USB充电LED视力保护台灯电路设计详解

资源摘要信息:"LED视力保护台灯完整设计（USB充电）-电路方案" 本方案详细介绍了一款LED视力保护台灯的设计过程和电路实现。该台灯采用BUCK型电路设计，具备USB充电功能，能够通过USB接口连接充电器，单独使用。设计中使用了两种颜色的LED灯珠，暖白色和白色，以及电位器进行亮度调节，通过单片机的PWM输出来控制LED的亮度。 知识点详细解析： 1. BUCK型电路设计 BUCK电路是一种降压转换器，用于将输入电压降低到所需的输出电压，适用于LED驱动电路。本设计中LED通过电阻串联后并联，保证每串LED在工作时具有相同的电流，达到均匀照明的效果。 2. LED灯珠的选择 设计中使用了5730型号的LED灯珠，分为暖白色和白色两种。暖白色提供柔和的照明，而白色则提供明亮的光线。暖白LED灯珠6只，白光LED灯珠4只，根据使用环境和照明需求进行搭配。 3. 亮度调节机制 通过电位器调节LED的亮度，电位器的模拟信号通过ADC（模拟-数字转换器）读取，并直接作为PWM（脉冲宽度调制）的比较值。电位器的旋转角度决定了PWM占空比，进而控制LED的亮度。 4. 节电模式与唤醒机制 台灯在不使用时，电位器逆时针旋到底，台灯进入掉电模式，此时单片机工作电流非常低（约5uA）。当电位器顺时针旋转到一定角度，单片机由空闲模式唤醒，通过定时器T0唤醒单片机，工作电流约为3.7mA。 5. USB接口设计 为了方便充电，设计中采用了USB接口连接台灯与底座。这种设计使得台灯可以插到USB充电器上单独使用，增加了使用上的便利性。 6. 电路保护措施 在USB输出部分增加了1uf电容，以防电流输出时出现较大锯齿波动，增强电路稳定性。同时，电路中还添加了AP5056充电芯片，用于提高USB接口的充电效率和安全性。 7. PWM频率调整 原设计中PWM时钟为FOSC/2，频率约为22KHz。通过调整后，PWM时钟改为FOSC，频率提高到约43KHz，可以减少电路的功耗和提高LED的响应速度。 8. 软件实现 程序中包含源码，实现对LED亮度的调整，以及单片机的掉电和唤醒功能。源码文件可以提供给需要进行进一步开发的工程师参考。 9. 台灯实物展示 设计团队提供了LED台灯的实物图片，能够直观地展示电路设计与实物实现之间的关系，便于理解整个设计过程。 10. 附件内容 附件中包括了电路原理图和PCB设计文件（电路原理图和PCB.zip），以及程序源代码文件（程序.zip），这些文件对于进一步学习和深入分析电路设计过程非常有帮助。 总结来说，该LED视力保护台灯设计以用户实际需求为核心，结合硬件和软件技术，创造了一款能够提供稳定亮度、低功耗且便携的USB充电台灯产品。此设计既考虑了产品的功能性，也关注了用户的使用体验，非常适合视力保护的场景。