接收模塊調(diào)試數(shù)據(jù)線圈距離/mm電流/mA252.46623.23108.3150.42五、得出結(jié)論本設(shè)計(jì)采用了單

5、片機(jī)使用單片機(jī)輸出PWM信號(hào)起到振蕩作用，振蕩電能通過(guò)線圈的傳送，接收模塊接收到振蕩的電能后，通過(guò)整流橋?qū)⒔涣餍盘?hào)轉(zhuǎn)換為直流電源點(diǎn)亮LED燈。整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)射模塊發(fā)射的電壓大小與頻率大小有關(guān)，當(dāng)頻率過(guò)大時(shí)，發(fā)射電壓就會(huì)過(guò)小，從而導(dǎo)致無(wú)法點(diǎn)亮LED燈，因此在寫程序時(shí)應(yīng)控制好發(fā)射頻率的大小。同時(shí)，使用單片機(jī)控制，可以簡(jiǎn)化電路，把模塊顯示電路與發(fā)射電路融合在一塊電路板上，通過(guò)單片機(jī)C語(yǔ)言程序來(lái)控制LED燈的亮暗，和液晶屏顯示功率，同時(shí)電路功耗低，不需考慮散熱模塊，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)。參考書籍【1】 陳永真 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題精解選 電子工業(yè)出版社 【2】 閻石 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第五版 高等教育出版社【3】 童詩(shī)白 華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社【4】 3黃智偉、無(wú)線發(fā)射與接收電路設(shè)計(jì) 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2004年5月【5】 4Carl J.Weis