CN110708792A - 一种基于rgb三基色调节调光电路及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于RGB三基色调节调光电路及实现方法，本发明解决现有图像识别中对光照环境苛刻的要求，能够细致调节光照范围，提供图像识别一个合适的光照环境。本发明包括MCU和9路TPS92640LED驱动电路，每三路LED提供256个高精度调节等级，对应RGB三基色的一种，九路LED控制RGB三基色共256*256*256个光照颜色强度等级；本发明是一种高精度的精细调光设备，用9路输出在同一环境下工作能取得较好的调节效果，且有电路稳定性高，电路结构简单，成本低廉，后期维护方便等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种理管机控制系统RGB三基色高精度调光电路，主要用于图像识别中纱管分色图像识别技术中对光照环境的调节。
背景技术
纺织生产中，各类颜色纱线使用完以后，剩下的纱管的回收利用是一件重要的工序，在实际生产中，纱管的颜色种类众多，摆放杂乱，人工分拣回收的效率非常低下，识别错误率也非常高，无形中降低了整体用纱的效率，因此，自动整理纱管分色分类分拣将成为理管的趋势。
目前需要对不同颜色和特征的纱管进行识别，分类，光照环境是其中非常重要的因素，是图像识别的基础，本电路即一种高精度调光电路，以满足不同环境下图像识别对光照的要求。
发明内容
本发明的目的是通过MCU高精度高细度调节设备中的光照强度，提供图像检测一个最合适的光照环境，以确保纱管识别的精度。
目前图像识别的光照要求比较高，直接影响了图像识别结果的准确性，尤其是识别细微特征时对光照的要求更高，本发明电路提供的高精度调光电路能满足这方面需求，且电路设计简单，成本低廉，稳定高效。
本发明包括MCU和9路TPS92640LED驱动电路。
TPS92640LED驱动电路通过MCU调节PWM波占空比来控制输出的LED驱动电流；
所述的MCU(stm32)的PA11与TPS92640-R1连接，MCU的PA10与TPS92640-R2的PWM2脚连接，MCU的PA9与TPS92640-R3的PWM3脚连接，MCU的PA8与TPS92640-G1的PWM4脚连接，MCU的PA6与TPS92640-G2的PWM5脚连接，MCU的PA7与TPS92640-G3的PWM6脚连接，MCU的PB0与TPS92640-B1的PWM7脚连接，MCU的PB1与TPS92640-B2的PWM8脚连接，MCU的PB2与TPS92640-B3的PWM9脚连接；
九个TPS92640驱动电路结构相同，每个TPS92640驱动电路结构为：TPS92640驱动芯片的VIN脚连接第四电容CIN4的一端、第一NMOS管QHS1的漏极并接24V正电压，TPS92640驱动芯片的RON脚连接第一电容CON1的一端、第一电阻RON1的一端；TPS92640驱动芯片的UDIM端连接第二电阻RUDIM2的一端，TPS92640驱动芯片的VOUT端连接第一电阻RVOUT1的一端，第三电阻RVOUT2的一端；TPS92640驱动芯片的VREF脚连接第三电容CVREF1的一端，第四电阻RIADJ1的一端；TPS92640驱动芯片的IADJ脚连接第四电阻RIADJ1的另一端，第五电阻RIADJ2的一端；TPS92640驱动芯片的COMP脚连接第五电容CCOMP1的一端；TPS92640驱动芯片的HG脚连接第六电阻RHG1的一端；TPS92640驱动芯片的SW脚连接第六电容CBOOT1的一端，第一NMOS管QHS1的源极，第一电感L1的一端，第二NMOS管QLS1的漏极；TPS92640驱动芯片的BOOT脚连接第六电容CBOOT1的另一端，第四稳压管D4的的负极；TPS92640驱动芯片的VCC脚连接第四稳压管D4的正极，第七电容CVCC1的一端；TPS92640驱动芯片的LG脚连接第七电阻RLG1的一端；TPS92640驱动芯片的CS脚连接第八电阻RF1的一端；TPS92640驱动芯片的GND脚连接第七电容CVCC1的另一端、第十电阻电阻RCS1的一端，TPS92640驱动芯片的PAD端接GND地；第八电容CIN1的正极与第九电阻RUDIM1的一端、第一电阻RON1的另一端连接并接+24V电压，第九电阻RUDIM1的另一端接稳压管IN4148的正极，第二电阻RUDIM2的