当前位置: 首页 > news >正文

LED控制原理

LED背光灯的PWM(脉冲宽度调制)控制亮暗原理是通过调节电信号脉冲的‌占空比‌(高电平时间占整个周期的比例)来改变平均电流,从而控制亮度。
一、核心原理:占空比调节亮度
‌1.占空比与平均电流‌
PWM信号以固定频率(通常≥200Hz)在高电平(导通)和低电平(关断)间切换:
‌占空比=100%‌:LED持续导通,亮度最高‌;
‌占空比=50%‌:一半时间导通,平均电流减半,亮度中等‌;
‌占空比=0%‌:LED完全熄灭‌。
亮度公式:平均电流 = 峰值电流 × 占空比‌。

‌2.频率选择‌
PWM频率需‌高于200Hz‌(常用1-20kHz),避免人眼察觉闪烁(利用视觉暂留效应)‌。频率过低会导致可见频闪,过高则增加电路功耗‌。

二、硬件实现
image

‌1.控制原理说明
LED供电:
MCU控制的IO输出5V的电压,此时NPN的基极导通,集电极和发射极之间形成通路。注意会有0.7V左右的导通压降。
PNP的基极此时与地等电势位,发射极和基极存在压差,发射极与集电极导通,LED接收到11.3V左右电压。
LED暂停供电:
MCU控制的IO输出0V的电压,此时NPN的基极截止,集电极和发射极之间形成断路。
PNP的基极此时等于浮空,发射极和基极不存在压差,发射极与集电极截止,LED接收到0V左右电压。

下面是50%占空比时NPN的集电极也就是PNP的基极处波形图
62c766f351cf1c87a3d0d18cb7d7bc0

三、项目问题说明
此IO使用的是FTM的通道输出PWM,但是FTM所有通道共基频,无法使用FTM输出PWM波形。
项目上使用4M的频率,改变占空比时LED无法改变亮度。
下图是25%的占空比输入给NPN的基极波形
1c933a00c403023dd0aca154819dd05
下图是NPN处理后的集电极波形
4e3b89a571439f92e453d7e1ee36d65

明显看到高频时可能因为电容充放电电压无明显的拉低,虽然此时PNP的发射极和基极因为存在压差可以点亮LED,但是LED亮度固定且不可改变。

三、软件实现
使用中断模拟IO的反转输出PWM波形:
100HZ对应的中断是100us,根据占空比调节计数。缺点:100us的中断能明显看到CPULOAD的增加。我们的数据是从0x38增加到0x48。
使用GPT计算时间反转IO输出PWM波形:
10ms的task中使用GPT反转IO去输出100HZ的PWM波形。

http://www.sczhlp.com/news/545.html

相关文章:

  • 【ESP8266】Vscode + platformIo + Esp8266 新建工程 关键步骤
  • Revo Uninstaller Pro专业版领取:2025最佳Windows软件卸载工具
  • 北大 2024 强基数学
  • 付老师名言
  • [羊城杯 2021]Baby_Forenisc-内存取证-Volatility 2工具下载使用- Volatility 2.6 的 Linux 免安装版(Standalone 版本)
  • 开发集合控件的拖拽流程优化——以TreeView为例
  • 第七天
  • 基于深度学习的YOLO框架的7种交通场景识别项目系统【附完整源码+数据集】
  • 2-2 点灯例程(寄存器开发) - LI,Yi
  • 【Datawhale AI夏令营--task2】科大讯飞AI大赛(大模型技术)
  • 记录一次vue3+mqtt.js连接华为云mqtt的成功经历
  • 狂神说Java|Java基础
  • 每日题单
  • 在常量时间内实现单向链表的插入与删除
  • cpp的单头文件
  • (阶段三:整合)面向用户 面向商户,场景之:shop
  • 现代Web框架的性能基准测试(6084)
  • 服务端推送技术的现代实现(8430)
  • 跨平台Web服务开发的新选择(1992)
  • Astro机器人流畅运动背后的科技原理
  • 实时通信协议的Rust实现(5234)
  • 现代Web框架的性能基准测试(8409)
  • 现代Web服务器性能革命:我的Rust框架探索之旅(1820)
  • 实战项目:文件分块上传系统(4936)
  • HTTP请求处理的高效封装(8307)
  • 实时通信的革命:WebSocket技术的深度探索(1440)
  • Rust生态系统在Web开发中的优势(9219)
  • 高并发处理的Rust实现方案(2866)
  • 从零开始构建高性能实时聊天系统:Hyperlane框架实战指南(5696)
  • 内存使用效率的终极对决:零拷贝技术的实战应用(9040)