第一篇：基于C51單片機(jī)和PWM調(diào)光的LED臺(tái)燈設(shè)計(jì)

摘要

LED臺(tái)燈作為L(zhǎng)ED綠色照明光源產(chǎn)品，作為國(guó)家綠色照明推廣使用的產(chǎn)品。在實(shí)際的應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)LED燈在周邊亮度大時(shí)依然以同一功率發(fā)光，存在電能浪費(fèi)；在周邊亮度小時(shí)LED燈不能提供足夠和恰當(dāng)?shù)墓舛?。本文介紹了以STC89C51為控制核心，通過(guò)光敏電阻感應(yīng)光度，并利用PWM調(diào)光技術(shù)對(duì)LED進(jìn)行光度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。同時(shí)設(shè)置手動(dòng)控制。該LED臺(tái)燈電路簡(jiǎn)單，很大程度上節(jié)省電能，延長(zhǎng)LED燈壽命，適宜閱讀。

關(guān)鍵詞

LED臺(tái)燈 光度 PID PWM調(diào)光 自動(dòng)調(diào)節(jié)

原創(chuàng)性聲明

本設(shè)計(jì)所用到的程序代碼和電路均是來(lái)自本團(tuán)隊(duì)，如沒(méi)有經(jīng)過(guò)允許，不得復(fù)制和轉(zhuǎn)載。

目錄

前言··············································4 總體方案設(shè)計(jì)······································5 硬件設(shè)計(jì)··········································5 軟件設(shè)計(jì)··········································9 總結(jié)·············································12 附錄1：作品照片··································13 附錄2：程序·······································15

前言

LED照明又稱固態(tài)照明，作為繼白熾燈、熒光燈后的第三代照明技術(shù)，具有節(jié)能、環(huán)保、安全可靠的特點(diǎn)，固態(tài)光源是被業(yè)界看好的未來(lái)十年替換傳統(tǒng)照明器具極具潛力的新型光源，代表照明技術(shù)的未來(lái)。發(fā)展新固態(tài)照明，不僅是照明領(lǐng)域的革命，而且符合當(dāng)前政府提出的“建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)”的要求。

LED臺(tái)燈就是以LED(Light Emitting Diode)即發(fā)光二極管為光源的臺(tái)燈，LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED臺(tái)燈是典型的綠色照明光源產(chǎn)品，作為國(guó)家綠色照明推廣使用的產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。

在實(shí)際的應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)LED燈在周邊亮度大時(shí)依然以同一功率發(fā)光，存在電能浪費(fèi)。另外一方面，因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)熱量和電流存在正相關(guān)的關(guān)系，發(fā)熱影響了LED的壽命，所以在不必要的亮度下也減少了LED的壽命。然而，當(dāng)LED在周邊亮度小時(shí)，LED燈不能提供足夠和恰當(dāng)?shù)墓舛?，這樣又影響了閱讀，造成視覺(jué)疲勞。

PWM方法的基本思想就是利用單片機(jī)具有的PWM端口，在不改變PWM方波周期的前提下，通過(guò)軟件的方法調(diào)整單片機(jī)的PWM控制寄存器來(lái)調(diào)整PWM的占空比，從而控制充電電流。本方法所要求的單片機(jī)必須具有ADC端口和PWM端口這兩個(gè)必須條件，另外ADC的位數(shù)盡量高，單片機(jī)的工作速度盡量快。在調(diào)整充電電流前，單片機(jī)先快速讀取充電電流的大小，然后把設(shè)定的充電電流與實(shí)際讀取到的充電電流進(jìn)行比較，若實(shí)際電流偏小則向增加充電電流的方向調(diào)整PWM的占空比；若實(shí)際電流偏大則向減小充電電流的方向調(diào)整PWM的占空比。

本文介紹了以STC89C51為控制核心，通過(guò)光敏電阻感應(yīng)光度，并利用PWM調(diào)光技術(shù)對(duì)LED進(jìn)行光度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。同時(shí)設(shè)置手動(dòng)控制。該LED臺(tái)燈電路簡(jiǎn)單，很大程度上節(jié)省電能，延長(zhǎng)LED燈壽命，適宜閱讀。

一、總體方案設(shè)計(jì)

基于C51單片機(jī)和PWM調(diào)光的LED臺(tái)燈以STC89C51作為主控芯片，設(shè)置了手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。在手動(dòng)控制時(shí)，分為三檔，輸出不同的PWM占空比對(duì)LED的電流進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)光度的手動(dòng)調(diào)節(jié)。

在自動(dòng)控制時(shí)，通過(guò)ADC0809模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片不斷檢驗(yàn)光敏電阻的電壓來(lái)間接測(cè)量感應(yīng)光度，將電壓和預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行對(duì)比，調(diào)整PWM的占空比對(duì)LED的電流進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)光度的自動(dòng)調(diào)節(jié)?？傮w框圖如下（圖1.1）:

圖1.1

二、硬件設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)總體框圖如下：

圖2.0

1、主控電路： 主控電路采用STC89C51作為主MCU。STC89C51是一款八位，片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單、實(shí)用﹑可靠。用STC89C51單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可，如下圖（圖2.1）所示。本設(shè)計(jì)所選用的晶振為12MHZ，晶振電容為30PF。

圖2.1

2、LED驅(qū)動(dòng)

LED的亮度受電流控制，通過(guò)控制電流調(diào)節(jié)LED燈的亮度。利用公式IL?tONTI可知，利用調(diào)整PWM不同的占空比就可以控制電流的大小。電流通斷的變化用NMOS管K2717實(shí)現(xiàn)，三極管9014提供驅(qū)動(dòng)K2717的電流，PWM由P2.0輸出，低電平有效。如下圖（圖2.2）所示：

圖2.2

2、手動(dòng)控制

KEY4變化控制的方式，KEY4為自鎖按鍵，按下為手動(dòng)控制，彈起為自動(dòng)控制。手動(dòng)控制時(shí)可以分為三檔，對(duì)應(yīng)與KEY1~3三個(gè)按鍵。如下圖（圖2.3）所示：

圖2.3

3、自動(dòng)控制

<1>光敏電阻反饋部分

光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換。因此，不斷采集光敏電阻對(duì)地的電壓便可以獲知臺(tái)燈周邊光強(qiáng)的變化。如下圖（圖2.4）所示：

圖2.4 <2>ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換部分

ADC 0808和ADC 0809除精度略有差別外(前者精度為8位、后者精度為7位)，其余各方面完全相同。它們都是CMOS器件，不僅包括一個(gè)8位的逐次逼近型的ADC部分，而且還提供一個(gè)8通道的模擬多路開(kāi)關(guān)和通道尋址邏輯，因而有理由把它作為簡(jiǎn)單的“數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”。利用它可直接輸入8個(gè)單端的模擬信號(hào)分時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，在多點(diǎn)巡回檢測(cè)和過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制中應(yīng)用十分廣泛。

如下圖（圖2.4）所示，ADC0809的參考電壓設(shè)置成5V，時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)單片機(jī)P3.3口利用定時(shí)器中斷輸出。光敏電阻的對(duì)地電壓從IN3口輸入，ADC0809將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后通過(guò)OUT1-7輸出，以便單片機(jī)進(jìn)一步處理。

圖2.5

三、軟件設(shè)計(jì)

1、總體框圖

圖3.1 8

2、主要程序

<1>按鍵掃描

不斷掃描按鍵判斷是手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。程序代碼：

void keyscan(){

ad();

if(key==1)

//key4松開(kāi)，a恒為0 ,通過(guò)讀c的值確定b的值

{

if(c<0.40)

last=0;

else if((c>=0.40)&&(c<2.0))

last=2;

else if((c>=2.0)&&(c<3.0))

last=5;

else if((c>=3.0)&&(c<4.0))

last=7;

else

last=10;

}

if(key==0)

//key4按下，{

if(key1==0)

{

delayms(10);//去抖

if(key1==0)

last=1;

}

if(key2==0)

{

delayms(10);

if(key2==0)

last=6;

}

if(key3==0)

{

delayms(10);

if(key3==0)

last=10;

}

}

}

手動(dòng)控制 9

<2>AD轉(zhuǎn)換

定時(shí)器1產(chǎn)生CLK信號(hào)，定時(shí)時(shí)間為2us,亦即CLK周期為0.4us。程地址為011，即IN3口輸入。利用公式getdata*1.0/255*VREV+對(duì)數(shù)字量進(jìn)行變化。程序代碼如下：

void ad(){

} ST=0;//關(guān)閉轉(zhuǎn)換 OE=0;//關(guān)閉輸出 ST=1;//開(kāi)啟轉(zhuǎn)換 ST=0;//關(guān)閉轉(zhuǎn)換 P34=1;//選擇通道0 P35=1;P36=0;while(EOC==0);//判斷是否轉(zhuǎn)換結(jié)束:是則執(zhí)行以下語(yǔ)句,否則等待 OE=1;//開(kāi)啟數(shù)據(jù)輸出允許

getdata=P0;//將數(shù)據(jù)取走,存放在變量getdata中

OE=0;//關(guān)閉輸出

c=getdata*1.0/255*4.85;//電壓值轉(zhuǎn)換,5V作為參考電壓,分成256 <3>PWM調(diào)節(jié)

定時(shí)器0控制PWM周期和占空比。程序代碼如下： void into(void)interrupt 1 { TH0=(65536-500)/256;TL0=(65536-500)%256;

count++;if(count>CIRCLE)

{ count=1;}

if(count<=last)pwm=0;//占空比,使用反相器應(yīng)為1 else

pwm=1;

四、總結(jié)

基于C51單片機(jī)和PWM調(diào)光的LED臺(tái)燈以STC89C51作為主控芯片，設(shè)置了手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。在手動(dòng)控制時(shí)，分為三檔，輸出不同的PWM占空比實(shí)現(xiàn)了對(duì)光度的手動(dòng)調(diào)節(jié)。在自動(dòng)控制時(shí)，通過(guò)ADC0809模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片不斷檢驗(yàn)光敏電阻的電壓來(lái)間接測(cè)量感應(yīng)光度，將電壓和預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行對(duì)比，調(diào)整PWM的占空比實(shí)現(xiàn)了對(duì)光度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。該LED臺(tái)燈電路簡(jiǎn)單，很大程度上節(jié)省電能，延長(zhǎng)LED燈壽命，適宜閱讀。

同時(shí)，在本次課程設(shè)計(jì)中，主要有以下體會(huì)：

1、對(duì)LED的驅(qū)動(dòng)有進(jìn)一步的了解，明白了如何對(duì)LED進(jìn)行規(guī)定電流驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)輸出不同的占空比來(lái)調(diào)節(jié)LED的亮度，從而對(duì)LED的耗電進(jìn)行相應(yīng)的管理；

