一、前言 闪光灯在很多场合都有应用,下面制作一个闪光灯的驱动电路,用于课程的演示。
下面给出电路的设计和调试过程。
便于将来进行参考。
二、电路设计 控制电路是基于 MEGA8 单片机,这个电路实际上在昨天用于 测试 TinyUSB 模块的功能。
通过外部的一个多圈电位器,改变ADC输入电压,用于设定输出频率。
使用 三个 IO口 驱动 一个功率MOS管的通断,频闪灯由 MOS管驱动闪烁。
通过软件 确定频闪灯的频率和点亮的时间长度。
铺设电路板,使用单面PCB制作。
一分钟之后得到电路板,电路板制作的非常完美。
下面进行焊接调试。
ADTest2024MayFlashLightMEGA8.SchDoc▲ 图1.2.1 测试电路原理图▲ 图1.2.2 测试PCB三、电路调试 编写MEGA8 程序,使用 TIME1,TIME2两个定时器,分别控制输出脉冲的周期和脉冲宽度。
在TIME1 中断结束时,启动TIME2,完成一个 5 ms 输出的固定脉冲宽度。
通过 ADC 读取外部电位器的输入电压,控制震荡频率,从 1Hz 变化到 100Hz。
这里显示的是输出脉冲信号,它直接驱动MOS管的栅极。
手改动设定频率的电位器,输出脉冲信号的频率随之改变。
但是脉冲宽度不变,脉冲宽度始终为 5毫秒。
脉冲宽度不变,可以保证闪烁输出的光强是一样的。
至此,对于控制模块的信号部分就已经调试完毕了。
下面连接外部的功率闪光灯,看一下实际的效果。
四、闪光效果 讲一个强光白色LED 接入到电路。
功率MOS管控制 LED 是否导通。
现在设置工作电压为 12V,上面是MOS管上的漏极电压,下面是栅极电压。
改变闪烁频率,可以看到在摄像头下,LED出现不同的闪烁方式。
这与直接现场肉眼观察的现象不一致。
▲ 图1.4.1 闪光灯的工作状态 观察一下闪光灯的情况,手机拍摄的视频显示闪光灯呈现周期性的变化,但实际上它在快速闪烁。
手工进行微调,可以观察到LED 停止闪烁。
此时,应该是LED的频率与手机拍摄频率相同。
手机现在设置的是 30帧每秒。
MOS管导通频率为 30Hz。
在高清摄像头拍摄下,它的拍摄周期为 25Hz。
可以看到 LED呈现 5Hz 的闪烁。
这是两者之间的拍频。
※总 结 ※ 本文记录了一个闪光灯驱动电路的设计,基于单片机MEGA8 设计,通过外部电位器改变闪烁频率,利用这个小电路,来完成课堂闪光灯的实验演示。
使用MEGA8单片机 也是看中它的工作电压比较高,可以直接驱动MOS管,这样变简化了电路设计。
参考资料[1]https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/118278815: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/118278815[2]聚光眼的伏安特性-CSDN博客: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/134718768[3]集成了串口和SPI口的MEGA单片机调试转接板: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/138543091[4]散热风扇的内部结构: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/138485588