环境光检测与微单管脚照明控制工控运动技术并进
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在一个先进的设计案例中（参考文献1），一块LED被用作传感器，用于检测环境光强度并提供照明。本次设计案例的工作原理与之相同，但仅使用了两片电阻、一个微控制器和一块旁路电容。这个简洁的电路能够在不需要额外元件的情况下提供环境光反馈。尽管图1所示的电路只包含少量元件，它仍然具有很好的灵活性，因为微处理器软件控制着LED的亮度以及它与环境光强度之间的关系。在夜间照明应用中，一种模式是当环境光线减弱时点亮LED；而对于节能背光调整应用，另一种模式是当环境光强度增加时点亮LED。
表1展示了本设计案例的样本代码，该代码可以下载，并能够为两个模式下的LED亮度提供64级PWM调制。在运行时，微控制器的一个多功能脚通过数百毫秒长的PWM波形驱动LED。当周期结束后，软件将该脚切换到输入模式，并将LED连接到16位S-ΔADC进行测量。测量到的环境光压力会影响ADC读数，而微控制器则根据这些读数计算出PWM波形参数，以确保无可见闪烁。此外，当软件确定关闭延长间隔且CPU进入低功耗状态250ms时，系统仅消耗大约20mA，对于依赖电池供电的情境尤其适用。
启动时，微控制器会存储一个初始值，然后使用此值来设置PWM水平。当覆盖或移至暗区时，将立即提高灯泡亮度，这由表中的64个PWM水平以小步骤进行调节。而MSP430F2013上的高分辨率ADC确保了良好室内照明条件下的稳定性能。此外，该芯片还带有四级PGA，可以增益100倍，使得更精细的小输出信号也能被捕捉到。这项设计利用了片上低频晶振，不需外部晶振即可实现低功耗运作，最终只有六个组件构成，其中包括一颗锂离子电池。值得注意的是，本代码可以直接在德州仪器公司eZ430演示板上运行，无需硬件修改，只需将其连接至P1.0端口上的LED即可。
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