另一端，第三电阻RUDIM3的一端；稳压管IN4148的负极接MCU的PWM端；第六电阻RHG1的另一端接第一NMOS管QHS1的栅极；第七电阻RLG1的另一端接第二NMOS管QLS1的栅极,第二NMOS管QLS1的源极接地，第一电感L1的另一端连接第九电容COUT1的一端，第三电阻RVOUT2的另一端，同时作为输出端正极；第八电阻RF1另一端连接第九电阻COUT1的另一端，第十电阻RCS1的另一端，同时作为输出端负极；第八电阻CIN1的另一端、第十电容CIN4的另一端、第一电容CON1的另一端、第二电阻RUDIM2的另一端、第一电阻RVOUT1的另一端、第三电容CVREF1的另一端、第五电阻RIADJ2的另一端、第五电容CCOMP1的另一端接地。
一种基于RGB三基色调节调光电路的实现方法，包括：通过MCU调节PWM频率固定输入不同占空比给TPS92640驱动电路,使TPS92640驱动电路输出不同大小的驱动电流来驱动LED灯管，从而输出不同等级的光照强度，TPS92640驱动芯片支持标准PWM波2500：1的调节比例，此处用MCU来输出0-255共256级的线性占空比PWM波，以此TPS92640驱动电路将输出256级驱动电流以供LED灯管驱动，以此来形成256级光照强度以供三根LED灯管调节，三根构成RGB三基色的其中一种颜色强度，一共九路TPS92640分别对应RGB三基色，每种颜色256个等级，一共有256*256*256种不同的颜色光强，其中RGB三色同比例为白光，白光共256个等级；MCU控制9路TPS92640驱动电路来驱动9路LED光照输出，每三路256个等级，以此在一个固定环境下，通过9路TPS92640驱动电路的相互配合调节，调整出最佳的光照环境。
MCU通过每三路输出256级线性占空比，控制三路TPS92640驱动电路输出256级驱动电流从而得到LED灯管的256级光强为一RGB基色，9路驱动电路RGB协同工作调节，共形成256*256*256级光强，以适应各种环境，其中RGB三色同比例为白光，共256级光强白光。
本发明的有益效果是，可以通过MCU控制9路调光输出，每三路TPS92640控制RGB三基色中的一种颜色，每一种颜色可细分为设定的光强等级，此处设定为256级，三基色可构成256*256*256级不同的颜色，是一种高精度的精细调光设备，用9路输出在同一环境下工作能取得较好的调节效果，且有电路稳定性高，电路结构简单，成本低廉，后期维护方便等特点。
附图说明
图1是本发明的电路结构框图；
图2是本发明的调光电路图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明包括MCU(stm32f103c6t6)和9路TPS92640LED驱动电路。
TPS92640LED驱动电路通过MCU调节PWM波占空比来控制输出的LED驱动电流；
所述的MCU(stm32)的PA11与TPS92640-R1连接，MCU的PA10与TPS92640-R2的PWM2脚连接，MCU的PA9与TPS92640-R3的PWM3脚连接，MCU的PA8与TPS92640-G1的PWM4脚连接，MCU的PA6与TPS92640-G2的PWM5脚连接，MCU的PA7与TPS92640-G3的PWM6脚连接，MCU的PB0与TPS92640-B1的PWM7脚连接，MCU的PB1与TPS92640-B2的PWM8脚连接，MCU的PB2与TPS92640-B3的PWM9脚连接；
九个TPS92640驱动电路结构相同，每个TPS92640驱动电路结构为：TPS92640驱动芯片的VIN脚连接第四电容CIN4的一端、第一NMOS管QHS1的漏极并接24V正电压，TPS92640驱动芯片的RON脚连接第一电容CON1的一端、第一电阻RON1的一端；TPS92640驱动芯片的UDIM端连接第二电阻RUDIM2的一端，TPS92640驱动芯片的VOUT端连接第一电阻RVOUT1的一端，第三电阻RVOUT2的一端；TPS92640驱动芯片的VREF脚连接第三电容CVREF1的一端，第四电阻RIADJ1的一端；TPS92640驱动芯片的IADJ脚连接第四电阻RIADJ1的另一端，第五电阻RIADJ2的一端；TPS92640驱动芯片的COMP脚连接第五电容CCOMP1的一端；TPS92640驱动芯片的HG脚连接第六电阻RHG1的一端；TPS92640驱