基于Linux的光照控制系统.pdf

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1、第32卷第5期2010年10月光学仪器OPTICALINSTRUMENTSV01．32。No．50ctober，2010文章编号：1005—5630(2010)05一0074一06基于Linux的光照控制系统*孙玉锡，孙国强(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：以发光二极管(1ightemittingdiode，LED)为光源的光照控制系统已经在工业生产及实验等领域应用越来越广泛，近年来关于大功率的LED灯的驱动及光照强度控制技术也不断发展。文中主要介绍一种以三星的ARM9S3C2440为核心控制芯片，采用多种光谱

2、LED灯作为光源，通过恒流源输出电流大小控制发光强度的基于Linux的嵌入式系统。文中详细分析了控制、驱动模块的软、硬件设计，以及系统图形用户接口(graphicuserinterface，GUI)的实现。为模拟藻类生长的光照控制系统提供了一种良好的解决方案。关键词：光照控制系统；Linux；嵌入式GUI中图分类号：TP332文献标识码：Adoi：10．3969／j．issrL1005—5630．20lO．05．016Lightcontrolsystemb嬲edonLinuxSUNl么矗，SUNG啪q妇咒g(Sch∞lofOpticaI—E

3、lectricalaIld饬mputerEIlgineeriIlg，Unive鹉ityofShallgllaiforSdenceandTechnology，她hi200093Chi∞)Abstr凇t：AswithlightcontrolsystemusingLEDasitslightsourceismoreandmorepopularinindustryproduceandlaboratoryrecently，thetechnologyofhighpowerLEDdriVingandcontrollingispushedonitsexpan

4、ds．ThispaperismainlytointroduceanembeddedsystemwhichisbasedonLinux，adoptARM9s3C2440whichisdesignedbySamsungasmasterchipandmulti-spectralLEDaslightSource．Thissystemcancontrolitsluminousintensitythroughitsoutputcurrent．Thereisdeta订edanalysisforbothhardwareandsoftwareofcontro

5、landdrivermoduleinthispaper，andtherealizationoftheGUIisalsoinclud乱ThispaperoffersagoodsolutionforsimulatethesunlightenvironmentofAlgaegrowingprocess．Keywords：lightcontrolsystem；Linux；embeddedGUI引言在一些生物工程培养过程中，经常需要模拟太阳光照来加快生物的培养，或者到达方便观测的目的。在这类的系统中很多只对光照的一些特殊参数敏感，所以系统设计时只需详

6、细考虑敏感的参数符合要求即可，以较小的成本达到最逼真的模拟。现描述的系统主要应用于藻类培养的光照模拟，在这种情况下由于紫外线、红外线、可见光的光照强度对藻类生长影响较大，这些参数便是模拟太阳光照中最关键的参数。因此就要求在选取用作光源的LED灯时，要选取一定比例的白光LED灯、红外线U1D灯、紫外线LED灯。近年来，大功率LED技术。收稿日期：2010-04—21作者简介：孙玉锡(1988-)，男，山东日照人。硕士研究生，主要从事嵌入式系统方面的研究。第5期孙玉锡，等：基于L．mux的光照控制系统·75·获得高速发展，商业化的白光大功率UD

7、发光效率已达100lm／W，LED正步入通用照明领域[1]。对于UD灯的驱动方式主要有两种方案：一是使用PwM进行驱动，通过调节占空比来控制光的强度。另外一种方案是使用恒流源驱动，通过输出的电流大小控制LED灯的发光强度。但由于光照强度从黑夜到正午变化非常大，尤其天亮时的光强逐渐加强，若选用第一方案，由暗到亮的过程非常难以调节，而且弱光时光线闪烁现象比较严重，难以消除，很难到达较好的仿真效果。所以选择恒流源驱动输出电流来改变LED发光强度。由于设置光照周期以及查看历史数据的等很多操作较为繁杂，因此对系统的人机交互界面就要求设计方便易行的GU

8、I。但是由于嵌入式系统本身的资源限制，无法选择传统PC机的GUl体系结构，故需要选用嵌入式专用的GUI平台。目前基于嵌入式系统的GUI平台主要有QT／Embedded、紧缩的XW