2、進(jìn)一步掌握了AD轉(zhuǎn)換原理以及相關(guān)芯片的應(yīng)用，通過(guò)ADC0809對(duì)外界的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

3、培養(yǎng)了自己的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，能夠比較好的和隊(duì)員就項(xiàng)目進(jìn)行及時(shí)的溝通，在分工和整合方面做的不錯(cuò)。附錄1：作品照片

第二篇：基于PWM調(diào)光的多功能LED臺(tái)燈設(shè)計(jì)方案

基于PWM調(diào)光的多功能LED臺(tái)燈設(shè)計(jì)方案 2012-04-26 站長(zhǎng)統(tǒng)計(jì) 中心議題：

基于PWM調(diào)光的多功能LED臺(tái)燈設(shè)計(jì)方案 解決方案

探究系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)方法

設(shè)計(jì)基于PWM 調(diào)光的多功能LED 臺(tái)燈

引言

隨著全球能源危機(jī)和氣候變暖問(wèn)題的日益嚴(yán)重，綠色節(jié)能已經(jīng)成為全球普遍關(guān)注的話題，人們正通過(guò)各種途徑尋找新的節(jié)能方式。照明是人類消耗能源的重要方面，在電能消耗中，發(fā)達(dá)國(guó)家照明用電占發(fā)電總量的比例是19%,我國(guó)也達(dá)到12%.隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)的照明用電將有大比例的提高，因此綠色節(jié)能照明的研究越來(lái)越受到重視。LED 作為一種固態(tài)冷光源，是繼白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度放電燈（如高壓鈉燈和金鹵燈）之后的第四代新光源?；诎坠釲ED 的固態(tài)照明，是一種典型的綠色照明方式，與傳統(tǒng)光源相比，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小、安全可靠等特點(diǎn)，代表著照明技術(shù)的未來(lái)，并符合當(dāng)前政府提出的“建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)”的要求?？梢灶A(yù)見(jiàn)不久的將來(lái)，LED 必然會(huì)進(jìn)入普通照明領(lǐng)域取代現(xiàn)有的照明光源。

目前，市場(chǎng)上采用白熾燈、鹵素?zé)簟晒鉄魹楣庠吹呐_(tái)燈普遍存在著低效率、高能耗、不易調(diào)光等缺點(diǎn)；至于壽命結(jié)束的含汞燈，一旦處理不當(dāng)，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害；而且部分臺(tái)燈產(chǎn)品功能單一，缺少亮度調(diào)節(jié)、時(shí)鐘日歷、溫度顯示等功能，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代家庭生活的實(shí)際需求。為解決當(dāng)前問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了以AT89S51 單片機(jī)為核心的多功能白光LED 臺(tái)燈系統(tǒng)，采用PT4115 大功率LED 恒流驅(qū)動(dòng)方案，可實(shí)現(xiàn)對(duì)LED 臺(tái)燈的PWM 調(diào)光控制；同時(shí)兼有時(shí)鐘日歷、聲光鬧鐘、溫度檢測(cè)、液晶顯示等多項(xiàng)功能。在實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的同時(shí)，為家庭使用提供了極大的便捷。系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

該多功能 LED 臺(tái)燈系統(tǒng)采用20 只5mm 高亮白光LED 燈珠為光源，以AT89S51 單片機(jī)為主控芯片，由LED 恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)、液晶顯示系統(tǒng)、蜂鳴系統(tǒng)、按鍵系統(tǒng)組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。

該系統(tǒng)可具體實(shí)現(xiàn)LED 臺(tái)燈的10 級(jí)PWM 調(diào)光控制；液晶屏實(shí)時(shí)顯示時(shí)鐘、日歷與環(huán)境溫度信息；鬧鐘功能采用聲光報(bào)警方式，即一旦到達(dá)鬧鐘時(shí)間，LED 臺(tái)燈自動(dòng)點(diǎn)亮，并發(fā)出蜂鳴聲報(bào)警，以喚醒用戶；用戶可通過(guò)按鍵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)鐘日歷與鬧鐘參數(shù)的設(shè)置、LED 亮度的調(diào)節(jié)以及鬧鐘報(bào)警的解除。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

1.1 單片機(jī)主控系統(tǒng)

本設(shè)計(jì)主控系統(tǒng)采用ATMEL 公司的高性能AT89S51 芯片實(shí)現(xiàn)，其P0 口外接10K 的上拉電阻，P0.0~P0.7 同時(shí)作為DS12C887 的數(shù)據(jù)接口與液晶1602 的數(shù)據(jù)接口。P2.0~P2.3分別連接DS12C887 芯片的片選端CS、地址選通輸入端AS、數(shù)據(jù)選擇端DS 與讀/寫(xiě)輸入端R/W,P3.2 連接其鬧鐘中斷請(qǐng)求輸出端IRQ.P2.5~P2.7 分別連接液晶1602 的使能端EN、數(shù)據(jù)/命令選擇端RS、讀/寫(xiě)選擇端RW.P2.4 作為蜂鳴器控制端。P3.0 作為DS18B20 的信號(hào)輸入端。P3.1、P3.4、P3.5、P3.6 與P3.7 作為S2~S6 按鍵系統(tǒng)。P1.1 作為PWM 信號(hào)的輸出端并連接PT4115 芯片DIM 端，用于PWM 調(diào)光控制。系統(tǒng)晶振電路由12MHZ 晶振與兩個(gè)30PF 電容組成；復(fù)位電路則由S1 按鍵、10K 電阻與10uF 電解電容構(gòu)成。主控系統(tǒng)電路如圖2 所示。

圖2 單片機(jī)主控系統(tǒng)電路圖

1.2 恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

本設(shè)計(jì) L ED 光源采用相互并聯(lián)方式，共由20 只5mm 高亮度小功率LED 燈珠組成；每只LED 燈珠的壓降約3.1V,工作電流約20mA.由白光LED 的正向伏安特性可知，當(dāng)LED 端電壓超過(guò)其正向?qū)妷汉螅^小的電壓波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致工作電流的的劇烈變化，從而影響LED 的正常使用，固LED 宜采用恒流驅(qū)動(dòng)方式。因此，本設(shè)計(jì)LED 采用高性能PT4115 恒流芯片驅(qū)動(dòng)，PT4115 是一款連續(xù)電感電流導(dǎo)通模式的降壓恒流源芯片，能將直流電壓直接轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的恒流輸出；其采用6~30V 寬電壓輸入，輸出電流可達(dá)1.2A,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)97%,輸出電流精度達(dá)±5%.該芯片內(nèi)部含有抖頻特性，極大的改善EMI,同時(shí)具有過(guò)溫、過(guò)壓、過(guò)流、LED 開(kāi)路保護(hù)等多種功能。該芯片適合用于綠色照明LED燈的驅(qū)動(dòng)電路，具有應(yīng)用電路非常簡(jiǎn)潔的優(yōu)點(diǎn)。LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路如圖3 所示。

圖3 LED 恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路圖

通過(guò) PT4115 芯片上的DIM 端，可以方便的進(jìn)行模擬或PWM 調(diào)光。由于模擬調(diào)光是直接改變流過(guò)LED 電流的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)，除了亮度會(huì)改變以外，也會(huì)影響白光的質(zhì)量，即不同電流下發(fā)出的白光存在色偏。因此，本設(shè)計(jì)采用PWM 調(diào)光方案，PWM 調(diào)光的基本原理是保持LED 正向?qū)娏骱愣?，而通過(guò)控制電流導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間比例，即改變輸入脈沖信號(hào)的占空比，使LED 產(chǎn)生亮暗變化；并利用人眼的視覺(jué)殘留效應(yīng)，當(dāng)LED 亮暗變化頻率大于120Hz 時(shí)，人眼就不會(huì)感覺(jué)到閃爍，而看到是LED 的平均亮度。PWM 調(diào)光的優(yōu)勢(shì)是LED 正向?qū)ǖ碾娏魇呛愣ǖ?，LED 的色度就不會(huì)像模擬調(diào)光時(shí)產(chǎn)生變化。

PT4115 恒流驅(qū)動(dòng)輸出的電流值計(jì)算公式為：

IOUT =（0.1×D）/ Rs（D 為方波信號(hào)占空比，Rs 為限流電阻。

本設(shè)計(jì) LED 光源采用20 只小功率白光LED 燈珠并聯(lián)方式，且每只LED 燈珠額定電流為20mA,則PT4115 恒流驅(qū)動(dòng)輸出最大電流IOUT 應(yīng)為400mA,因此Rs 選取0.25 Ω 電阻。

L1 為鎮(zhèn)流電感，選取68μ H,用于穩(wěn)定通過(guò)LED 的電流。D1 是續(xù)流二極管，當(dāng)芯片內(nèi)部MOS 管截止?fàn)顟B(tài)時(shí)為儲(chǔ)存在電感L1 中的電流提供放電回路；由于工作在高頻狀態(tài)，D1 選用正向壓降小且恢復(fù)速度快的肖特基二極管SS24.PWM 脈沖信號(hào)則由單片機(jī)P1.1 產(chǎn)生，其高低電平?jīng)Q定LED 的通斷狀態(tài)。將定時(shí)器T0溢出中斷定為1/2500 秒（即400μ S），每10 次脈沖作為一個(gè)周期，即頻率為250HZ.這樣，在每1/250 秒的方波周期中，通過(guò)改變方波的輸出占空比，從而實(shí)現(xiàn)LED 燈的10 級(jí)亮度調(diào)節(jié)，即LED 亮度等級(jí)由每個(gè)周期內(nèi)的高電平脈沖數(shù)目決定。當(dāng)高電平脈沖個(gè)數(shù)為1 時(shí)，占空比為1/10,亮度最低，其調(diào)光原理如圖4 所示；當(dāng)高電平脈沖為10 時(shí)，占空比為1,LED亮度最高。

圖 4 PWM 調(diào)光原理圖

1.3 時(shí)鐘系統(tǒng)

時(shí)鐘系統(tǒng)采用高性能的DS12C887 時(shí)鐘芯片，該芯片功能豐富，使用簡(jiǎn)單，是一款高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片；其可以自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，具有閏年補(bǔ)償及鬧鐘（定時(shí)）功能，并且內(nèi)部自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，仍可維持時(shí)鐘準(zhǔn)確，其內(nèi)部時(shí)間信息能夠保持10 年之久；外部系統(tǒng)斷電后，用戶無(wú)需重新設(shè)定時(shí)間。

