环境光检测与工控运动控制技术的反复照明微单管脚
在本设计案例中，我们采用了一个简化的LED驱动电路，以实现环境光检测和自动调节照明功能。与之前的设计（参考文献1）相比，本案例使用更少的元件，包括一颗LED、一对电阻器、一颗微控制器IC以及一颗旁路电容。这使得该系统不仅灵活，而且能够在不同的应用场景中提供高效的性能。
图1展示了这个简单却有效的电路，它通过软件控制来调整LED与环境光之间的关系。在夜间照明应用中，当环境光线减弱时，系统会自动点亮LED；而在便携式设备LCD背光节能调整应用中，当环境光强度增加时，系统会适当调低LED亮度。
表1包含了本案例的示例代码，该代码能够为两种模式下的LED提供64级PWM控制。在操作过程中，微处理器的一个多功能脚被用来生成数百毫秒长的人机界面（PWM）波形，并将其用于驱动LED。在每个周期结束后，软件会将该脚切换至输入模式，将LED连接到微处理器内部16位模拟-数字转换器（ADC）。通过测量由环境光产生于LED上的电压，该转换器能够帮助微处理器计算出所需PWM波形参数。此外，由于波形周期频率极高，可以避免任何可见闪烁。
在确定需要延长关闭延迟期间或进行ADC转换时，CPU可以进入低功耗状态持续250毫秒，而整个过程只消耗约20mA，使其非常适合于有电池供电需求的情境。启动时，微处理器会存储初始从未遮挡或移动到的暗区中的最初读数，然后根据这条数据设置PWM平衡值。当覆盖或移至暗区时，可立即提高亮度，这是通过64个小步骤的小梯阶进行控制。
MSP430F2013 微控制器具有200kΩ 的输入阻抗，因此即使以0805表面封装印刷型号发出的占用很小空间的一颗标准尺寸的红色发光二极管也能产生只有几十毫伏的小信号。但是，由于它拥有足够分辨率以解析正常室内照明下良好性能，这款16位ADC仍然能够精确地捕捉这些细小变化。此外，该芯片还配备了四级可编程增益放大器，为提升信号质量提供额外支持。而且，不需要外接晶振就可以运行该芯片，从而进一步降低功耗。最终，只需六个组件，即包括了一块单向开关充能隔离开关，无需硬件修改就可以运行此代码，因为德州仪奇公司eZ430演示板上已经预安装了一根P1.0端口连接到一个指示灯。