动芯片的SW脚连接第六电容CBOOT1的一端，第一NMOS管QHS1的源极，第一电感L1的一端，第二NMOS管QLS1的漏极；TPS92640驱动芯片的BOOT脚连接第六电容CBOOT1的另一端，第四稳压管D4的的负极；TPS92640驱动芯片的VCC脚连接第四稳压管D4的正极，第七电容CVCC1的一端；TPS92640驱动芯片的LG脚连接第七电阻RLG1的一端；TPS92640驱动芯片的CS脚连接第八电阻RF1的一端；TPS92640驱动芯片的GND脚连接第七电容CVCC1的另一端、第十电阻电阻RCS1的一端，TPS92640驱动芯片的PAD端接GND地；第八电容CIN1的正极与第九电阻RUDIM1的一端、第一电阻RON1的另一端连接并接+24V电压，第九电阻RUDIM1的另一端接稳压管IN4148的正极，第二电阻RUDIM2的另一端，第三电阻RUDIM3的一端；稳压管IN4148的负极接MCU的PWM端；第六电阻RHG1的另一端接第一NMOS管QHS1的栅极；第七电阻RLG1的另一端接第二NMOS管QLS1的栅极,第二NMOS管QLS1的源极接地，第一电感L1的另一端连接第九电容COUT1的一端，第三电阻RVOUT2的另一端，同时作为输出端正极；第八电阻RF1另一端连接第九电阻COUT1的另一端，第十电阻RCS1的另一端，同时作为输出端负极；第八电阻CIN1的另一端、第十电容CIN4的另一端、第一电容CON1的另一端、第二电阻RUDIM2的另一端、第一电阻RVOUT1的另一端、第三电容CVREF1的另一端、第五电阻RIADJ2的另一端、第五电容CCOMP1的另一端接地。
一种基于RGB三基色调节调光电路的实现方法，包括：通过MCU调节PWM频率固定输入不同占空比给TPS92640驱动电路,使TPS92640驱动电路输出不同大小的驱动电流来驱动LED灯管，从而输出不同等级的光照强度，TPS92640驱动芯片支持标准PWM波2500：1的调节比例，此处用MCU来输出0-255共256级的线性占空比PWM波，以此TPS92640驱动电路将输出256级驱动电流以供LED灯管驱动，以此来形成256级光照强度以供三根LED灯管调节，三根构成RGB三基色的其中一种颜色强度，一共九路TPS92640分别对应RGB三基色，每种颜色256个等级，一共有256*256*256种不同的颜色光强，其中RGB三色同比例为白光，白光共256个等级；MCU控制9路TPS92640驱动电路来驱动9路LED光照输出，每三路256个等级，以此在一个固定环境下，通过9路TPS92640驱动电路的相互配合调节，调整出最佳的光照环境。MCU通过每三路输出256级线性占空比，控制三路TPS92640驱动电路输出256级驱动电流从而得到LED灯管的256级光强为一RGB基色，9路驱动电路RGB协同工作调节，共形成256*256*256级光强，以适应各种环境，其中RGB三色同比例为白光，共256级光强白光。
本发明通过MCU(stm32)调节PWM波同一频率下不同占空比的输入给TPS92640,使TPS92640输出不同大小的驱动电流来驱动LED灯管，从而输出不同等级的光照强度，TPS92640理论上支持标准PWM波2500：1的调节比例，此处用MCU来输出0-255共256级的线性占空比PWM波，以此TPS92640将输出256级驱动电流以供LED灯管驱动，255为最大光强，0级为最小光强，来控制三路LED来形成RGB三基色之中的一种，使得一种基色有256级调节范围，三基色RGB一共形成256*256*256种颜色范围。本发明共用MCU控制9路TPS92640来驱动9路LED光照输出，每三路256个等级，以此在一个固定环境下，通过9路TPS92640的相互配合调节，调整出最佳的光照环境。
Claims (3)
1.一种基于RGB三基色调节调光电路，包括MCU和9路TPS92640LED驱动电路；
其特征在于：TPS92640LED驱动电路通过MCU调节PWM波占空比来控制输出的LED驱动电流；
所述的MCU的PA11与TPS92640-R1连接，MCU的PA10与TPS92640-R2的PWM2脚连接，MCU的PA9与TPS92640-R3的PWM3脚连接，MCU的PA8与TPS92640-G1的PWM4脚连接，MCU的PA6与TPS92640-G2的PWM5脚连接，MCU的PA7与TPS92640-G3的PWM6脚连接，MCU的PB0与TPS92640-B1的PWM7脚连接，MCU的PB1与TPS92640-B2的PWM8脚连接，MCU的PB2与TPS92640-B3的PWM9脚连接；