DS12C887 時(shí)鐘芯片有兩種總線工作模式，即Motorola 和Intel 模式。本設(shè)計(jì)選用Intel模式，即將芯片第一引腳MOT 接GND.同時(shí)，時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)置為24 小時(shí)模式，寄存器存儲(chǔ)模式選為二進(jìn)制格式。P0.0~P0.7 連接其地址數(shù)據(jù)復(fù)用端口AD0~AD7.P2.0~P2.3 分別連接芯片片選端CS、地址選通輸入端AS、讀/寫(xiě)輸入端R/W 與數(shù)據(jù)選擇端DS.P3.2 連接中斷請(qǐng)求輸出端IRQ,用于處理鬧鐘中斷。該時(shí)鐘接口電路如圖5 所示。

圖5 時(shí)鐘系統(tǒng)電路圖

1.4 液晶顯示系統(tǒng)

顯示系統(tǒng)采用1602 字符型液晶。該液晶可顯示兩行，每行顯示16 個(gè)字符；且體積小、能耗低、操作簡(jiǎn)單；適合于本設(shè)計(jì)所需數(shù)字、英文字母以及特殊符號(hào)的顯示要求。通過(guò)單片機(jī)控制1602 液晶實(shí)現(xiàn)首行年、月、日、星期顯示，第二行時(shí)、分、秒以及環(huán)境溫度顯示。

本系統(tǒng) 1602 液晶采用并行操作方式，P0.0~P0.7 通過(guò)借助10K 的上拉電阻連接其數(shù)據(jù)端口DB0~DB7,P0 口同時(shí)也連接著DS12C887 的數(shù)據(jù)地址端口，由于各自片選信號(hào)不同，選中時(shí)操作對(duì)應(yīng)芯片將不會(huì)造成操作沖突。P2.5~P2.6 分別連接1602液晶的使能端E、讀/寫(xiě)選擇端RW、數(shù)據(jù)/命令選擇端RS.第3 引腳為液晶顯示對(duì)比度調(diào)節(jié)端，通過(guò)10K 滑動(dòng)變阻器接地，用于調(diào)節(jié)液晶的顯示亮度。第15 管腳背光源正極BLA通過(guò)10 歐電阻接地，第16 管腳背光源負(fù)極BLK 接地。該液晶接口電路如圖6 所示。

圖6 液晶系統(tǒng)電路圖

1.5 溫度檢測(cè)系統(tǒng)

溫度檢測(cè)系統(tǒng)選用DALLAS 公司“一線總線”接口的數(shù)字溫度傳感器DS18B20,該傳感器具有微型化、低功耗、高性能等優(yōu)點(diǎn)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)處理，測(cè)溫范圍為-55~125℃，最高分辨率可達(dá)0.0625℃。DS18B20 共有三個(gè)引腳電源正VCC、電源負(fù)GND 和信號(hào)輸入輸出口DQ.R3 為4.7K 的上拉電阻，用于保證單片機(jī)與DS18B20 通訊時(shí)高低電平準(zhǔn)確的被單片機(jī)機(jī)和DS18B20 識(shí)別。單片機(jī)P3.0 口通過(guò)R3 連接DQ 端口實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集處理，并通過(guò)液晶屏實(shí)時(shí)顯示。溫度檢測(cè)電路如圖7 所示。

圖7 溫度檢測(cè)電路圖

1.6 蜂鳴系統(tǒng)

蜂鳴系統(tǒng)用于產(chǎn)生鬧鐘報(bào)警聲以及按鍵提示音。由單片機(jī)P2.4 口控制PNP 三極管9012的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)蜂鳴器聲音控制；通過(guò)延遲函數(shù)實(shí)現(xiàn)蜂鳴報(bào)警聲的長(zhǎng)短音控制，長(zhǎng)音''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''滴''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''用于鬧鐘鈴聲，短音''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''滴''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''用于按鍵提示音。蜂鳴系統(tǒng)電路如圖8 所示。

圖8 蜂鳴系統(tǒng)電路圖

1.7 按鍵系統(tǒng)

按鍵控制系統(tǒng)由S2~S5 五個(gè)按鍵組成，分別為S2 時(shí)間設(shè)置鍵、S3 數(shù)值增大鍵、S4 數(shù)值減小鍵、S5 鬧鐘設(shè)置鍵以及S6 亮度調(diào)節(jié)鍵。S2 用于選擇需要調(diào)整的時(shí)間日歷以及鬧鐘參數(shù)，并作為時(shí)間日歷參數(shù)的存儲(chǔ)確認(rèn)鍵。S3 與S4 用于調(diào)整被選參數(shù)值的大小。S5 用于鬧鐘查看與存儲(chǔ)確認(rèn)鍵。S6 用于LED 燈光10 級(jí)亮度的調(diào)節(jié)鍵。按鍵系統(tǒng)電路如圖9 所示。

圖9 按鍵系統(tǒng)電路圖

1.8 電源系統(tǒng)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大功率約1.6W,可采用電池或穩(wěn)壓電源多種方式供電。由于系統(tǒng)光源采用20 只LED 燈珠并聯(lián)組成，所以LED 恒流驅(qū)動(dòng)芯片PT4115 供電電源在6~30V 電壓范圍內(nèi)均可使LED 燈正常使用。但單片機(jī)供電系統(tǒng)采用三端穩(wěn)壓芯片7805,該線性穩(wěn)壓芯片正常工作輸入電壓與輸出電壓差值應(yīng)至少高于2V,若差值過(guò)大會(huì)增加額外功耗。因此，本系統(tǒng)宜選用2 節(jié)4.2V 鋰電池或9V 的穩(wěn)壓電源方式供電。同時(shí)，本文LED 恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔靈活，可根據(jù)用戶需求適當(dāng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)，即可擴(kuò)展LED 照明功率，最大可至10W左右。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)控制程序主要包含系統(tǒng)初始化程序、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片處理程序、溫度傳感器芯片處理程序、液晶顯示程序、鍵盤檢測(cè)與處理程序、鬧鐘中斷以及定時(shí)器產(chǎn)生PWM 程序構(gòu)成。

2.1 系統(tǒng)主程序

系統(tǒng)主程序主要包括系統(tǒng)初始化程序（包括I/O 口初始化、DS12C887 時(shí)鐘芯片初始化、液晶1602 的初始化、外部中斷0 與定時(shí)器T0 設(shè)置）、按鍵檢測(cè)和處理程序、時(shí)鐘數(shù)據(jù)的讀取與處理程序、溫度數(shù)據(jù)的讀取與處理程序、液晶顯示程序、鬧鐘報(bào)警的判斷和處理程序、PWM 調(diào)光處理程序等。程序中設(shè)置鬧鐘標(biāo)志位Flag_ri,一旦鬧鐘時(shí)間到達(dá)，時(shí)鐘芯片IRQ引腳觸發(fā)外部中斷0,進(jìn)入中斷程序則置Flag_ri=1,用于主程序中鬧鐘報(bào)警的判斷與處理。

系統(tǒng)主程序流程圖如圖10 所示。

圖10 主程序流程圖

2.2 按鍵檢測(cè)和處理程序

按鍵控制系統(tǒng)由S2~S6五個(gè)按鍵組成，分別為S2時(shí)間設(shè)置鍵、S3數(shù)值增大鍵、S4數(shù)值減小鍵、S5鬧鐘設(shè)置鍵以及S6亮度調(diào)節(jié)鍵。S2用于選擇需要調(diào)整的時(shí)鐘以及鬧鐘參數(shù)，根據(jù)S2按下次數(shù)，依次選擇秒、分、時(shí)、星期、日、月、年，液晶屏上被選參數(shù)下方以光標(biāo)閃爍狀態(tài)提示，再通過(guò)按下S3或S4調(diào)整被選參數(shù)值的大小，S2按下累積8次時(shí)，則退出選擇功能并保存當(dāng)前數(shù)據(jù)至?xí)r鐘芯片。S5用于鬧鐘時(shí)間的查看與設(shè)置；首次按下S5,1602液晶屏第二行顯示已設(shè)置的鬧鐘時(shí)間；可通過(guò)S2、S3與S4重新設(shè)置鬧鐘時(shí)間；再次按下，則退出鬧鐘查看功能并保存當(dāng)前設(shè)置的鬧鐘參數(shù)至?xí)r鐘芯片。同時(shí)，S3與S4還可獨(dú)立作為鬧鐘產(chǎn)生時(shí)的取消鍵與LED燈光的關(guān)閉鍵。S6實(shí)現(xiàn)LED燈光亮度的10級(jí)調(diào)節(jié)，每按一次，LED亮度增大一級(jí)；當(dāng)達(dá)到亮度最大時(shí)，再次按下則關(guān)閉LED燈光。每次有按鍵按下，蜂鳴器都以短''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''滴''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''聲提示。按鍵檢測(cè)與處理流程圖如圖11所示。

圖11 按鍵檢測(cè)與處理流程圖

2.3 鬧鐘中斷程序

系統(tǒng)到達(dá)設(shè)置的鬧鐘時(shí)間，DS12C887 時(shí)鐘芯片IRQ 引腳輸出由高電平變?yōu)榈碗娖?，作為單片機(jī)P3.2 口INT0 中斷的申請(qǐng)輸入，并可通過(guò)讀取DS12C887 芯片的C 寄存器來(lái)清除IRQ 引腳輸出。因此，將外部中斷INT0 設(shè)置為負(fù)跳變沿觸發(fā)中斷，并設(shè)置鬧鐘標(biāo)志位Flag_ri,鬧鐘時(shí)刻到達(dá)時(shí)設(shè)置Flag_ri=1,用于主程序中的鬧鐘報(bào)警處理。鬧鐘中斷程序如圖12 所示。

圖12 鬧鐘中斷流程圖

2.4 定時(shí)器中斷程序

為產(chǎn)生調(diào)節(jié) LED 燈光亮度的PWM 信號(hào)，定時(shí)器T0 設(shè)置為工作方式0,即13 位計(jì)數(shù)器定時(shí)，最多裝載數(shù)值為213=8192 個(gè)。因?yàn)橄到y(tǒng)晶振采用12MHz,賦值使TH0=（8192-400）/ 32 與 TL0=（8192-400）%32,即可實(shí)現(xiàn)400μS 的定時(shí)中斷。10 次中斷（即4mS）作為一個(gè)周期，通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)周期內(nèi)單片機(jī)P1.1（該控制口名稱定義為L(zhǎng)ED_PWM）輸出的占空比來(lái)產(chǎn)生PWM 脈沖信號(hào)，以控制PT4115 恒流驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)現(xiàn)LED 燈的10 級(jí)亮度調(diào)節(jié)。

