毕业设计 基于labview的led结温特性测量仪.doc

毕业设计 基于LabVIEW的LED结温特性测量仪


摘  要

利用动态电学测量方法来测量GaN基白光 LED的结温,获得了较为准确的结温数据。该方法利用发光二极管 PN 结的正向压降 VF 与 PN 结的温度成线性关系的特性,通过测量其在不同温度下的正向压降差来得到发光二极管的结温。本系统以ATMEL增强型FLASH单片机AT89S52作为主处理器以完成主要的测控任务，单片机选通CD4051不同的通道电压来控制压控恒流源的电流输出，其负载为LED，同时启动AD读取不同电流值下LED的PN结电压数据，经单片机处理后通过RS485总线传送到PC机上进行处理。PC机软件由具有图形界面编程能力的LabVIEW进行编写，负责与单片机系统进行命令交互控制与测试数据的处理。本系统已经应用于高亮度LED的测试，测算出来的结温数据误差小，取得了较好的测试效果。

关键词： 白光LED，结温，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综述...……………………………..……..2
2.1   大功率LED特性……………………………………………………………….2
2.1.1   LED的工艺特性……………………………………………………...2
2.1.2   LED的优缺点………………………………………………………...2
2.1.3   LED的实际应用以及急需解决的问题……………………………...3
2 .2   LabVIEW简介………………………………………………………………....3
2.2.1   LabVIEW的编程语言特点…………………………………………..4
2.2.2   虚拟仪器的概念……………………………………………………...5
第三章   结温测量仪整体系统设计………………………………………………...5
3.1   结温测量仪的原理……………………………………………………………..5
3.2   硬件设计方案…………………………………………………………………..5
3.2.1   各部分硬件功能简述……………………………………………….. 5
3.2.2   硬件电路器件参数确定……………………………………………...6
3.3   软件设计方案………………………………………………………………......6
3.3.1   LabVIEW平台特性……………………………………………….....6
3.3.2   PC机程序整体框架以及各部分功能模块划分……………….........7
3.3.2.1   上位机软件操作流程……………………………….........7
3.3.2.2   系统功能模块划分……………………………………......8
3.3.3  上位机与下位机通讯接口协议…………………………………….....9
3.3.3.1   硬件协议………………………………………………......9
3.3.3.2   软件协议………………………………………………......9
第四章   上位机通讯接口及用户界面.......…………………………………….......10
4.1   LabVIEW程序架构的比较………………………………………………........10
4.1.1   顺序结构……………………………………………………..…........10
4.1.2   并行结构……………………………………………………..…........11
4.1.3   EVENT+QUEUE结构………………………………………..……..11
4.2   PC机软件各模块的算法与实现………………………………………..….....12
4.2.1   用户权限控制块………………………………………………..……12
4.2.2   命令控制模块…………………………………………………..........13
4.2.3   数据处理模块…………………………………………………..........14
4.2.4   图形显示与打印模块……………………………………………......15
4.3   CRC校验的算法与实现……………………………………………………....16
4.3.1   CRC校验的算法简介…………………..…………………………...16
4.3.2   CRC在LabVIEW平台的实现…………..………………………….16
4.4   整体软件界面……………………………………….………………………...17
4.4.1   登录界面………………………………….…………………….…...17
4.4.2   串口设置界面…………………………….…………………………18
4.4.3   电流设置面板…………………………….…………………………18
4.5   结果分析…………………………………………….………………………...19
4.5.1   实际波形分析…………………………….…………………………19
4.5.2   软件波形分析…………………………….…………………………20
第五章   结论…………………………………………….…………………………21
致谢………………………………………………………….………………………..22
参考文献…………………………………………………………….…………………………...23