远程无级调节LED灯亮度控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种远程无级调节LED灯亮度控制系统，包括上位机控制模块、下位机控制模块，上位机采用可旋转的电位器使第一单片机获得从0V到5V的连续变化电压值，通过第一485通信模块将其发送给第二485通信模块，下位机收到上位机的LED控制信号后，转化成不同占空比的PWM信号输出控制下位机的MOS管，实现远程无级调节LED灯亮度。本实用新型专利技术还设计了恒流恒源电路给LED灯供电，可以让LED灯在水下以任意亮度调节，很好的满足操作人员的需要。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种远程无级调节LED灯亮度控制系统，包括上位机控制模块、下位机控制模块，上位机采用可旋转的电位器使第一单片机获得从0V到5V的连续变化电压值，通过第一485通信模块将其发送给第二485通信模块，下位机收到上位机的LED控制信号后，转化成不同占空比的PWM信号输出控制下位机的MOS管，实现远程无级调节LED灯亮度。本技术还设计了恒流恒源电路给LED灯供电，可以让LED灯在水下以任意亮度调节，很好的满足操作人员的需要。【专利说明】远程无级调节LED灯亮度控制系统
本技术涉及一种用于水下机器人LED照明控制系统，特别是涉及一种远程无级调节LED灯亮度的控制系统。
技术介绍
目前，全球能源紧缺日益加剧，制约着经济的发展，节能成为人类面临的重要课题。在照明领域，被称为第4代照明光源或绿色光源的LED照明产品以节能、环保、寿命长、体积小、坚固耐用等特点吸引着世人的目光，而远距离亮度可调的LED灯更备受人们关注。例如:浅水机器人一般下潜深度在300米以内，为了更好的获得视频效果，要根据不同深度将灯调制不同的亮度，现有浅水机器人多采用有级调节灯的亮度，一般为四级可调，通过继电器切换成电路中串联不同阻值的电阻来实现。这种方式实现比较复杂，使用的元器件也较多，可选亮度级别较小，不能很好的适应水下实际应用。由于LED的伏安特性呈现非线性且伏安特性具有负温度系数的特点，以及生产工艺和生产水平的差异，不同生产厂家生产的同样功率等级的大功率LED伏安特性存在差异，即使是同一厂家生产的同一批次的LED，个体间的正向压降也存在一定差异。此外，LED灯还有一个特性，点亮后便开始发热，如果散热不好的情况下，越热LED灯的电阻越小，电压不变的情况下，电流也就越大，导致恶性循环，发热越厉害，LED灯很容易就会被烧掉。这样将会给生产工艺以及应用造成极大影响。
技术实现思路
本技术针对上述技术问题，提出了一种远程无级调节LED灯亮度控制系统，该系统能够实现对LED灯进行远距离控制与调节，不仅提高了 LED灯发光效率、降低了电能消耗，而且可以让LED灯在水下以任意亮度调节，很好的满足了操作人员的需要。本技术的技术方案为:和现有技术相比，本技术提供了一种远程无级调节LED灯亮度控制系统，包括上位机控制模块、下位机控制模块，上位机控制模块包括第一单片机、以及与第一单片机相连的旋转可调电位器和第一 485通信模块，下位机控制模块包括第二单片机、以及与第二单片机相连的LED灯恒流恒源电路和第二 485通信模块，所述的第一 485通信模块与第二485通信模块相连，实现上位机与下位机的数据通信，所述的LED灯恒流恒源电路包括MOS管、LED灯、开关电压调节电路、反馈电路，用于给LED灯提供稳定电源。基于上述方案，本技术还进行如下改进:MOS管的栅极与第二单片机的脉冲宽度调制信号输出端口相连，漏极与LED灯相连，源级通过第三电阻接地，下位机通过第一、第二 485通信模块接收到上位机的LED控制信号后，并将其转化为不同占空比的脉冲宽度调制信号信号输出来控制MOS管，实现远程无级调节LED灯亮度。脉冲宽度调制信号占空比越大，高电平持续的时间越长，MOS管导通时间越长，LED灯就越亮，脉冲宽度调制信号占空比越小，MOS管导通时间越短，LED灯越暗，当占空比为0%时，MOS管截止，LED灯熄灭。脉冲宽度调制信号的输出频率大于200KHZ，占空比调节范围从0%_100%，LED灯的亮度从最暗逐渐变亮，占空比为100%时，LED灯达到最亮，占空比为0%时，LED灯熄灭。