在大趨勢(shì)下，led指日可待用于通用照明。LED一般照明有很多優(yōu)點(diǎn)，比如壽命長(zhǎng)，效率高。LED技術(shù)也面臨著一些挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)之一是如何產(chǎn)生高質(zhì)量的白光。LED其組成包含藍(lán)光LED一種熒光粉，可以將光輸出轉(zhuǎn)移到光譜的其他波段。許多白光LED不能產(chǎn)生高顯色指數(shù)（Color Rendering Index，CRI），該參數(shù)用于衡量光源真實(shí)再現(xiàn)顏色的能力。

混合兩種或兩種以上的顏色LED光可以獲得更高質(zhì)量的白光系統(tǒng)。在這些多色系統(tǒng)中，每個(gè)色源的光輸出會(huì)隨著時(shí)間和溫度而漂移。光傳感器和小型單片機(jī) （MCU）維持特定顏色和相關(guān)顏色（CorrELated Color Temperature，CCT）。本文將進(jìn)一步了解傳感器的需要MCU資源和軟件。

目前，市場(chǎng)上有許多經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的小型光傳感器，它們可以轉(zhuǎn)向MCU提供處理信息。典型地說(shuō)，傳感器有一些可選的顏色過(guò)濾器來(lái)測(cè)量紅光、綠光、藍(lán)光或白光 (無(wú)過(guò)濾器)。光傳感器輸出接口可以通過(guò)一系列方法和MCU連接（ADC）連接。光傳感器提供變頻輸出，輸出頻率與光量成正比。這些傳感器的脈沖輸出可以是MCU累積定時(shí)器，以確定光照級(jí)別。光轉(zhuǎn)數(shù)字傳感器通常具有串行數(shù)字接口，例如I2C。每種類(lèi) 傳感器接口具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，需要不同的MCU資源。1.系統(tǒng)框給出了各種各樣的信息MCU外設(shè)，顏色可調(diào)LED照明設(shè)計(jì)非常有用。

在完整的閉環(huán)色彩控制系統(tǒng)中，MCU必須讀取光傳感器的顏色成分，校準(zhǔn)光傳感器的輸出，并通過(guò)調(diào)整每個(gè)LED輸出驅(qū)動(dòng)器以獲得所需的顏色。LED需要恒流驅(qū)動(dòng)器來(lái)維持光傳輸 一致性。這可以通過(guò)包括線(xiàn)性和開(kāi)關(guān)模式解決方案在內(nèi)的各種驅(qū)動(dòng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。最終選擇取決于效率要求、輸入電壓范圍和使用LED數(shù)量等因素。

不同的方法可以控制驅(qū)動(dòng)器輸出。MCU可通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器使用（DAC）或者數(shù)字電位計(jì)產(chǎn)生模擬參考電壓。參考電壓可使驅(qū)動(dòng)器輸出在零到最大電流 之間變化。MCU還可以提供用于調(diào)制驅(qū)動(dòng)輸出PWM信號(hào)。PWM信號(hào)可用于使能/禁止驅(qū)動(dòng)本身或控制LED斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)器輸出的開(kāi)關(guān)。 使用PWM控制，則選擇的PWM頻率要足夠高，這樣人眼才能察覺(jué)不到任何閃爍。

設(shè)計(jì)師必須確定顏色控制系統(tǒng)所需的控制分辨率，以便選擇相應(yīng)的外設(shè)MCU。光轉(zhuǎn)電壓傳感器，MCU上ADC測(cè)量分辨率很重要。光轉(zhuǎn)頻率傳感器需要通過(guò)外部時(shí)鐘增加MCU時(shí)基。光轉(zhuǎn)數(shù)字傳感器需要外設(shè)串行通信接口。

帶多個(gè)PWM外設(shè)的MCU可用于控制每一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器。在高分辨率色彩控制系統(tǒng)中，控制分辨率16位或更高的首選PWM外設(shè)。串行通信外設(shè)(如UART、SPI、I2C、LIN和USB等)支持輸入/輸出控制和顯示功能。

對(duì)于色彩控制系統(tǒng)，PIC24FJ16GA002(見(jiàn)2)等MCU設(shè)備是最好的選擇。PIC24裝置小尺寸封裝28引腳，程序存儲(chǔ)范圍為 16 至64 KB，并在單個(gè)設(shè)備中提供串行通信接口，10位ADC和5個(gè)PWM通道。16位MCU與傳感器校準(zhǔn)和顏色控制相關(guān)的算術(shù)操作可以很容易地處理內(nèi)核。

傳感器數(shù)據(jù)輸出必須根據(jù)參考電壓進(jìn)行校準(zhǔn)，以提供一致的結(jié)果。不同顏色的校準(zhǔn)過(guò)程使用色度計(jì)LED標(biāo)準(zhǔn)色度坐標(biāo)系中的輸出、光譜響應(yīng)和光傳感器靈敏度 進(jìn)行數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)。校準(zhǔn)過(guò)程將生成一個(gè)系數(shù)矩陣，它必須存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中，并在控制系統(tǒng)的每個(gè)控制中確定相關(guān)性和所需輸出之間的差異。

校準(zhǔn)完成后，MCU傳感器數(shù)據(jù)可以與理想相結(jié)合CIE(國(guó)際照明委員會(huì))比較色度坐標(biāo)，調(diào)整輸出通道，直到理想為止CCT到目前為止。每個(gè)輸出通道 的PID控制算法使用校準(zhǔn)值調(diào)整傳感器數(shù)據(jù)，以獲得與目標(biāo)設(shè)置點(diǎn)的差異，然后調(diào)整輸出通道。為減少誤差，PID直到輸出CCT與設(shè)置點(diǎn)CCT 匹配為止。PID微調(diào)系數(shù)，以最大程度優(yōu)化系統(tǒng)響應(yīng)，但PID算法收斂到目標(biāo)CCT的快慢也是MCU處理算術(shù)操作效率的函數(shù)。一些顏色控制系統(tǒng) 處理速度和響應(yīng)速度快的處理速度和響應(yīng)速度。例如，通用照明系統(tǒng)的要求比HDTV局部調(diào)光系統(tǒng)低。

光源可調(diào)或高 CRI該系統(tǒng)有一系列用戶(hù)控制要求。LCD顯示屏上的醫(yī)療設(shè)備可能是可調(diào)的LED背光(需要MCU通過(guò)SPI與LCD通信)和調(diào)整 CCT觸摸屏界面的亮度。商用顯示設(shè)備的一般照明可能需要由中央面板或計(jì)算機(jī)控制，以自動(dòng)調(diào)整亮度，CCT和開(kāi)/關(guān)。這些設(shè)置 硬連線(xiàn)串行總線(xiàn)協(xié)議可用于備用通信(例如DALI或DMX512）實(shí)現(xiàn)，其他設(shè)備可能需要使用USB或以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的自定義接口。已完成的 在建筑物中，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信和協(xié)議可能無(wú)法安裝硬連接基礎(chǔ)設(shè)施(如ZigBee）控制。對(duì)于此類(lèi)照明應(yīng)用，外設(shè)靈活MCU是實(shí)現(xiàn)通信和用 戶(hù)界面的理想選擇。

最大限度地提高能效和平均壽命。MCU色彩控制LED照明系統(tǒng)將使人們能夠同的眼光看世界。以及最大程度提高能效和平均壽命。MCU色彩控制LED照明系統(tǒng)將使人們能夠用不同的眼光看世界。