程序設(shè)置對(duì)T0 中斷次數(shù)（即定義為T0_num）進(jìn)行計(jì)數(shù)，以便判斷一個(gè)周期到否；同時(shí)判斷比較高電平脈沖個(gè)數(shù)（即定義為scale 值，由調(diào)光鍵S6 按下次數(shù)設(shè)置）用于實(shí)現(xiàn)不同亮度等級(jí)的調(diào)節(jié)。在定時(shí)器T0 中斷服務(wù)程序中，首先T0 重新裝入定時(shí)為400μ S 的初值；定時(shí)器中斷次數(shù)T0_num 加1,判斷一個(gè)方波周期到否，若到達(dá)，令T0_num 歸零，并將P1.1口輸出電平置高（即LED_PWM=1）；如果一個(gè)方波周期還沒(méi)到，則與亮度等級(jí)scale 值作比較，判斷高電平脈沖個(gè)數(shù)scale 到否，若到達(dá)，令P1.1 口輸出電平置低（即LED_PWM=0），否則繼續(xù)保持P1.1 口輸出高電平（即LED_PWM=1）；而后中斷返回，等待下一次定時(shí)中斷。

這樣，P1.1 口就產(chǎn)生了所需的PWM 調(diào)光信號(hào)。定時(shí)器生成PWM 流程圖如圖13所示。

圖13 定時(shí)器生成PWM流程圖 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)以上設(shè)計(jì)方案，本文制作了該款基于PWM 調(diào)光的多功能LED 臺(tái)燈。經(jīng)調(diào)試后系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，基本可以滿足家庭生活的使用要求。系統(tǒng)工作時(shí)，最低功率（即LED 熄滅狀態(tài)）為0.28W;最大功率（即LED 最高亮度狀態(tài)）約為1.52W;同時(shí)，液晶顯示時(shí)間、日歷與溫度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，鬧鐘功能穩(wěn)定。實(shí)物照片如圖14 所示。

圖 14 實(shí)物照片 結(jié)論

本文多功能LED 臺(tái)燈系統(tǒng)采用AT89S51 單片機(jī)為控制核心，運(yùn)用恒流驅(qū)動(dòng)方案與PWM調(diào)光技術(shù)實(shí)現(xiàn)L ED 臺(tái)燈的多級(jí)調(diào)光控制，并兼有時(shí)間日歷、溫度檢測(cè)、液晶顯示以及聲光鬧鐘等功能。該系統(tǒng)具有控制電路簡(jiǎn)單、亮度調(diào)節(jié)精確、功能豐富、實(shí)用便捷等優(yōu)點(diǎn)，適合于現(xiàn)代家庭的實(shí)際需要。可以預(yù)見(jiàn)，隨著LED 照明技術(shù)的不斷發(fā)展完善，節(jié)能高效的LED將在家用照明領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。

第三篇：基于PWM調(diào)光的智能多功能臺(tái)燈設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述）

題 目 基于PWM的智能多功能臺(tái)燈設(shè)計(jì) 姓 名 韋 洋

專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 201042004 指導(dǎo)教師 曹 衛(wèi) 鋒

鄭州科技學(xué)院電氣工程學(xué)院 二○一四年五月

文獻(xiàn)綜述

基于PWM的智能多功能臺(tái)燈設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 前言

臺(tái)燈是每個(gè)家庭的生活必需品，而普通的臺(tái)燈功能簡(jiǎn)單，用途單一。隨著電子科技的發(fā)展，臺(tái)燈作為人們經(jīng)常使用的生活必需品也有著很大的發(fā)展。逐步朝著多功能化，智能化的方向發(fā)展。根據(jù)自身所學(xué)知識(shí)結(jié)合實(shí)際情況制作一種智能臺(tái)燈，主要實(shí)現(xiàn)臺(tái)燈的基本照明功能功能，能夠智能的調(diào)節(jié)臺(tái)燈亮度，能夠顯示室內(nèi)溫度，擁有萬(wàn)年歷時(shí)鐘功能。隨著家用電器的發(fā)展，作為家用電器當(dāng)中的小臺(tái)燈也要順應(yīng)科技的發(fā)展步伐走向智能化多功能化。臺(tái)燈的發(fā)展的發(fā)展背景

雖然按鍵式的臺(tái)燈還是臺(tái)燈市場(chǎng)的主體。但是，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和人們的需求變化，傳統(tǒng)的臺(tái)燈已經(jīng)感受到產(chǎn)品更新?lián)Q代的威脅。與其他的智能化家用電器一樣，智能化臺(tái)燈有許多普通按鍵臺(tái)燈所無(wú)法比及的優(yōu)勢(shì)，智能化臺(tái)燈一方面可以更節(jié)省電能，有利于環(huán)?！，F(xiàn)今臺(tái)燈種類樣式繁多，燈泡分為：節(jié)能燈，白熾燈，LED燈泡?？刂品绞接校洪_(kāi)關(guān)控制，觸控式，亮度可調(diào)式，甚至聲控。LED 作為一種固態(tài)冷光源，是繼白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度放電燈（如高壓鈉燈和金鹵燈）之后的第四代新光源[1]。基于白光LED 的固態(tài)照明，是一種典型的綠色照明方式[2]。與傳統(tǒng)光源相比，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小、安全可靠等特點(diǎn)，代表著照明技術(shù)的未來(lái)，并符合當(dāng)前政府提出的“建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)”的要求。基于PWM調(diào)光的智能LED臺(tái)燈的發(fā)展現(xiàn)狀

自LED光源進(jìn)入通用照明領(lǐng)域，逐漸取代傳統(tǒng)光源，日益占據(jù)照明的核心領(lǐng)域。其除了耗能少、無(wú)污染、不含汞、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)外，可控性強(qiáng)是LED光源區(qū)別于傳統(tǒng)光源的鮮明特點(diǎn)。因此，充分發(fā)揮LED的先天優(yōu)勢(shì)，讓LED按

文獻(xiàn)綜述

照人們的照明需求，隨時(shí)“可控可調(diào)”，將使LED更為快速的占據(jù)照明領(lǐng)域的核心地位。而如何實(shí)現(xiàn)成本可接受的“可控可調(diào)”，將非常關(guān)鍵。

調(diào)光的需求可以大體分為三類：一是功能型調(diào)節(jié)光線的需要，如進(jìn)門的玄關(guān)、會(huì)議室等；二是家居生活中舒適性和生活格調(diào)的體現(xiàn)，比如對(duì)燈光的明暗搭配，色溫冷暖，既可以根據(jù)環(huán)境的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以起到烘托氛圍的作用；三是環(huán)保節(jié)能的需要，比如公共場(chǎng)所的節(jié)能需求。比如停車場(chǎng)照明、商場(chǎng)照明、道路照明等。

目前常見(jiàn)的調(diào)光技術(shù)主要有：1采用直流電源LED 的調(diào)光技術(shù)。2采用脈寬調(diào)制（PWM）來(lái)調(diào)光。3用可控硅對(duì)LED 調(diào)光。按照常規(guī)技術(shù)的應(yīng)用有以下三種方案可供選擇。

方案一：采用直流電源LED 的調(diào)光技術(shù)

如果需要要改變LED 的亮度，實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易。發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦允怯呻娏黩?qū)動(dòng)的器件，因?yàn)長(zhǎng)ED 的亮度是取決于通過(guò)它的電流，在一定范圍內(nèi)電流越大其亮度越亮，反之則越小。調(diào)節(jié)LED 的亮度只需要調(diào)節(jié)電流大小，而LED工作電流很小通常需要串接限流電阻，所以當(dāng)我們改變其限流檢測(cè)電阻就能實(shí)現(xiàn)改變其電流大小從而改變LED的亮度。但是通常限流檢測(cè)電阻阻值非常小，用一個(gè)很小阻值的電位器來(lái)調(diào)節(jié)電流，操作起來(lái)很難實(shí)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)。所以一般不采用調(diào)節(jié)電阻大小來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電流。因此為了實(shí)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)，有些芯片提供一個(gè)控制電壓接口，通過(guò)改變輸入的控制電壓就可以改變其輸出恒流值。這樣實(shí)現(xiàn)起來(lái)就比較容易。然而用調(diào)正向電流的方法來(lái)調(diào)亮度會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題，那就是在調(diào)亮度的同時(shí)也會(huì)改變它的光譜和色溫。調(diào)電流會(huì)產(chǎn)生使恒流源無(wú)法工作的嚴(yán)重問(wèn)題。長(zhǎng)時(shí)間工作于低亮度有可能會(huì)使降壓型恒流源效率降低溫升增高而無(wú)法工作。調(diào)節(jié)正向電流無(wú)法得到精確調(diào)光。

方案二：采用脈寬調(diào)制（PWM）來(lái)調(diào)光

LED 是一個(gè)發(fā)光二極管，它可以快速實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)。這一特點(diǎn)是其他的發(fā)光器件所無(wú)法比擬的。因此，我們需要把供電源改成脈沖恒流源，改變電源脈沖寬度的方法，就可以改變其亮度[3]。種方法稱為脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)光法。假如脈沖的周期為tpwm,脈沖寬度為ton,那么其工作比D（或稱為孔度比）就是ton/tpwm.改變恒流源脈沖的工作比就可以改變LED 的亮度。簡(jiǎn)而言之，PWM是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法[4]。通過(guò)高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，文獻(xiàn)綜述

方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(wú)(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的[5]。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開(kāi)的時(shí)候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。脈寬調(diào)制調(diào)光的優(yōu)點(diǎn)：

1、不會(huì)產(chǎn)生任何色譜偏移。

2、PWM調(diào)光具有極高的調(diào)光精確度。

3、可以和數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合來(lái)進(jìn)行控制。因?yàn)槿魏螖?shù)字都可以很容易變換成為一個(gè)PWM 信號(hào)。

4、PWM調(diào)光能夠通過(guò)軟件的方式比較容易實(shí)現(xiàn)，使用范圍廣闊。

方案三：可控硅調(diào)光

普通的照明燈具通常采用可控硅來(lái)調(diào)光，例如白熾燈和鹵素?zé)?。因?yàn)樗麄兓臼且粋€(gè)純阻器件，以這樣純阻器件為照明工具的燈光系統(tǒng)對(duì)輸入電壓沒(méi)有要求，輸入電壓是否是正弦波交流電對(duì)其沒(méi)有任何影響。通過(guò)純阻器件的電流和電壓波形是完全一致的，所以不管電壓波形如何偏離正弦波，所以改變輸入純阻器件電壓的有效值，就可以調(diào)光。但是可控硅卻不能對(duì)以LED為照明器件的照明系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)光。因?yàn)長(zhǎng)ED并不是一個(gè)純阻性的器件。