旋转可调电位器采用可变电阻，可变电阻有两个固定端，一端接地，另一端接5V电源，可变电阻的滑动滑片接第一单片机的AD采集端口，上位机通过第一单片机进行AD数据采集，获得旋转电位器的输出电压值，当旋转可调电位器的旋钮时，第一单片机就会获得一个从OV到5V连续变化的电压值。开关电压调节电路的输入端口接设定电压36V，并通过第一电解电容接地，开关电压调节电路的On/Off端口、接地端口都接地，开关电压调节器的电压输出端接两条支路，第一支路通过第一二极管接地，第二支路通过滤波电路接地，滤波电路由电感和第二电解电容组成，开关电压调节电路的反馈端口接两条支路，第一支路通过第一调节电阻接地，第二支路通过第二调节电阻与LED灯相连、并经第二电解电容接地，第三电容和第二调节电阻并联，电路中的开关电压调节电路将上位机送来的36V电压转化成12V电压，两个反馈调节电阻比例不同时，开关电压调节电路输出的电压就会不同。反馈电路由放大电路、第四电阻、第二二极管串联组成，并与开关电压调节电路的反馈端口相连，负反馈电阻分别与放大电路的反向输入端和输出端相连，放大电路的供电端分别与开关电压调节电路的电压输出端和接地端相连，放大电路的输入端与MOS管的源级相连，放大电路的反向输入端通过第五电阻接地，LED灯点亮后开始发热，如果散热不好的情况下，越热LED灯的电阻越小，电压不变的情况下，电流也就越大，整个回路的电流也越大，将会导致恶性循环，LED灯就会很容易被烧掉，为防止这种情况的发生，本技术采用反馈电路将变化的电流输送给开关电压调节电路进行调节，最终输出稳定的电流。本技术的技术效果为:本技术能够实现远距离上位机对下位机LED灯亮度的无级调节，上位机采用一个可以旋转的电位器可以使第一单片机获得一个从OV到5V的连续变化电压值，通过第一 485通信模块将其发送给第二 485通信模块，下位机收到上位机的LED控制信号后，转化成不同占空比的脉冲宽度调制信号输出控制下位机的MOS管，实现远程无级调节LED灯亮度。此外，LED灯点亮后开始发热，如果散热不好的情况下，越热LED灯的电阻越小，电压不变的情况下，电流也就越大，将会导致恶性循环，LED灯就会很容易被烧掉，为防止这种情况的发生，本技术采用恒流恒源电路给LED灯供电，电路中的开关电压调节电路将上位机送来的36V电压转化成12V电压，两个反馈调节电阻比例不同时，开关电压调节电路输出的电压不同，从而可以让LED灯在水下以任意亮度调节，很好的满足操作人员的需要。【专利附图】【附图说明】图1为本技术电路原理图。图2为本技术上位机电路原理图。图3为本技术下位机电路原理图。【具体实施方式】下面结合【专利附图】【附图说明】本技术的【具体实施方式】:如图1-图3所示，本技术提供了一种远程无级调节LED灯亮度控制系统，包括上位机控制模块、下位机控制模块，上位机控制模块包括第一单片机(U2-3)、以及与第一单片机(U2-3)相连的旋转可调电位器(R2-1)和第一 485通信模块(B2-1 )，下位机控制模块包括第二单片机(U1-3)、以及与第二单片机(U1-3)相连的LED灯恒流恒源电路和第二 485通信模块(B1-1)，所述的第一 485通信模块(B2-1)与第二 485通信模块(B1-1)相连，实现上位机与下位机的数据通信，所述的LED灯恒流恒源电路包括MOS管(Ul-4)、LED (Pl-1)灯、开关电压调节电路(U1-2)、反馈电路，用于给LED (Pl-1)灯提供稳定电源。第一单片机(U2-3)接设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远程无级调节LED灯亮度控制系统，包括上位机控制模块、下位机控制模块，其特征在于：上位机控制模块包括第一单片机、以及与第一单片机相连的旋转可调电位器和第一485通信模块，下位机控制模块包括第二单片机、以及与第二单片机相连的LED灯恒流恒源电路和第二485通信模块，所述的第一485通信模块与第二485通信模块相连，实现上位机与下位机的数据通信，所述的LED灯恒流恒源电路包括MOS管、LED灯、开关电压调节电路、反馈电路，用于给LED灯提供稳定电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马秀芬，范平，
申请(专利权)人：青岛罗博飞海洋技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37