專利名稱：單片機驅動的led手持照明燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種手持照明設備，特別是涉及一種LED手持照明燈。
背景技術：
高亮度白光LED的工作電壓約為4V左右，若直接使用電池驅動，需要3至 4節1. 5V普通電池，這種驅動方法因必須采用降壓限流而使得效率不高，另外 其體積也太大；若只使用1至2節普通電池，就必須使用專用的LED驅動器， 由于僅使用1節電池時當電池電壓降低以后效率大大減小，因此使用2節電池 是一個比較合理的選擇。目前專用的LED驅動器價格不低，當電池電壓降低以 后還能保持相應亮度的LED驅動器價格更高，所以現在好的LED手持照明燈大 都價格不菲。怎樣^用廉價的方法來較好地驅動高亮度白光LED ，是LED手持 照明燈走向普及的一個重要課題。
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種由單片機驅動的LED手持照明燈。它不使 用專用的LED驅動器，而是采用廉價的單片機生成驅動脈沖，使接在后面的三 極管處于開關狀態而形成典型的它激式升壓型開關電源以驅動高亮度白光LED， 特別是當電池電壓降低以后單片機能通過改變驅動脈沖串的占空比來保持LED 的亮度基本不變。另外，由于使用單片機，LED手持照明燈的開關還具有一定的 智能。
單片機驅動的LED手持照明燈，它采用通用元器件設計而成，其成本不高， 擁有自主知識產權。本實用新型實施例的單片機采用EM78P153S，這是一種大批 量生產的廉價的單片才幾，具有1024 x 13bits的R0M, 32 x 8bits的RAM， EM78P153S 有一個特色是編程時ROM不必分頁，程序比較精簡。本實用新型也可以采用其 他廠家生產的單片機。本實用新型的硬件電路原理圖見附圖。本實用新型使用兩節7號電池組成 電池組，外觀小巧，僅有一個按鈕，使用方便。在擁有自主知識產權的單片機
程序的智能控制下，僅使用一個按鈕就能控制LED手持照明燈的開關并具有兩 檔亮度的變化。以下介紹中，長按指按按鈕"K" 2秒左右，短按指按按鈕"K，， 0. 5秒左右，"K"是LED手持照明燈的按鈕。單片機EM78P153S平時處于睡眠狀 態，按鈕"K"所連接的I/O 口 P67具有睡眠喚醒功能，短按或長按"K"都將 喚醒單片機，短按一下"K，，將以普通亮度點亮LED手持照明燈，長按一下"K，， 或短按一下后再長按一下"K"將以較高亮度點亮LED手持照明燈。當LED手持 照明燈點亮后再短按一下"K"手持照明燈即會熄滅，單片機再進入睡眠狀態。
DZ1和R1是低電壓檢測，當電池電壓降到2. 8V左右后，LED手持照明燈的 亮度將略有下降，這時I/O 口 P66檢測到低電壓，將把驅動LED的脈沖串由占 空比約447。提升為50c/。以保持LED手持照明燈的亮度基本不變。當以普通亮度 點亮LED手持照明燈時，P50輸出低電平，P51P52P53輸出驅動LED的脈沖串； 而當以較高亮度點亮LED手持照明燈時，P50和P51P52P53輸出同樣的脈沖串， 這時LED的驅動電流約增加30%左右。Ql、 Q2、 Q3和相應的外圍元件在單片機 的驅動脈沖控制下，形成三個典型的它激式升壓型開關電源，三個高亮度白光 LED分開驅動能使每個LED工作地更好。同時可根據對LED手持照明燈的亮度需 要，增加或減少它激式升壓型開關電源和高亮度LED的數量。
使用單片機驅動LED手持照明燈還有幾個好處是其一是可以通過一個按 鈕實現LED手持照明燈亮度的改變和LED手持照明燈的開關；其二是不必通過 長按按鈕來使LED手持照明燈長亮；其三是可以通過檢測電壓而不是檢測電流 來保持LED手持照明燈的亮度基本不變，這對提高效率有益，因為低電壓驅動 LED時檢測電流所用的取樣電阻要消耗不少功率。
本實用新型的有益效果是提供了一種使用單片機驅動的LED手持照明燈， 它采用通用元器件設計而成，其成本不高，擁有自主知識產權，使用方便，若得以推廣，將有利于LED手持照明燈的普及。因擁有自主知識產權，還可以根 據用戶的要求改變功能。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
附圖單片機驅動的LED手持照明燈硬件電路原理圖。
具體實施方式
附圖是單片機驅動的LED手持照明燈硬件電路原理圖。供電電源3伏，除 了 L1L2L3采用插件外，EM78P153S和其它元器件都采用貼片。單片機EM78P153S 平時處于睡眠狀態，耗電僅l微安，可長期接在電源上，當按鈕"K"按下時喚 醒單片機。單片機采用RC振蕩方式，工作時振蕩頻率約180KHz。 Rl和DZ1的 參數可調整至當電壓降至約2. 8V時單片機檢測到低電壓。電壓高時驅動LED的 脈沖串占空比約44%，低電壓時驅動LED的脈沖串占空比為50%。 Q1Q2Q3使用 放大倍數約100倍的NPN貼片三極管，Q1Q2Q3和相應的外圍元件在單片機的驅 動脈沖控制下，形成三個典型的它激式升壓型開關電源，以分別驅動高亮度白 光LED, LED分開驅動使每個LED能工作地更好；若只需要驅動1或2個LED則 可減少相對應的元件。LED驅動電流的大小可由R5R7R9或R11R12R13調整，整 機電流在普通亮度時電壓高時可調至約60mA,電壓低時約70mA。當以普通亮度 點亮LED手持照明燈時，P50輸出低電平，P51P52P53輸出驅動LED的脈沖串； 當以較高亮度點亮LED手持照明燈時，P50和P51P52P53輸出同樣的脈沖串，這 時流過LED的電流約增加30%左右。
權利要求1、單片機驅動的LED手持照明燈，它包括有一電池組、一單片機、一電壓檢測電路、一按鈕及高亮度LED組成，其特征在于它還包括三個它激式升壓型開關電源；所述的三個它激式升壓型開關電源由單片機生成驅動脈沖進行驅動，用于分別驅動三個高亮度LED。
2、 根據權利要求1所述的單片機驅動的LED手持照明燈，其特征在于 根據對亮度的需要可增加或減少它激式升壓型開關電源和高亮度LED的 數量。
3、 根據權利要求1所述的單片機驅動的LED手持照明燈，其特征在于 電壓檢測電路檢測到低電壓時，將提升驅動LED的脈沖串的占空比。
4、 根據權利奏求1所述的單片機驅動的LED手持照明燈，其特征在于 它包括的一個按鈕的控制信息由單片機進行智能判斷，控制LED手持照 明燈的開關和兩檔亮度的變化。
專利摘要本實用新型涉及一種由單片機驅動的LED手持照明燈。它不使用專用的LED驅動器，而是采用廉價的單片機生成驅動脈沖，使接在后面的三極管處于開關狀態而形成典型的它激式升壓型開關電源以驅動高亮度白光LED，特別是當電池電壓降低以后單片機能通過改變驅動脈沖串的占空比來保持LED的亮度基本不變。另外，由于使用單片機，LED手持照明燈的開關還具有一定的智能。
文檔編號H05B33/08GK201138877SQ200720006438
公開日2008年10月22日 申請日期2007年2月26日 優先權日2007年2月26日
發明者張亦翔, 張飛然 申請人:張亦翔