用于LED照明的新一代MCU

针对照明市场的这些需求，瑞萨电子的78K0/Ix2 MCU产品，很好地解决了这些问题。78K0/Ix2相应的特性有很多。78K0/Ix2的PWM输出周期25ns，具有16位变频定时器和内部 40MHz操作时钟特性，满足高精度调光需求。78K0/Ix2无需外围IC，可由PFC控制IC、变频控制IC和LED驱动IC（LED照明），有效降低成本。对应紧急状态时的定时器高阻输出，方法是和比较器/外部中断联动。对应可在实现 "任何亮度"，实现降低能源消耗，方法是使用传感器/通信，而通信又包括DALI、DMX、遥控器和I2C等。照明用ASSP单片机78K0/Ix2，具有多种内存容量和引脚数可选，对应简单到复杂的LED照明应用。

　　图5 照明参考方案

　　图6 智能DALI-DMX512 LED情景照明控制

　　照明用ASSP单片机78K0/Ix2的特点：

　　•内置高速晶振（CPU最高20MHz ）

　　•高速4通道16位PWM定时器 （40MHz）

　　•内置片上调试

　　•串行通信（UART，I2C，CSI），内置DALI（照明用通信）功能

　　•MCU工作温度可达105℃

　　•可独立控制最多4路LED

　　•可适应LED照明器具大量发热的使用环境

　　•可方便实现DALI协议接收/发送

　　适用于照明控制的定时器的特性：

　　•计数时钟最快达到40MHz

　　•带死区时间PWM输出

　　•可进行全/半桥控制

　　• 4通道同步输出

　　•可与比较器连动进行紧急停止的功能

　　•可配合A/D转换器进行LED恒流控制

　　•可用作LED恒流控制的开关信号或用作调光亮度控制信号

　　增强的模拟功能：

　　•定时器同步A/D转换器

　　•内置1.2V稳压参考

　　•3通道比较器

　　•内置运算放大器，包括PGA 模式 （×4/×8/×16/×32），独立模式 （使用+/ -/输出引脚）

　　•可用于LED恒流控制快速响应进行反馈操作

　　•可用于检测来自传感器的微小信号控制LED灯具亮度

　　恒流控制

　　恒流控制有两种恒流控制的方式。

　　第一种是通过比较器进行反馈控制。使用比较器检测LED电流，通过改变PWM输出占空比实现恒流控制。通过改变比较器内置参考电压可实现各通道的独立调光（28级），如图2所示。

　　第二种是通过A/D转换器进行反馈控制，使用A/D转换器检测LED电流，通过改变PWM输出占空比实现恒流控制。通过改变A/D转换的目标值实现各通道的独立调光，如图3所示。

　　LED 恒流控制操作流程图如图4所示，如图，有3通道的LED需要控制，是A/D转换→PWM输出的微调的重复操作。软件操作过程是对CH1的反馈电阻电压进行 A/D转换，微调输入到CH1的PWM波占空比，然后对通道2和通道3进行同样操作，重复上述流程即可。三个通道的A/D转换和检测调整的整个周期约为 50μs。

　　图7 78K0无驱智能调光LED灯泡参考板

　　图8 78K0/IB2 LED路灯方案

　　绿色环保LED照明方案

　　瑞萨电子的照明参考方案由3部分组成，可通过PC端GUI进行调光控制，PC和通信板通过USB线连接，情景照明板和通信板之间可以由红外、DALI及 DMX512三种方式实现，在瑞萨电子的照明参考方案中，可以使用AppliletEZ for HCD程序自动生成工具，实现照明控制程序的涉及、编译和烧写。照明参考方案如图5所示。

　　78K0/IB2低成本高亮度LED调光（调色）控制的优点：

　　• 3通道独立恒流控制（高亮度LED）

　　•调光控制，调色控制

　　•通信模式 （DALI，DMX512，AD输入）

　　智能DALI-DMX512 LED情景照明控制如图6所示。通过比较器内部参考电压/PWM占空比，可进行3通道独立LED调光（28级）;通过8位PWM TMH1的同步控制，可进一步提高调光精度。

　　78K0无驱智能调光LED灯泡参考板如图7所示。普通白炽灯功耗大、且调光的能效比很低，78K0无驱智能调光LED灯泡参考板可以实现AC220V，不带 PFC调整功能;遥控器调光 （自定义315M RF）;小巧的PCB便于集成。

　　基于78K0/IB2 LED路灯方案如图8所示。可实现AC220V，具有 PFC;驱动总功率60W;调光通信接口可采用RS485/PLC接口。

　　开发工具

　　第一步通过器件驱动自动生成工具（Applilet2）生成器件驱动。第二步通过Project Manager（PM+）编辑程序（综合开发环境）（源程序管理、编辑、工具管理）。第三步调试（ID78K0）和仿真通过MINICUBE2（简易），IECube等进行操作确认。另外，对于量产型烧写工具，除了瑞萨电子自己提供的工具意外，另有第三方工具也可支持。瑞萨电子提供照明参考方案套件，使即使初次接触MCU，也能迅速上手。

　　问答选编

　　问：请问LED照明能否实现亮度的实时调控或是外部光线控制，如何实现？

答：可以实