香港理工大學(xué)電子與資訊工程系研究人員最近開(kāi)發(fā)出高性能LED驅(qū)動(dòng)器，可使LED燈更亮更節(jié)能。這種新驅(qū)動(dòng)器采用創(chuàng)新的多級(jí)PWM技術(shù)為L(zhǎng)ED燈供電，與當(dāng)下LED產(chǎn)品采用的PWM和線性驅(qū)動(dòng)器相比，這種技術(shù)顯著改善了光質(zhì)量和能效。這種方式不局限于LED驅(qū)動(dòng)器，并可提供比PWM或恒流模式更多的好處和選擇。采用傳統(tǒng)的PWM方式，LED接受的電流是脈沖式的，而不是直流。這種驅(qū)動(dòng)電流以人眼所無(wú)法察覺(jué)的速度快速開(kāi)關(guān)。以脈沖電流為L(zhǎng)ED供電使得光輸出更容易控制。由Lai Yuk Ming博士、Loo Ka Hong博士以及MichaelTse教授所成立的研究團(tuán)隊(duì)，他們對(duì)PWM方式進(jìn)行了轉(zhuǎn)變。脈沖式操作是以最大化光輸出同時(shí)最小化熱能耗的方式進(jìn)行的重新設(shè)計(jì)。從而得到更高光效(lm/W)。Loo Ka Hong博士認(rèn)為，他們的技術(shù)可以再節(jié)能15%。

綜述來(lái)說(shuō)LED調(diào)光最好采用的技術(shù)是PWM調(diào)光。采用PWM 調(diào)光時(shí)，可以運(yùn)用微控系統(tǒng)，例如單片機(jī)，通過(guò)程序可以預(yù)先設(shè)置好燈光的亮度等級(jí)，然后通過(guò)調(diào)節(jié)等級(jí)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的亮度的調(diào)節(jié)。PWM 調(diào)光是可以直接應(yīng)用于調(diào)光型臺(tái)燈的[6]。因此最終選擇PWM調(diào)光。

文獻(xiàn)綜述 基于PWM智能多功能臺(tái)燈的設(shè)計(jì)要求和方法

4.1設(shè)計(jì)要求

功能要求：臺(tái)燈能夠自動(dòng)調(diào)整光強(qiáng)亮度，檢測(cè)環(huán)境溫度，顯示日歷具有鬧鐘定時(shí)功能。

硬件要求：整個(gè)系統(tǒng)的硬件部分包括單片機(jī)，鍵盤、顯示和信號(hào)輸出等。

具體要求如下：臺(tái)燈功率1.8W。能夠用按鍵調(diào)節(jié)臺(tái)燈亮度，總共分為十級(jí)亮度。能夠顯示時(shí)間日期，星期，臺(tái)燈亮度，溫度，能夠進(jìn)行鬧鐘定時(shí)，能夠修改時(shí)間日期。

4.2 基于PWM調(diào)光的智能LED臺(tái)燈設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

通過(guò)查閱資料，圖書(shū)館中的文獻(xiàn)，以及一些刊物，了解別人的設(shè)計(jì)思想和方法，借鑒一些別人的好的思想方法和一些應(yīng)用比較成熟的電路。進(jìn)行自己的構(gòu)思。單片機(jī)作為現(xiàn)在許多電子產(chǎn)品的微控制[7]，雖然單片機(jī)的品種，規(guī)格越來(lái)越多。但是52系列單片機(jī)仍然是八位單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的主要機(jī)型。其功能也越來(lái)越強(qiáng)大。用52單片機(jī)作為智能臺(tái)燈的控制器，也具有很多優(yōu)勢(shì)。通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)將各個(gè)電路模塊有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。形成一個(gè)完整的電路系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)智能臺(tái)燈的操作。

此次設(shè)計(jì)的智能臺(tái)燈將有以下幾個(gè)電路模塊組成：時(shí)鐘系統(tǒng)，測(cè)溫系統(tǒng)，顯示系統(tǒng)，恒流LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[9]，蜂鳴系統(tǒng)，主控系統(tǒng)，按鍵系統(tǒng)。硬件電路的設(shè)計(jì)當(dāng)然少不了軟件的支持。Proteus,keil C51等仿真軟件的出現(xiàn)為單片機(jī)和硬件電路的仿真提供了很大的便利。Proteus軟件能夠非常逼真的進(jìn)行單片機(jī)的仿真。為電路的設(shè)計(jì)提供了理論保障。

硬件電路的實(shí)現(xiàn)需要軟件的支持單片機(jī)的編程可以用匯編語(yǔ)言或是高級(jí)語(yǔ)言。而C語(yǔ)言是常用的一種高級(jí)語(yǔ)言。程序的設(shè)計(jì)需要考慮硬件功能的實(shí)現(xiàn)。掌握設(shè)計(jì)程序的思路，學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)程序，以實(shí)現(xiàn)所需處理的任務(wù)：

1、重點(diǎn)掌握單片機(jī)的基本知識(shí)，工作原理，能夠掌握用單片機(jī)作為微處理器的電路設(shè)計(jì)。

2、熟悉DS1302時(shí)鐘芯片的特性和工作原理。

3、熟悉DS18B20溫度集成模塊的特性和工作原理，掌握其應(yīng)用。

4、熟悉字符型液晶顯示模塊1602 的[8]

文獻(xiàn)綜述

使用，了解顯示模塊的各個(gè)引腳的用途，接法[10]。

5、LED燈采用恒流驅(qū)動(dòng)芯片PT4115的工作原理作用，以及各個(gè)引腳的接法[3]。

6、熟悉了解PWM的原理，明白如何通過(guò)脈寬調(diào)制來(lái)進(jìn)行調(diào)光[4]。

7、能夠熟練掌握用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)進(jìn)行編程。

8、硬件電路的實(shí)現(xiàn)。研究手段：本系統(tǒng)制作的主要設(shè)計(jì)源泉來(lái)源于生活，因此創(chuàng)新之處也在于處理生活中一些比較常見(jiàn)的問(wèn)題。

9、在論文寫(xiě)作工程中盡量做到貼近現(xiàn)實(shí)在大量資料的基礎(chǔ)上做到真實(shí)可靠，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。在做作品的時(shí)候盡量做到多練習(xí)，電路做到盡量簡(jiǎn)單可靠，設(shè)計(jì)美觀，節(jié)約成本，實(shí)用?？偨Y(jié)

隨著科技的發(fā)展，將來(lái)所有的家用電器都將在一個(gè)智能控制系統(tǒng)下工作。通過(guò)主控系統(tǒng)將家庭所有電器，電子產(chǎn)品有機(jī)的聯(lián)合起來(lái)，形成一個(gè)智能化的網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。使生活變得更加方便快捷。所以我們認(rèn)為家居生活的發(fā)展方向是：應(yīng)用簡(jiǎn)單可靠的系統(tǒng)，通過(guò)高智能的精準(zhǔn)控制和協(xié)同，讓生活變得更簡(jiǎn)單更舒適更節(jié)約。LED臺(tái)燈是家常電器之一，隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，LED臺(tái)燈的類型也越來(lái)越多。LED臺(tái)燈的構(gòu)造、技術(shù)等更加符合廣大用戶的使用，能起到環(huán)保、省電、護(hù)眼、耐用多功能等，適合于的場(chǎng)所包括有酒店、酒吧、房間、咖啡廳、客廳、辦公室、書(shū)桌。可以預(yù)見(jiàn)不久的將來(lái)，LED 必然會(huì)進(jìn)入普通照明領(lǐng)域取代現(xiàn)有的照明光源。而具有智能調(diào)光功能多用途的LED照明系統(tǒng)將會(huì)擁有更加廣闊的前景。

文獻(xiàn)綜述

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳宜建.智能發(fā)光二極管照明控制器設(shè)計(jì)[J].光源與照明，2012，第三期

[3] 黃建華，侯建國(guó).一種節(jié)能型LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)[J].照明工程學(xué)報(bào)，2008，第三期 [4] 王雁.基于PWM控制的LED亮度調(diào)節(jié)方法[J].科學(xué)與財(cái)富，2011，第五期 [5] 位永輝,楊威.基于BISS0001的智能臺(tái)燈設(shè)計(jì)[J].電子元器件應(yīng)用，2010，第7期 [6] 周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2011，37~48 [7] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 1999.dec [8] Vizimuller, P.: ‘RF design guide-systems, circuits, and equations’(ArtechHouse, Boston，MA,1995)[9] 程安寧，王晉.白光LED的PWM驅(qū)動(dòng)方式分析[J].電子設(shè)計(jì)工程,2010(2)[10] 趙亮.液晶顯示模塊LCD1602應(yīng)用[J].電子制作,2007，17（3）

第四篇：西安電子科技大學(xué)電子產(chǎn)品制作省電的LED調(diào)光臺(tái)燈的設(shè)計(jì)

電子產(chǎn)品創(chuàng)作設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)論文

省電的LED調(diào)光臺(tái)燈的設(shè)計(jì)

院系: 電子工程學(xué)院

班級(jí): 021231班

作者：

西安電子科技大學(xué)

關(guān)于LED調(diào)光臺(tái)燈的研究

摘要：

隨著全球能源危機(jī)和氣候變暖問(wèn)題的日益嚴(yán)重，綠色節(jié)能已經(jīng)成為全球普遍關(guān)注的話題，人們正通過(guò)各種途徑尋找新的節(jié)能方式。照明是人類消耗能源的重要方面，在電能消耗中，發(fā)達(dá)國(guó)家照明用電占發(fā)電總量的比例是19%,我國(guó)也達(dá)到12%.隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)的照明用電將有大比例的提高，因此綠色節(jié)能照明的研究越來(lái)越受到重視。LED 作為一種固態(tài)冷光源，是繼白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度放電燈（如高壓鈉燈和金鹵燈）之后的第四代新光源基于白光LED 的固態(tài)照明，是一種典型的綠色照明方式，與傳統(tǒng)光源相比，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小、安全可靠等特點(diǎn)，代表著照明技術(shù)的未來(lái)，并符合當(dāng)前政府提出的“建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)”的要求。可以預(yù)見(jiàn)不久的將來(lái)，LED 必然會(huì)進(jìn)入普通照明領(lǐng)域取代現(xiàn)有的照明光源。

目前，市場(chǎng)上采用白熾燈、鹵素?zé)?、熒光燈為光源的臺(tái)燈普遍存在著低效率、高能耗、不易調(diào)光等缺點(diǎn)；至于壽命結(jié)束的含汞燈，一旦處理不當(dāng)，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害；而且部分臺(tái)燈產(chǎn)品功能單一，缺少亮度調(diào)節(jié)、時(shí)鐘日歷、溫度顯示等功能，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代家庭生活的實(shí)際需求。

