基于红外遥控的大功率LED照明系统设计

　　2.2 红外遥控原理红外线遥控是目前使用最广的一种遥控手段。红外遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，在现代电子产品（家用电器、玩具、通信设备） 中普遍采用红外遥控。

　　若能将红外遥控器的按键编码进行识别与解码，并用作单片机系统的输入处理信号，则解决了常规矩阵键盘线路板过大、布线复杂、占用I/O 口过多的弊病；而且使用遥控器，可实现人对设备的长距离操作控制，使用更加便捷高效。本设计采用一款基于TC9012 芯片的电视机遥控器作为红外发射单元。TC9012 采用脉冲宽度调制编码格式，以不同的脉宽宽度来实现二进制信息的编码，其发射编码格式由引导码、用户码、数据码、数据反码和结束码构成。引导码由4.5ms 的高电平和4.5ms 的低电平波形所构成，以作为一帧数据的起始位；一帧数据中含有32 位码，包含两次8 位用户码，8位数据码和8 位数据码的反码，用户码用于区分不同类型的红外遥控设备，数据码即代表实际按下的键值信息，数据反码是数据码的各位求反，通过比较数据码与数据反码，可判断接收到的键值数据是否正确；最后发送结束位（SY），作为一帧数据的结束。发射码的格式如图3 所示。

　　红外二进制编码信息‘0’与‘1’分别由毫秒量级的高低脉冲组合实现。以脉宽0.56ms、间隔0.565ms、周期为1.125ms 的组合表示二进制“0”,以脉宽0.56ms、间隔1.69ms、周期2.25ms 的组合表示“1”.脉冲信号都调制在占空比为1/3,频率为38kHz 的载波上再发送出去。二进制参数“0”和“1”如图4 所示。

　　红外二进制信号的解调由一体化红外接收器HS0038 来完成。对于接收端而言，当无红外脉冲信号时HS0038 的数据输出OUT 端输出高电平，当有高脉冲红外信号时OUT 端输出为低电平，故其输出信号电平正好与发射端相反。这一点在软件设计时应予以注意。

　　3、系统硬件电路设计

　　3.1 单片机主控系统本设计主控系统采用ATMEL 公司的高性能单片机AT89S51 实现。使用一款基于TC9012 芯片的家用电视遥控器作为系统的红外发射器；单片机P3.2 口连接一体化红外接收器HS0038 的数据输出OUT 端；单片机P1.0 口作为PWM 信号的输出端并连接PT4115 芯片DIM 端，用于实现PWM 调光控制。单片机通过对红外遥控器0~9 按键以及开关按键红外编码的识别与解码，并根据解码结果产生键值对应的PWM 信号，从而驱动LED 实现不同的亮度调节。系统晶振电路由12MHZ 晶振与两个30PF 电容组成；复位电路则由S1 按键、10K 电阻与10uF 电解电容构成。主控系统电路如图5 所示。

　　3.2 基于 PT4115 的恒流驱动系统本设计 LED 光源采用基于PT4115 的大功率恒流驱动系统。PT4115 是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源芯片，其具有以下特点：①6V~30V 宽电压范围输入；②输出电流可达1.2A;③复用DIM 引脚进行LED 开关、模拟调光、PWM 调光；④输出电流精度达5%;⑤转换效率高达97%;⑥LED 开路保护；⑦输出可调的恒流控制方法；⑧内部含有抖频特性，极大的改善EMI.该芯片适合用于各类绿色照明LED灯的驱动电路，应用电路简洁，所需外部元器件较少且价格低廉。

　　PT4115 通过芯片上的DIM 端，可以方便的进行模拟或PWM 调光。本设计采用PWM调光方式，通过在DIM 引脚加入可变占空比的方波脉冲信号调节输出电流以实现调光。当方波电压幅值低于0.3 V 时关断LED 电流，高于2.5 V（且低于5V）时完全开启LED 电流。