基于Cortex-M3核的车间智能照明设计
3.2 模拟调光模块
核心芯片采用TI公司ARM Cortex-M3内核的LM3S8962,最高工作频率为50 MHz。它具有256KBFlash、64 KB SRAM、6路PWM、4个ADC、CAN控制器、10/100M以太网、UART口、42个I/O口,以及32位的实时时钟(RTC)、万年历功能。
CAN接口芯片选用TI公司的sn65hvdl050d,速度高达1 Mbps,防错接电压-27~40 V不会损毁,瞬间可承受电压范围为-200~200 V,为系统的高可靠性提供了保障。
CAN通信电路如图3所示。稳压器78L05、AZlll7-3.3和AZlll7-2.5为系统供电。LM3S8962从CAN总线上收到属于自己的调光指令后,将亮度值送给相应的PWM通道,调节占空比,采用二次积分方式转换成电压值。PWM幅值为3.3 V,积分电压最大只有3.3 V。模拟调光电压范围为1~10 V。用LM358同相放大3.1倍,可满足需要。输出端加三极管13005可提高输出阻抗和高达2 A的驱动电流。亮度感应器主电路类似,可在LM3S8962的ADO口连接一个MG45光敏电阻来获取亮度值。

3.3 灯具模块
灯具采用电子镇流器,效率高,相对而言电感型更可靠。表4为在烤箱中模拟环境下点灯实验。

在环境温度较高情况下,电子镇流器内部温度过高,直接影响电解电容寿命,进而影响整机的可靠性。在车间有高温设备的情况下,选取电感镇流器比较耐用。通过改变绕组(即改变电感值的方式)可实现变功率。变功率电感镇流器结构框图如图4所示。电感镇流器有4个头,可实现150 W、200 W、250 W三段调光。

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