關(guān)鍵詞：全球能源危機(jī) 綠色節(jié)能 LED

目錄

第一章 引言......................................................................................................................................3

1.1 LED照明臺(tái)燈的發(fā)展?jié)摿?.....................................................................................................3 1.2.LED照明臺(tái)燈的不同構(gòu)造....................................................................................................4 1.3.LED照明臺(tái)燈的前景............................................................................................................4

第二章LED調(diào)光臺(tái)燈中設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)........................................................................................5 2.1 電路原理…………………........……………………………………………………………5 2.2 三極管工作原理……….....…………………………………………………………………6 2.3 雙向可控硅的工作原理.........................................................................................................7

第三章 硅控調(diào)光器的缺點(diǎn)……………………………………….…………………………8

第四章 調(diào)試....................................................................................................................................8

第五章 學(xué)習(xí)體會(huì)..............................................................................................................................9

第六章 總結(jié)......................................................................................................................................9

參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………….11

第一章 引言

臺(tái)燈一般用在閱讀、書(shū)寫(xiě)、設(shè)計(jì)、批閱等辦公或?qū)W習(xí)照明使用場(chǎng)所。對(duì)于做桌面工作的人來(lái)說(shuō)，保證工作區(qū)的良好的視覺(jué)環(huán)境，對(duì)提高學(xué)習(xí)和辦公的質(zhì)量，提高工作效率，保護(hù)身體健康有很大的好處。目前，傳統(tǒng)臺(tái)燈的光源主要有白熾燈和熒光燈管兩種：

白熾臺(tái)燈一般用40w～60w，可以保證工作面上有足夠的照度，而熒光臺(tái)燈多用不透明而且能反光的金屬罩，表面噴漆，放射光線能增加工作的照度，金屬罩應(yīng)有一定的遮光角度，這樣既使工作面上的照度比較均勻，又能使燈管發(fā)出的光線不致直接刺激眼睛。但是，白熾燈的缺點(diǎn)是發(fā)熱量大、耗電、發(fā)光效率較低、使用壽命短。

而熒光燈管的缺點(diǎn)是顯色性較差（光譜是斷續(xù)的）特別是它的頻閃效應(yīng)，容易使人眼產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，需要在設(shè)計(jì)上采取措施消除頻閃效應(yīng)，另外燈管內(nèi)存在著有毒的汞蒸汽，不環(huán)保。

1.1 LED照明臺(tái)燈的發(fā)展?jié)摿?/p>

以半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）為光源的臺(tái)燈，其光源具有低壓直流驅(qū)動(dòng)、無(wú)頻閃、極低功耗、光線集中、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、易于控制等諸多優(yōu)點(diǎn)。具體的說(shuō)LED環(huán)保節(jié)能臺(tái)燈的優(yōu)點(diǎn)主要有：

(1).LED是綠色照明理想的光源

與傳統(tǒng)的照明工具相比，LED照明工具，特別是GaN基白光LED照明，在功耗及壽命方面均有不可比擬的優(yōu)越性。傳統(tǒng)白熾燈采用熱發(fā)光技術(shù)，浪費(fèi)了９０％的能源，而發(fā)光二極管的效能轉(zhuǎn)換率卻非常高。由于半導(dǎo)體照明具有節(jié)能、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，如同晶體管替代電子管一樣，半導(dǎo)體燈替代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈也是大勢(shì)所趨；半導(dǎo)體LED越來(lái)越被認(rèn)同是綠色照明的理想光源。

(2).LED環(huán)保節(jié)能臺(tái)燈吸引點(diǎn)眾多

市場(chǎng)對(duì)于臺(tái)燈的要求可以從兩個(gè)方面劃分：一是追求個(gè)性化，由于書(shū)桌在居住環(huán)境中的地位越來(lái)越重要，因此，書(shū)桌上的重要擺放也成為主人個(gè)性及愛(ài)好的體現(xiàn)；二是多功能性及 保健性，無(wú)頻閃。LED環(huán)保節(jié)能臺(tái)燈將充分體現(xiàn)上述兩大賣點(diǎn)。

(3).符合節(jié)能省電的理念

我們知道電力供應(yīng)緊張勢(shì)必造成電價(jià)的提高及節(jié)能電器產(chǎn)品的熱銷。LED環(huán)保節(jié)能臺(tái)燈最重要的一個(gè)特點(diǎn)，促成熱銷的一項(xiàng)便是其低耗省電性能。2.2LED照明臺(tái)燈的不同構(gòu)造

LED環(huán)保節(jié)能臺(tái)燈作為局部照明如讀書(shū)寫(xiě)字之用，要求的照度和照度均勻度比較高，需要把許多發(fā)光二極管串聯(lián)或者串、并聯(lián)結(jié)合使用，這就涉及到光源的分布問(wèn)題。根據(jù)LED的發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光角度以及體積小等的特性，可以把多顆LED按照一定數(shù)組整合在一塊適當(dāng)?shù)碾娐钒迳?，再安裝在相應(yīng)的造型結(jié)構(gòu)里，從表面上看整個(gè)平面就形成一個(gè)發(fā)光面，故把這樣的一個(gè)裝有LED的平板式的結(jié)構(gòu)稱之為L(zhǎng)ED發(fā)光板。

LED屬于低壓直流器件，其正向?qū)妷旱牡湫椭?.0V～4.0V，驅(qū)動(dòng)電流為20mA。LED作為一種電流型器件，根據(jù)LED伏安特性可知道。為了使LED正常在穩(wěn)定、可靠的工作狀態(tài)，則必須為L(zhǎng)ED提供恒定電流。

LED臺(tái)燈光源的方向性與傳統(tǒng)燈泡及熒光燈管的大面積照射不同。照度和照射范圍跟采用的LED的參數(shù)、數(shù)量和排布有關(guān)。

LED環(huán)保節(jié)能臺(tái)燈功率一般在3W以內(nèi)，如一個(gè)采用了20顆LED的臺(tái)燈，其所耗的功率也僅僅為1.6W左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比白熾臺(tái)燈和熒光臺(tái)燈要低。當(dāng)然，單只大功率LED器件的功率一般在0.9W～2W之間，也可以用在臺(tái)燈上。

LED臺(tái)燈與傳統(tǒng)臺(tái)燈結(jié)構(gòu)構(gòu)造區(qū)別最大的是光的重新分布部件。傳統(tǒng)照明光源為白熾燈或熒光燈等，其發(fā)光特點(diǎn)是光輻射幾乎占據(jù)整個(gè)空間，因此需要用反射器將其它方向上的光收集起來(lái)，投向要求的區(qū)域。通常采用的是拋物面反射器形成近似于平行的光束。而LED臺(tái)燈，往往根據(jù)LED發(fā)光強(qiáng)度不同，在其中分布幾個(gè)至幾十顆LED。由于LED發(fā)出的光線集中于一個(gè)較小的立體角范圍，在某些場(chǎng)所已經(jīng)可以滿足局部照明的需要，但如果需要更大的照射范圍，那就要使這些LED產(chǎn)生的光在通過(guò)一系統(tǒng)透鏡，而產(chǎn)生我們所要求的光分布。1.3 LED照明臺(tái)燈的前景

目前大功率LED臺(tái)燈正處在市場(chǎng)開(kāi)拓階段，價(jià)格偏高，且客戶對(duì)其了解甚少。但其市場(chǎng)潛力巨大?？紤]到它的諸多優(yōu)點(diǎn)，如護(hù)眼、省電、環(huán)保和長(zhǎng)壽命，它的生命力極強(qiáng)?？梢灶A(yù)計(jì)，在不久的將來(lái)，隨著大功率LED臺(tái)燈成本的不斷下降，它的市場(chǎng)會(huì)有爆炸性的發(fā)展。第二章LED調(diào)光臺(tái)燈中設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)

硅控調(diào)光器--電子式調(diào)光器、遙控調(diào)光器裝置成本高,又無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),所以古老的硅控調(diào)光器采用量稍多。雖然硅控調(diào)光具有許多缺點(diǎn),但是因?yàn)椴挥酶淖兘泳€,裝置成本較低,各廠牌硅控調(diào)光器的性能和規(guī)格差別不大,是許多LED照明廠目前選擇的調(diào)光方案。

電路原理圖

2.1電路原理

電源取自變壓器T，加上橋式整流D1-D4，將市電220V變成直流14V工作電源。運(yùn)放A1與穩(wěn)壓器IC1組成基準(zhǔn)電壓，供運(yùn)放A2以及外圍電阻R3—R6登組成觸發(fā)器電路的同相輸入基準(zhǔn)電壓。二反相輸入經(jīng)電阻R9取樣，于同相輸入作比較，使其輸出端脈沖寬度由基準(zhǔn)電位器RP調(diào)節(jié)，并經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)三極管BG1和功率三極管BF2放大后點(diǎn)亮LED1-LED15發(fā)光二極管組件，控制電位器RP即可控制電流大小，彎沉實(shí)際上的調(diào)光功能。這里，續(xù)流二極管D5與儲(chǔ)能電感使輸出電流平穩(wěn)。

元器件要求T為電源變壓器，市售規(guī)格8W/9V可以代用。發(fā)光二極管組件LED1-LED6 和LED10-LED15為ψ5mm草帽形自然光色，元器件要求T為電源變壓器，市售規(guī)格8W/9V可以代用。發(fā)光二極管組件LED1-LED6和LED10-LED15為

兩邊各12枚，少畫(huà)6枚，總共24枚；LED7-LED8為1W大功率也是自然光色，以帶散熱片。但是組裝時(shí)三枚合一，另加裝合適條形鋁材已增加散熱效果。運(yùn)放A1和A2為雙運(yùn)放LM358，如有LM324則完全通用，只是多了兩個(gè)運(yùn)放。IC1穩(wěn)壓器為TL31，穩(wěn)壓值為2.5V，其余電阻、電容為常規(guī)配置。

電感L1選取外徑為 ψ15mm高頻磁環(huán)用 ψ0.25mm漆包線穿繞40T即可。限流電阻R9功率為1W，阻值選取2.2Ω-3.0Ω。2.2三極管工作原理

三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管,晶體三極管,是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件.其作用是把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào), 也用作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。

晶體三極管（以下簡(jiǎn)稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而p是加入硼取代硅，產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。

對(duì)于NPN管，它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。

當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位幾伏時(shí)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過(guò)發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過(guò)發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電 流了。

由于基區(qū)很薄,加上集電結(jié)的反偏，注入基區(qū)的電子大部分越過(guò)集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)而形成集電集電流Ic，只剩下很少（1-10%）的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb重新補(bǔ)給，從而形成了基極電流Ibo.根據(jù)電流連續(xù)性原理得：Ie=Ib+Ic 這就是說(shuō)，在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的Ib，就可以在集電極上得到一個(gè)較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關(guān)系，即：β1=Ic/Ib 式中：β1--稱為直流放大倍數(shù)，集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為：

