LED光电特性测试装置电路设计

概述：
以基于Cortex-M3内核的32位STM32微处理器为控制核心，外接可控恒流源电路和颜色传感器等部件，组成了简易的LED光电特性测试装置，结构简洁，成本低廉，在LED特性的研究上有较高的实用价值。

1.引言
LED（Light-Emitting-Diode），即发光二极管，以其高效、节能、环保、寿命长、可靠性高等优点正在逐步取代传统的白炽灯、荧光灯，成为新一代照明光源。 各国政府均大力扶持白光LED的发展，美、日、欧盟等发达国家皆由政府成立专项积极推行。随着LED应用范围的扩大，用户对产品质量也有了更高的要求，不 仅要求其发光亮度和波长等光特性具有一致性，对其正向工作电压和电流等电特性也有严格的要求。因此，研究LED光电参数的测试仪器，对提高产品质量、降低 生产成本具有着重要的意义。
专用的LED光电特性测试设备结构复杂，特别是光学特性测试要用到光谱仪、光度计等，虽然仪器有着精度高的特点，但仍然具有结构复杂、成本高、体积较大，携带和使用很不方便，系统稳定性受到限制等缺点，因此这种仪器只能停留在大型分析测试实验，应用范围难以扩展。
研制一种小体积、低价格，精度虽不很高，但能满足一般性要求的LED光电测量仪器成为目前仪器发展的一个趋势。
虽然LED的光电特性参数很多，但对大多数用户来说，主要是关心LED伏安特性及LED发光亮度与电流的关系，因此本文所设计的系统主要是完成这两项参数的测试，另外通过简单的软硬件扩展，还可测试得到LED的相关色温、主波长、光强分布等参数，用于LED的特性研究及驱动电路的设计等应用开发。

2.系统原理与组成
整个系统主要由STM32微处理器，光学测量模块，恒流驱动模块，LCD液晶显示模块，按键控制模块等组成，如图1所示。

由按键或LCD上的触摸屏控制STM32微处理器，内部的D/A转换器产生控制电压，该电压控制外 部的恒流驱动电路产生LED工作所需的恒定电流加到待测LED上，LED上产生的电压降经信号放大调整电路后被STM32内部的A/D转换器采集，从而测 得LED的伏安特性。另外，通过光学测量模块测量LED发出的光线转换成数字信号，由STM32采集处理，从而测得LED的发光亮度等光学特性。

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