畢業(yè)設計 基于LabVIEW的LED結溫特性測量儀


摘  要

利用動態(tài)電學測量方法來測量GaN基白光 LED的結溫,獲得了較為準確的結溫數(shù)據(jù)。該方法利用發(fā)光二極管 PN 結的正向壓降 VF 與 PN 結的溫度成線性關系的特性,通過測量其在不同溫度下的正向壓降差來得到發(fā)光二極管的結溫。本系統(tǒng)以ATMEL增強型FLASH單片機AT89S52作為主處理器以完成主要的測控任務，單片機選通CD4051不同的通道電壓來控制壓控恒流源的電流輸出，其負載為LED，同時啟動AD讀取不同電流值下LED的PN結電壓數(shù)據(jù)，經(jīng)單片機處理后通過RS485總線傳送到PC機上進行處理。PC機軟件由具有圖形界面編程能力的LabVIEW進行編寫，負責與單片機系統(tǒng)進行命令交互控制與測試數(shù)據(jù)的處理。本系統(tǒng)已經(jīng)應用于高亮度LED的測試，測算出來的結溫數(shù)據(jù)誤差小，取得了較好的測試效果。

關鍵詞： 白光LED，結溫，LabVIEW

Abstract
Base on the electronic technique to measure the junction temperature of the GaN_based white LEDs, we get a exact data. This method use the linear programming between positive voltage and temperature of PN_junction. This system take the Atmel  AT89S52 microcontroller which is low-power, high-performance and with 8K Flash bytes of in-system programmable Flash memory  as the control center. The MCU choose the different channels of the CD4051 chip to control the voltage-controlling current source, which can has various current output. And at the same time, the MCU start up the AD converter to get the voltage of PN_junction during different current. The voltage data processed by MCU is send to the PC via RS485 bus. The software on PC is written by LabVIEW, which have graphical interfaces capability. The software communicate with the MCU to process command and parameter. This system is used to test  GaN_based white LEDs, and the testing result is all right

Keywords:   white LEDs, junction temperature, LabVIEW

第一章   前言…………………………………………………………………….......1
第二章   大功率LED特性及LabVIEW綜述...……………………………..……..2
2.1   大功率LED特性……………………………………………………………….2
2.1.1   LED的工藝特性……………………………………………………...2
2.1.2   LED的優(yōu)缺點………………………………………………………...2
2.1.3   LED的實際應用以及急需解決的問題……………………………...3
2 .2   LabVIEW簡介………………………………………………………………....3
2.2.1   LabVIEW的編程語言特點…………………………………………..4
2.2.2   虛擬儀器的概念……………………………………………………...5
第三章   結溫測量儀整體系統(tǒng)設計………………………………………………...5
3.1   結溫測量儀的原理……………………………………………………………..5
3.2   硬件設計方案…………………………………………………………………..5
3.2.1   各部分硬件功能簡述……………………………………………….. 5
3.2.2   硬件電路器件參數(shù)確定……………………………………………...6
3.3   軟件設計方案………………………………………………………………......6
3.3.1   LabVIEW平臺特性……………………………………………….....6
3.3.2   PC機程序整體框架以及各部分功能模塊劃分……………….........7
3.3.2.1   上位機軟件操作流程……………………………….........7
3.3.2.2   系統(tǒng)功能模塊劃分……………………………………......8
3.3.3  上位機與下位機通訊接口協(xié)議…………………………………….....9
3.3.3.1   硬件協(xié)議………………………………………………......9
3.3.3.2   軟件協(xié)議………………………………………………......9
第四章   上位機通訊接口及用戶界面.......…………………………………….......10
4.1   LabVIEW程序架構的比較………………………………………………........10
4.1.1   順序結構……………………………………………………..…........10
4.1.2   并行結構……………………………………………………..…........11
4.1.3   EVENT+QUEUE結構………………………………………..……..11
4.2   PC機軟件各模塊的算法與實現(xiàn)………………………………………..….....12
4.2.1   用戶權限控制塊………………………………………………..……12
4.2.2   命令控制模塊…………………………………………………..........13
4.2.3   數(shù)據(jù)處理模塊…………………………………………………..........14
4.2.4   圖形顯示與打印模塊……………………………………………......15
4.3   CRC校驗的算法與實現(xiàn)……………………………………………………....16
4.3.1   CRC校驗的算法簡介…………………..…………………………...16
4.3.2   CRC在LabVIEW平臺的實現(xiàn)…………..………………………….16
4.4   整體軟件界面……………………………………….………………………...17
4.4.1   登錄界面………………………………….…………………….…...17
4.4.2   串口設置界面…………………………….…………………………18
4.4.3   電流設置面板…………………………….…………………………18
4.5   結果分析…………………………………………….………………………...19
4.5.1   實際波形分析…………………………….…………………………19
4.5.2   軟件波形分析…………………………….…………………………20
第五章   結論…………………………………………….…………………………21
致謝………………………………………………………….………………………..22
參考文獻…………………………………………………………….…………………………...23