微型機與應用淺析基于單片機無線RGB彩燈

所屬分類：電子論文閱讀次時間：2015-05-14 13:55

本文摘要：摘要：針對目前市場上LED燈顏色變換困難的問題，本文提出利用紅外線傳感器，單片機和LED燈來設計一款無線RGB彩燈，實現遙控調整燈具顏色的目的，同時該設計方案通過實驗驗證其可行性。關鍵詞：LED燈;單片機;RGB彩燈 1 引言(Introduction) 作為第四代新型照

　　摘要：針對目前市場上LED燈顏色變換困難的問題，本文提出利用紅外線傳感器，單片機和LED燈來設計一款無線RGB彩燈，實現遙控調整燈具顏色的目的，同時該設計方案通過實驗驗證其可行性。

　　關鍵詞：LED燈;單片機;RGB彩燈

　　1 引言(Introduction)

　　作為第四代新型照明光源—LED燈，已成為節能環保光源的首選。但目前市場上的LED燈基本上都是單色，若想更換燈具的顏色只能換新的LED燈。與此同時，景觀照明、舞臺投光、建筑物照明、廣告牌照明、酒店專門設施照明等場合，不論是傳統的日光燈，還是單色的LED燈都無法滿足實際的需要。鑒于以上原因，筆者利用紅外線傳感器、單片機和LED燈設計了一款無線RGB彩燈，實現了遙控調整燈具顏色[1]。

　　2 系統總體架構設計(Overall system architecture

　　design)

　　2.1 系統設計原理

　　LED燈內部裝紅、綠、藍三個LED燈，發出R、G、B三種顏色的燈光，控制每一種顏色燈光的強度，可以混合出各種顏色的光線。單片機通過PWM調制[2]，使用sin函數控制輸出電流大小(控制值為0—255，分別對應脈沖波0%—100%的占空比)，分別對RGB燈的紅、藍、綠三種顏色燈控制其亮度，從而最終改變燈的光線的顏色，達到調色的目的，具體的電路圖如圖1所示。

　　圖1 系統原理圖

　　Fig.1 System schematic

　　控制方式采用紅外線方式，紅外遙控器發出的信號經過濾波和解調后，主控模塊內置的信號接收器將紅外發射管發射出來的光電信號轉換為電子信號，經由電壓反饋型內部放大器進行功率放大、自動增益控制、帶通濾波、解調發、波形整形等等步驟后還原為遙控器發射出的原始編碼。最后由紅外線接收器的信號輸出腳輸入到主控模塊單片機引腳，由程序識別該信號指令[3，4]。

　　2.2 系統框架設計

　　本系統主要是由電源模塊、主控模塊、紅外發射模塊、紅外接收模塊和LED發光模塊四個模塊，結構框圖如圖2所示。

　　圖2 系統結構

　　Fig.2 System structure

　　2.3 系統設計外觀

　　本系統設計的無線RGB彩燈的外觀圖如圖3所示。實驗表明，系統操控簡便，人機交互友好，實現了遙控調整燈具的顏色。

　　圖3 系統外觀圖

　　Fig.3 System appearance

　　3 軟件設計(Software design)

　　系統軟件設計包括主程序、外紅接收/發送程序和顯示程序，由于外紅接收/發送程序目前非常成熟，借鑒即可，因此本系統的重點在于主程序和顯示程序的設計，具體的流程圖如圖4所示。

　　圖4 主程序和PWM子程序流程圖

　　Fig.4 The main program and PWM subroutine flow chart

　　4 結論(Conclusion)

　　該系統采用了紅外線遙控器作為控制器，低功耗、靈敏高、方便安裝和使用。采用1838一體化紅外接收頭，簡化了電路，增強了接受紅外信號的靈敏度。采用單片機調整PWM占空比方式調整輸入RGB燈電流，方法簡單可靠。整體采用模塊化便于升級，成本極低(約在20元左右)，便于推廣，可以獲得良好的經濟效益。

　　參考文獻(References)

　　[1] 王林生，等.林木溫室育苗機械自動化作業平臺設計研究[J].農機化研究，2014(12)：107-110.

　　[2] 王林生，周煒明.基于Android系統的智能小車的設計與實現[J].軟件工程師，2014(11)：25-26.

　　[3] 秦斌.電子線路[M].北京：科學出版社，2009.

　　[4] 王靜霞.單片機應用技術C語言版[M].北京：電子工業出版社，2009.

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