β= △Ic/△Ib 式中β--稱為交流電流放大倍數(shù)，由于低頻時(shí)β1和β的數(shù)值相差不大，所以有時(shí)為了方便起見(jiàn)，對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，β值約為幾十至一百多。

三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過(guò)電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?/p>

2.3 雙向可控硅的工作原理

（a）符合（b）構(gòu)造

可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件，共有三個(gè)PN結(jié)，分析原理時(shí)，可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成。當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí)，BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí)，如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào)，BG2便有基流ib2流過(guò)，經(jīng)BG2放大，其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連，所以ib1=ic2。此時(shí)，電流ic2再經(jīng)BG1放大，于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極，表成正反饋，使ib2不斷增大，如此正向饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)通。由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?，所以一旦可控硅?dǎo)通后，即使控制極G的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài)，由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用，沒(méi)有關(guān) 斷功能，所以這種可控硅是不可關(guān)斷的。由于可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，所以它具有開(kāi)關(guān)特性，這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化。

硅控調(diào)光器主要構(gòu)成元件包括：(1)硅控管--用來(lái)截取交流電壓部分導(dǎo)通角度,以改變燈具的輸入功率(2)RtCt timer--Rt為可調(diào)電阻,用來(lái)改變硅控管導(dǎo)通角度(3)Diac--一種擊發(fā)硅控管的元件。注意：硅控管在擊發(fā)之后就維持導(dǎo)通狀態(tài),直到流通的電流降到 hold-up current(維勞電流)準(zhǔn)位以下。硅控調(diào)光器原來(lái)是為純電阻性負(fù)載的白熾燈專用的,通常是無(wú)法匹配螢光燈與省電燈泡(CFL)。

第三章 硅控調(diào)光器的缺點(diǎn)

硅控調(diào)光器會(huì)成為未來(lái)LED照明的主流調(diào)光方式嗎?答案是相當(dāng)不樂(lè)觀的。硅控調(diào)光器的主要缺點(diǎn)包括：

(1)功率因數(shù)會(huì)變差,導(dǎo)通角愈短,功因就愈差。調(diào)到1/4亮?xí)r,功因?qū)⒌陀?.25。

(2)效率會(huì)變差,因?yàn)樵谡{(diào)暗時(shí),負(fù)載不足,會(huì)造成硅控管提早關(guān)閉,導(dǎo)致 RC timer與導(dǎo)通角錯(cuò)亂。更造成螢光燈或LED 燈操作無(wú)法穩(wěn)定,而閃爍不定的問(wèn)題。欲解決閃爍問(wèn)題,通常要加裝交流電阻(bleeder or dummy load)。如此一來(lái),用bleeder來(lái)消耗功率以維持硅控管的正常操作,就違背了原先調(diào)光節(jié)能的立意。

(3)匹配問(wèn)題,要開(kāi)發(fā)一種與市面上數(shù)十廠牌硅控調(diào)光器,都保證相容的可調(diào)光LED燈具,是相當(dāng)困難的。硅控調(diào)光器的匹配問(wèn)題,請(qǐng)參閱NXP Application Note AN10754。

(4)高裝置成本,雇請(qǐng)一個(gè)電氣工人來(lái)裝置硅控調(diào)光器至少需要 $30至 $50。

(5)有限的既有市場(chǎng),目前大部分辦公室及商店照明都以螢光燈為主;而幾乎所有的螢光燈都不能匹配硅控調(diào)光器。不管是在歐美,日本,或新興國(guó)家,硅控調(diào)光器事實(shí)上都不普及。據(jù)統(tǒng)計(jì),全美國(guó)包括家庭、商店、工廠與辦公室,全部加起來(lái)約有七十億燈管和燈泡。平均每個(gè)人備有28顆燈泡。但是裝有調(diào)光器者,不到 1%。

照明大廠對(duì)硅控調(diào)光器前景不看好的幾個(gè)實(shí)例就是上述Philips、Sharp推出的遙控調(diào)光器。但是不管硅控調(diào)光器或是遙控調(diào)光器,整個(gè)照明產(chǎn)業(yè),顯然沒(méi)有共識(shí)。或者是說(shuō),當(dāng)消費(fèi)者不能接受昂貴的調(diào)光方案,而品牌廠商只有興趣生產(chǎn)高利潤(rùn)的遙控調(diào)光器時(shí),調(diào)光節(jié)能環(huán)保的美意就無(wú)疾而終了。

第四章 調(diào)試

開(kāi)啟電源之后，在電容C1兩端可測(cè)得直流12.6V電壓，滿負(fù)荷時(shí)為9.5V。發(fā)光二極管組件總電流由R9決定，選取適當(dāng)值，保證流過(guò)LED7-LED9工作電流不少于350mA，兩邊φ5mm草帽形的每路工作電流不大于20mA，可在LED1-LED6和LED10-LED15各串聯(lián)一個(gè)20Ω的小電阻，以保持工作電流正常。市電輸入端應(yīng)安裝電源開(kāi)關(guān)，規(guī)格自選。

第五章 學(xué)習(xí)體會(huì)

通過(guò)這次我們幾位組員共同完成的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)，我們學(xué)到了很多。在團(tuán)隊(duì)協(xié)作與各組員分工中得到的高效工作令我們充滿了成就感。而在實(shí)際操作本次制作過(guò)程中，我們學(xué)到了許多從書(shū)本上即使看到難以真正消化的知識(shí)。從確定課題，查找資料，到設(shè)計(jì)電路，購(gòu)買電子元件，實(shí)際完成制作這一系列的過(guò)程，我們的收獲寥寥數(shù)字不足以表達(dá)。

在此次實(shí)踐中，我們意識(shí)到，其實(shí)只要花上幾元錢，買幾個(gè)電子元件，就可以通過(guò)自己的努力在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)創(chuàng)造出自己的電子作品，通過(guò)一個(gè)小小電子產(chǎn)品的制作，不僅證明了我們學(xué)習(xí)和動(dòng)手的能力，更重要的是令我們感到收獲很大，樂(lè)趣無(wú)窮。曾經(jīng)我們擔(dān)心過(guò)電的知識(shí)是否太奧秘，制作過(guò)程是否太復(fù)雜。的確不錯(cuò)，電的技術(shù)發(fā)展得很快。新型的家用電器琳瑯滿目，電腦、彩電和不少現(xiàn)代電器在生活、學(xué)習(xí)、工作中不可缺少。但實(shí)際上都是由一個(gè)個(gè)小小的電子元器件和小電路組成的。只有從基本的電的知識(shí)學(xué)起，學(xué)習(xí)用基本電子電路制作一些小的電子作品，才能逐步學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，掌握更高級(jí)的技術(shù)，做更大更復(fù)雜更有意義的電子作品。就比如此次我們的設(shè)計(jì)制作。

在實(shí)驗(yàn)的最開(kāi)始，小組成員無(wú)一不是由于缺乏經(jīng)驗(yàn)而顯得茫然無(wú)措。然而經(jīng)過(guò)不久的思索和沉淀我們意識(shí)到，首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)我們目前的條件(主要是所能找到的元器件)以及自己的能力來(lái)決定要制作的電子電路。先易后難，循序漸進(jìn)。就這樣，貌似完全陌生的內(nèi)容在我們由此開(kāi)始一步步的努力、探索和反復(fù)試驗(yàn)下逐漸看到了雛形。世上無(wú)難事，只怕有心人，不是嗎？

第六章 總結(jié)

創(chuàng)新意識(shí)：是創(chuàng)新能力的重要心理因素，只有在強(qiáng)烈的意識(shí)與意愿的指導(dǎo)下，個(gè)人才能有強(qiáng)烈的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)。

創(chuàng)新思維方式：創(chuàng)新需要的是新的突破，因此其思維方式也就有一定的特點(diǎn)，需要相異 性、差異性思維非常優(yōu)秀，同樣一個(gè)問(wèn)題，不同的人會(huì)有不一樣思維。要?jiǎng)?chuàng)新就要不受現(xiàn)成的常規(guī)的思路的約束，尋求對(duì)問(wèn)題的全新的獨(dú)特性的解答和方式的思維過(guò)程，要全新的、獨(dú)特的解決問(wèn)題的思維方式。

知識(shí)基礎(chǔ)：要?jiǎng)?chuàng)新就要有豐富的知識(shí)作為基礎(chǔ)，要在某一方面有怕創(chuàng)新，必須對(duì)此知識(shí)系統(tǒng)有一定的了解和掌握。只有充分理解該方面已經(jīng)取得的知識(shí)和問(wèn)題，才能在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行更進(jìn)一步的突破。另外，獲取知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)，科研能力等都是進(jìn)行創(chuàng)新的必備條件。

科學(xué)創(chuàng)新態(tài)度：創(chuàng)新是創(chuàng)造的過(guò)程，需要有勇于懷疑和批判的精神，當(dāng)面對(duì)創(chuàng)新過(guò)程中的挫折與失敗時(shí)，要有勇于突破的精神和堅(jiān)韌的態(tài)度，具備較強(qiáng)的獨(dú)立性，遠(yuǎn)大的理想和無(wú)畏的膽識(shí)，以及濃厚的創(chuàng)新興趣。根據(jù)本課程開(kāi)設(shè)的目的，在本課程設(shè)計(jì)中主要由老師對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思維方式作的引導(dǎo)，同時(shí)介紹切合實(shí)際的創(chuàng)新方法，便于大家理解和便于實(shí)施，更好地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新知識(shí)的積累。

“T型”人才：不但要具備一定深度的學(xué)科知識(shí)，更要具備一定寬度的創(chuàng)新精神和經(jīng)營(yíng)理念，這樣才能團(tuán)結(jié)其他學(xué)科的人才，更高效地工作，將想法付諸實(shí)踐。無(wú)論在工作中充當(dāng)什么角色，我們都會(huì)遇到一些問(wèn)題，可能是我們?nèi)粘Ｉ钪械男?wèn)題，也可能是困擾世界、需要更多人關(guān)注和投入的大問(wèn)題，而具備創(chuàng)造性思想是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。事實(shí)上，創(chuàng)新力對(duì)學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)才能、團(tuán)隊(duì)運(yùn)作能力、談判能力、革新精神、決策能力等生存技能的培養(yǎng)，都起著決定性作用。

我們思考的方式，隨著年齡的增加、知識(shí)的獲得、經(jīng)驗(yàn)的豐富，通常會(huì)成為自己是自己的守衛(wèi)，自己又是自己的囚犯。因此容易喪失從自我編織的囚籠中逃跑的能力，更為甚者，他們并不覺(jué)得自己深陷囫圇。

