引言

　　LED照明已經進入了家庭用戶，與傳統的照明設備（如白熾燈、熒光燈）相比，具有光源單色純度高、色彩多樣、效率高、光強度可調等優點。針對傳統照明亮度不易調節、開關位置固定的問題，本文基于AVR單片機設計了一種LED遙控照明系統，提出了LED照明燈的驅動與亮度調節的方法。

　　1 LED照明燈控制系統原理

　　系統原理圖如圖1所示。當紅外接收器接收到紅外遙控信號時，通過外部中斷將AVR單片機從休眠模式中喚醒；AVR單片機開始解析紅外信號，如果與系統地址匹配，則將根據解析到的命令改變LED恒流源驅動的輸入，從而改變LED燈的狀態。

　　2 系統硬件設計

　　2．1 控制器

　　控制器采用AVR單片機ATmega8。ATmega8是Atmel公司在2002年推出的一款AVR單片機，采用小引腳封裝。ATmega8內部集成 8 KB的可編程F1ash、512字節EEPROM和1KB內部SRAM；3個PWM通道，可實現任意小于16位、相位和頻率可調的PWM脈寬調制輸出；1 個可編程的串行USART接口，支持同步、異步以及多機通信自動地址識別；5種省電模式。本系統中，控制器ATmega8的主要作用為：解析紅外信號，對 LED驅動器進行控制。

　　2．2 紅外接收模塊

　　紅外接收模塊主要器件采用IRM- 2368V，常用于家庭DVD、電視、空調等家電的遙控中。IRM-2368V具有以下特點：工作電壓為2．4～6 V；靈敏度高，抗干擾能力強；能直接將遙控信號從載波中提取出來，輸出匹配TTL、CMOS電平，可與單片機直接接口；遙控距離可達12m。圖2為紅外接收模塊原理圖。其中PD2復用為ATmega8的外部中斷INTO，電源部分使用系統的5 V供電。

　　2．3 LED驅動模塊

　　LED驅動模塊采用HV9910集成芯片。它具有如下特點：高能效超過90％；8～450 V的寬電壓輸入；輸出電流從幾mA到1A可調；能驅動多達百個LED燈；PWM調節電流。圖3是LED恒流源驅動原理圖，該驅動電路為典型buck- boost轉化器設計。驅動器中輸入電源電壓Vin=12V，驅動3～6個3 50mA高亮度LED燈。

　　HV9910工作時，內部振蕩頻率fosc由引腳Rosc上的電阻決定。本設計中Rosc取470 kΩ，將MOSFET管Q1的gate端開關頻率設定為50kHz。R osc與fosc滿足以下關系式（Rosc的單位是kΩ）：

　　每個LED燈工作時壓降約為3 V，當有3只LED燈串聯在輸出端時，驅動器輸出電壓Vled=91 V。可得LED滿電流工作時Q1管的控制信號占空比D為：

　　Q1的導通時間Ton=D／fosc=8．6μs，輸出電流Iled=350 mA，諧波電流抑制在30％以內，則可由下式得出電感L1的值：

　　本方案中L1實際使用1 mH。

　　R1上的反饋電壓與HV9910內部比較電壓250 mV相比較，若反饋電壓大于250 mV，則關斷Q1。由諧波電流關系式可求出R1：