畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于LabVIEW的LED結(jié)溫特性測(cè)量?jī)x


摘  要

利用動(dòng)態(tài)電學(xué)測(cè)量方法來(lái)測(cè)量GaN基白光 LED的結(jié)溫,獲得了較為準(zhǔn)確的結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)。該方法利用發(fā)光二極管 PN 結(jié)的正向壓降 VF 與 PN 結(jié)的溫度成線性關(guān)系的特性,通過(guò)測(cè)量其在不同溫度下的正向壓降差來(lái)得到發(fā)光二極管的結(jié)溫。本系統(tǒng)以ATMEL增強(qiáng)型FLASH單片機(jī)AT89S52作為主處理器以完成主要的測(cè)控任務(wù)，單片機(jī)選通CD4051不同的通道電壓來(lái)控制壓控恒流源的電流輸出，其負(fù)載為L(zhǎng)ED，同時(shí)啟動(dòng)AD讀取不同電流值下LED的PN結(jié)電壓數(shù)據(jù)，經(jīng)單片機(jī)處理后通過(guò)RS485總線傳送到PC機(jī)上進(jìn)行處理。PC機(jī)軟件由具有圖形界面編程能力的LabVIEW進(jìn)行編寫(xiě)，負(fù)責(zé)與單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行命令交互控制與測(cè)試數(shù)據(jù)的處理。本系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于高亮度LED的測(cè)試，測(cè)算出來(lái)的結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)誤差小，取得了較好的測(cè)試效果。

關(guān)鍵詞： 白光LED，結(jié)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(diǎn)………………………………………………………...2
2.1.3   LED的實(shí)際應(yīng)用以及急需解決的問(wèn)題……………………………...3
2 .2   LabVIEW簡(jiǎn)介………………………………………………………………....3
2.2.1   LabVIEW的編程語(yǔ)言特點(diǎn)…………………………………………..4
2.2.2   虛擬儀器的概念……………………………………………………...5
第三章   結(jié)溫測(cè)量?jī)x整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………...5
3.1   結(jié)溫測(cè)量?jī)x的原理……………………………………………………………..5
3.2   硬件設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………………..5
3.2.1   各部分硬件功能簡(jiǎn)述……………………………………………….. 5
3.2.2   硬件電路器件參數(shù)確定……………………………………………...6
3.3   軟件設(shè)計(jì)方案………………………………………………………………......6
3.3.1   LabVIEW平臺(tái)特性……………………………………………….....6
3.3.2   PC機(jī)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(jī)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(jī)與下位機(jī)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(jī)通訊接口及用戶界面.......…………………………………….......10
4.1   LabVIEW程序架構(gòu)的比較………………………………………………........10
4.1.1   順序結(jié)構(gòu)……………………………………………………..…........10
4.1.2   并行結(jié)構(gòu)……………………………………………………..…........11
4.1.3   EVENT+QUEUE結(jié)構(gòu)………………………………………..……..11
4.2   PC機(jī)軟件各模塊的算法與實(shí)現(xiàn)………………………………………..….....12
4.2.1   用戶權(quán)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(yàn)的算法與實(shí)現(xiàn)……………………………………………………....16
4.3.1   CRC校驗(yàn)的算法簡(jiǎn)介…………………..…………………………...16
4.3.2   CRC在LabVIEW平臺(tái)的實(shí)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(shè)置界面…………………………….…………………………18
4.4.3   電流設(shè)置面板…………………………….…………………………18
4.5   結(jié)果分析…………………………………………….………………………...19
4.5.1   實(shí)際波形分析…………………………….…………………………19
4.5.2   軟件波形分析…………………………….…………………………20
第五章   結(jié)論…………………………………………….…………………………21
致謝………………………………………………………….………………………..22
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………….…………………………...23