[实用新型]一种光谱可调节的LED 近红外光源

说明书

技术领域

本实用新型属于LED照明领域，涉及一种光谱可调节的LED近红外光源。 

技术背景

目前近红外光源多被用于光照和光谱分析，但也具有一定的局局限性。例如中国专利CN102467665A，公开了一种“手指静脉图像采集识别装置”，其中采用的红外光源组件包括安装座、红外光源、凸镜和毛玻璃四个部分，具体操作是使红外光源透过凸镜和毛玻璃照射需要采集的部位。该装置存在以下几点不足：（1）光谱不可调；（2）没有环形的光源布局，所以光照不均匀；（3）采集图像的质量不高。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种光谱可调节的LED近红外光源。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括带有微处理器的PWM发生模块以及与PWM发生模块相连的光源模块。 

上述的PWM发生模块包括微处理器模块以及与微处理器模块相连的按键模块。 

上述的微处理器模块为AT89S52单片机；AT89S52单片机的P1端口和P2端口均与按键模块相连。 

上述的AT89S52单片机的晶振采用12MHz晶振。 

上述的按键模块包括一组脉宽增加按键和一组脉宽减小按键；所述每一个脉宽增加按键的一端与AT89S52单片机的P1端口相连，另一端接地；所述每一 个脉宽减小按键的一端与AT89S52单片机的P2端口相连，另一端接地。 

上述的光源模块包括LED阵列以及若干个LED驱动电路；所述AT89S52单片机的P3端口作为PWM波的输出端分别与对应的LED驱动电路的输入端相连接，所述LED驱动电路的输出端与对应的LED阵列相连。 

上述的LED阵列前依次安装有散光片和红外滤光片。 

上述的LED阵列由8组波长范围在700nm到1550nm的LED灯环形布置成的LED阵列，每一组由8个波长相同的LED灯组成；该环形阵列由内向外排成4圈，每圈并排两组LED灯。 

单个LED驱动电路包括三个级联的RC滤波电路，所述RC滤波电路的输入端与对应的AT89S52单片机的P3端口相连，输出端与LM324运算放大器的正相输入端相连；所述LM324运算放大器的输出端分为两路，一路与LED阵列相连，另一路通过电阻反馈到负相输入端。 

上述运算放大器的输出端并联一组LED灯，每个LED灯串接一个电阻接地。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果： 

本实用新型通过设置有微处理器的PWM发生模块输出PWM波，并通过PWM波控制光源模块发光，达到了光源模块光谱可调的目的。 

进一步的，本实用新型采用低成本的AT89S52单片机，利用P3口并行输出8路分别可控的PWM波，频率为100HZ。循环读取P1口和P2口的键值以控制PWM波的脉宽，脉宽调整步长可调整，最小步长可设置为0.039MS；同时采用12MHZ晶振，从p3.0到p3.7的最大相位误差为8×1us即0.008ms每路PWM波的最大周期误差0.001ms。达到了精确调整光谱的目的。 

进一步的，本实用新型采用3级RC滤波电路改善了LED闪烁感，使用 LM324运放提高了LED灯的亮度变化范围。 

进一步的，本实用新型的LED阵列采用环形布局，同时在LED阵列前安装散光片，使光照更加均匀，同时，固定近红外滤光片可以滤除不需要的成分。 

附图说明

图1为本实用新型的模块示意图； 

图2为本实用新型AT89S52单片机的示意图； 

图3为本实用新型的LED驱动电路图； 

图4为本实用新型的LED阵列排布示意图； 

图5为本实用新型PWM波产生的主程序流程图； 

图6为本实用新型定时器中断程序流程图。 

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明：