九个TPS92640驱动电路结构相同，每个TPS92640驱动电路结构为：TPS92640驱动芯片的VIN脚连接第四电容CIN4的一端、第一NMOS管QHS1的漏极并接24V正电压，TPS92640驱动芯片的RON脚连接第一电容CON1的一端、第一电阻RON1的一端；TPS92640驱动芯片的UDIM端连接第二电阻RUDIM2的一端，TPS92640驱动芯片的VOUT端连接第一电阻RVOUT1的一端，第三电阻RVOUT2的一端；TPS92640驱动芯片的VREF脚连接第三电容CVREF1的一端，第四电阻RIADJ1的一端；TPS92640驱动芯片的IADJ脚连接第四电阻RIADJ1的另一端，第五电阻RIADJ2的一端；TPS92640驱动芯片的COMP脚连接第五电容CCOMP1的一端；TPS92640驱动芯片的HG脚连接第六电阻RHG1的一端；TPS92640驱动芯片的SW脚连接第六电容CBOOT1的一端，第一NMOS管QHS1的源极，第一电感L1的一端，第二NMOS管QLS1的漏极；TPS92640驱动芯片的BOOT脚连接第六电容CBOOT1的另一端，第四稳压管D4的的负极；TPS92640驱动芯片的VCC脚连接第四稳压管D4的正极，第七电容CVCC1的一端；TPS92640驱动芯片的LG脚连接第七电阻RLG1的一端；TPS92640驱动芯片的CS脚连接第八电阻RF1的一端；TPS92640驱动芯片的GND脚连接第七电容CVCC1的另一端、第十电阻电阻RCS1的一端，TPS92640驱动芯片的PAD端接GND地；第八电容CIN1的正极与第九电阻RUDIM1的一端、第一电阻RON1的另一端连接并接+24V电压，第九电阻RUDIM1的另一端接稳压管IN4148的正极，第二电阻RUDIM2的另一端，第三电阻RUDIM3的一端；稳压管IN4148的负极接MCU的PWM端；第六电阻RHG1的另一端接第一NMOS管QHS1的栅极；第七电阻RLG1的另一端接第二NMOS管QLS1的栅极,第二NMOS管QLS1的源极接地，第一电感L1的另一端连接第九电容COUT1的一端，第三电阻RVOUT2的另一端，同时作为输出端正极；第八电阻RF1另一端连接第九电阻COUT1的另一端，第十电阻RCS1的另一端，同时作为输出端负极；第八电阻CIN1的另一端、第十电容CIN4的另一端、第一电容CON1的另一端、第二电阻RUDIM2的另一端、第一电阻RVOUT1的另一端、第三电容CVREF1的另一端、第五电阻RIADJ2的另一端、第五电容CCOMP1的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种基于RGB三基色调节调光电路的实现方法，其特征在于，具体如下：
通过MCU调节PWM频率固定输入不同占空比给TPS92640驱动电路,使TPS92640驱动电路输出不同大小的驱动电流来驱动LED灯管，从而输出不同等级的光照强度，TPS92640驱动芯片支持标准PWM波2500：1的调节比例，此处用MCU来输出0-255共256级的线性占空比PWM波，以此TPS92640驱动电路将输出256级驱动电流以供LED灯管驱动，以此来形成256级光照强度以供三根LED灯管调节，三根构成RGB三基色的其中一种颜色强度，一共九路TPS92640分别对应RGB三基色，每种颜色256个等级，一共有256*256*256种不同的颜色光强，其中RGB三色同比例为白光，白光共256个等级；MCU控制9路TPS92640驱动电路来驱动9路LED光照输出，每三路256个等级，以此在一个固定环境下，通过9路TPS92640驱动电路的相互配合调节，调整出最佳的光照环境。
3.根据权利要求2所述的一种基于RGB三基色调节调光电路的实现方法，其特征在于：MCU通过每三路输出256级线性占空比，控制三路TPS92640驱动电路输出256级驱动电流从而得到LED灯管的256级光强为一RGB基色，9路驱动电路RGB协同工作调节，共形成256*256*256级光强，以适应各种环境，其中RGB三色同比例为白光，共256级光强白光。
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