[实用新型]远程无级调节LED灯亮度控制系统

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题，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。

本实用新型的技术方案为：

和现有技术相比，本实用新型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，本实用新型还进行如下改进：

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0V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。