LED具有环保、寿命长、低功耗等特性,近年来在机器视觉领域快速地应用和发展,LED驱动电路的研究和设计也成为关注的焦点。本课题设计主要应用于神光III原型装置靶场光电及控制系统中,监测仪和传感器的CCD用作在线观测靶场、摄取图像并进行图像处理,现场光线强弱对图像的分析和处理具有十分重要的作用,为此实验设计了绿光(波长在525nm左右)LED照明光源系统,通过调节照明系统光强可以灵活改变图像的亮度和对比度。本课题根据靶场内监测仪和传感器的光学系统照明需求,制定了光源的设计指标,如工作距范围、照明区域和LED的倾斜角度等参数,提出了碗型圆周阵列排布的光源设计方案,利用MatLab软件进行图像处理和理论计算,借助TracePro光学软件分析光源照度分布特点,设计电路并搭建光路,并对光源设计进行合理性验证。同时通过研究脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)技术的实现原理,由此设计基于脉冲宽度调制的LED电源驱动器,编写Verilog语言并运用Modelsim和ISE软件进行程序的仿真和综合,实现光源的手动调节方式;规定PC机与单片机的通信协议,PC机通过RS-232总线与单片机实现异步全双工的数据收发模式,利用现场可编程逻辑器件(Field Programmable Logic Array, FPGA)实现程控方式自动调节照明光源的光强。通过上述方法改善神光III原型装置靶场光电及控制系统中监测仪和传感器的CCD光照环境,提高图像品质,为图像处理后数据的可靠性和准确性提供良好的保障。