1.機(jī)遇無(wú)處不在。

只要注意觀察，在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，都能發(fā)現(xiàn)很多亟待解決的問(wèn)題。2.無(wú)論問(wèn)題大小，通常都能利用現(xiàn)有資源，找到解決的辦法。

一個(gè)具有創(chuàng)造精神的人，一定能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為機(jī)遇的人。他們會(huì)用一些創(chuàng)新的方法，利用有限的資源來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的目標(biāo)。然而大部分人遇到問(wèn)題時(shí)，第一個(gè)想到的就是這個(gè)問(wèn)題似乎無(wú)法解決，因此忽視了那些有創(chuàng)造性的方法，即使這方法擺在眼前，也都被他們錯(cuò)過(guò)了。

3.不要把問(wèn)題禁錮在狹隘的框架中。

例如，當(dāng)遇到在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)賺到錢這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題時(shí)，大部分人馬上就會(huì)想到那些 老套的“標(biāo)準(zhǔn)”答案。他們不會(huì)重新審視問(wèn)題，也不能從更廣闊的視角來(lái)觀察問(wèn)題。其實(shí)揭開(kāi)這層蒙眼布，世界就會(huì)變得很不同，到處充滿機(jī)遇。

如前所述,我們現(xiàn)在處于3G、4G世代的電子業(yè)對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)光功能卻束手無(wú)策,實(shí)在很諷刺。事實(shí)上,無(wú)法提供調(diào)光功能,是照明業(yè)者長(zhǎng)久以來(lái)的一個(gè)窘境。LED照明業(yè)者,必須果斷地突破這個(gè)僵局。更佳者,若能開(kāi)創(chuàng)出一種接近零成本,不需要改變接線,不需要遙控調(diào)光器,又能維持高效率與高功因,又能立即被普遍采用的調(diào)光方式,就能讓LED照明更可以和省電燈泡競(jìng)爭(zhēng)。調(diào)光功能的突破,對(duì)整個(gè)LED照明產(chǎn)業(yè),是一個(gè)非常重要的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙文博.常用集成電路速查手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010-03-01 [2]姜橋.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].人民郵電出版社，2009-09 [3]庫(kù)振勛.使用電子線路[M].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2011-04-01

第五篇：基于PWM調(diào)光的智能多功能臺(tái)燈設(shè)計(jì)外文翻譯

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯）

題 目 基于PWM的智能多功能臺(tái)燈設(shè)計(jì) 姓 名 韋 洋

專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 201042004 指導(dǎo)教師 曹 衛(wèi) 鋒

鄭州科技學(xué)院電氣工程學(xué)院 二○一四年五月

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Intelligent lighting control system

Abstract: Intelligent lighting control system the main aim is to save energy, smart lighting control system with a variety of “pre-set” control mode and control components, at different times on different degrees of illumination for accurate set-up and rational management of energy-saving.This automatic adjustment of the illumination means, take full advantage of the natural outdoor light, only when necessary when the lamp or light to the required brightness, use the least energy to ensure that the required illumination level, energy-saving effect is very clear, usually ranging from more than 30%.Keywords: Intelligent lighting control system bus-type star-shaped structure The advantages of the use of the intelligent lighting control system 1.1 Good energy saving effect Intelligent lighting control system using the main purpose is to save energy, smart lighting control system with a variety of “pre-set” control mode and control components, at different times on different degrees of illumination for accurate set-up and rational management of energy-saving.This automatic adjustment of the illumination means, take full advantage of the natural outdoor light, only when necessary when the lamp or light to the required brightness, use the least energy to ensure that the required illumination level, energy-saving effect is very clear, usually ranging from more than 30%.In addition, the intelligent lighting control system for fluorescent lamp dimming control, etc., due to the use of a fluorescent active tunable filter electronic ballast technology and reduce the harmonic content, to improve the power factor and reduce the low-voltage reactive power loss.外文翻譯

1.2 To extend the life span of light source

Light source can not only extend the life savings, but also significantly reduce the workload of lamp replacement, reducing the operating costs of lighting systems, management and maintenance becomes simple.Both the thermal radiation source, or gas discharge light source, voltage fluctuations are a major cause of light damage.Therefore, the effective suppression of the fluctuations in voltage can extend the life of light sources.Intelligent lighting control system can successfully suppress the surge voltage power grid, but also have a voltage limit and the conjugate stream functions of filtering, to avoid over-voltage and under-voltage damage to the light.The use of soft-start and soft turn-off technology, to avoid the impact of current damage to the light.Through this method, the light source to extend the life span of usually 2 to 4 times.1.3 To improve the working environment improve efficiency

Good working environment is to improve the efficiency of a necessary condition.Good design and reasonable choice of light source, lamps and lighting quality control systems, can improve the quality of lighting.Intelligent lighting control system dimming control panel module to replace the traditional lighting of the level switch control is an effective way to control the overall room illumination value, thereby enhancing the uniformity of illumination.At the same time, this control method used in electrical components have also solved the stroboscopic effect, will not create uncomfortable, confused, feeling eyestrain.1.4 To achieve a variety of lighting effects

A wide range of lighting control, the same building can have a variety of artistic effect, for a lot of construction hyperchromic.Modern buildings, lighting is not simply to meet people on the visual effect of light and shade, they should have control of a variety of programs to make buildings more vivid, more artistic, giving a wealth of visual effects and aesthetics.As an example of a project, building the

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exhibition hall, lecture hall, lobby, atrium, etc., if with intelligent lighting control system, according to different times, different uses, different effects, using the corresponding pre-set scene control, can achieve the wealth of artistic effect.1.5 Facilitate the management of maintenance

Intelligent lighting control system for the control of lighting based on the automatic control of modular-based, supplemented by manual control, preset lighting scenes to the parameters stored in the EPROM Digital, these information is very convenient to set up and replaced, so that building lighting management and maintenance easier.1.6 Have a high economic rate of return

Our reference point for the Shanghai region, from energy-saving lights and provincial estimates of the two made a come to this conclusion: with three to five years, the owner can recover the basic intelligent lighting control system to increase the total costs.Intelligent lighting control system can improve the environment and improve employee productivity and reduce maintenance and management costs, but also for the owners to save a substantial amount of costs.Intelligent lighting control system components

We know that the intelligent lighting control system of building control system is onlyone part of the.If you want to focus on the various control systems to the control center to control, then the control system must have the standard communication interface and protocol version.Although such a system integration is feasible in theory, but it is very difficult to put into practice.Thus, in engineering, intelligent management of our building a distributed system, distributed, that is relatively independent of each control subsystem, self-contained, the implementation of specific control, intelligent building management system control subsystem of the relative independence, self-contained, the implementation of specific control, intelligent building management system from the control subsystem is a signal

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collection and monitoring role.At present, the intelligent lighting control system in accordance with sub-network topology, the following two forms, namely, bus and star-shaped structure-based hybrid.Both forms have the characteristics of a number of bus more flexibility, easy expansion, control of relative independence, lower costs;mixed some high reliability, fault diagnosis and rule out the simple, easy access to the agreement, transfer rate higher.Engineering design, we consider the building of intelligent lighting control system as an independent subsystem, use of international standards and agreements of the communication interface text, into the intelligent building management systems.Intelligent lighting control system uses a distributed, distribution-based approach,that is, the dimming control unit is relatively independent, self-contained,non-interfering, through centralized management and information interfaces, and intelligent building management system linked to the achievement of the building control center subsystem of the collection and monitoring of the signal.In short, the intelligent lighting control should be the main system is a centralized management, and the main trunk and information interface components consisting of the regional implementation of the same sample of control and signal networks;its subsystems should be a dimmer by the various types of modules , control panels, illumination detector dynamic and static and dynamic components consisting of detectors, respectively, of the regional implementation of the specific control of different networks, the main system and subsystems, such as between the components through the interface to connect, to achieve data transmission.Intelligent lighting control system and control of the control of the content

A project to control the use of intelligent lighting control system include the following categories: technology office hall, computer center and other important room, lecture hall, such as multi-function hall, exhibition hall, conference center, lobby and courtyard, walkways and elevators, such as the Office of Public site;

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building facade lighting ingeneral and also by the intelligent lighting control systems to control switch signal.Control the content of the term of the Interpretation: 1 clock control Clock management, etc.through the electrical components, to achieve the normal work of regions for the state of lighting in different time control.2 the automatic adjustment control illumination Through each module and illumination dimming dynamic electrical components such as detectors, to achieve under normal conditions in the regions for the normal work of the state of the automatic lighting dimming control, making the region, such as illumination will not be outside with the sunshine factors change, and always maintain the default value in the illumination around.3 control of the regional scene Through each dimmer module and the control panel and other electrical components, to achieve under normal conditions in the regions for the normal work of the state of the scene lighting control switch.4 static and dynamic detection of control Through each dimming modules and electrical components, such as movement detectors, to achieve under normal conditions in the regions for the normal work of the state of the automatic lighting control switch.5 Reduction state of emergency control Through each of the normal lighting control module, such as dimming of the electrical components, to achieve a state of emergency for the normal work of the various districts in the state of lighting and to give up the number of relief, such as dimming control.6 Manual remote control Through the infra-red remote control, to achieve under normal conditions in the regions for the normal work of the state of lighting control and manual control of the regional scene.7 Emergency lighting control Here mainly refers to the control of intelligent lighting control system to the special region by the implementation of the emergency lighting control, including the following two controls: 1 under normal illumination and the automatic adjustment control of the regional scene with the regulation of the normal work of lighting the same manner as the control.2 a state of emergency automatic discharge dimming control, through each of the emergency lighting dimming control module, such as electrical components, to achieve a state of emergency for the regions under a state of emergency lighting dimmers, such as giving up control, so that the accident in the state of emergency lighting to reach

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100%.These are the characteristics of intelligent lighting control systems analysis and office buildings in a specific application in a number of experiences, hoping to play the role of forward, so that the field of technology in the lighting to fully play its role.外文翻譯

智能照明控制系統(tǒng)

摘要:智能照明控制系統(tǒng)的主要目的是利用“預(yù)先設(shè)定的“控制方式和控制元件對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化管理,智能照明控制系統(tǒng)在不同時(shí)期,不同程度上的照明進(jìn)行精確設(shè)置和合理的節(jié)能管理。這種自動(dòng)調(diào)整的照明方式,充分利用室外的自然光,只在必要時(shí)當(dāng)燈或燈光亮度有特殊要求時(shí),用最少的能源,在確保所需的照明度的前提下,達(dá)到理想的節(jié)能效果,一般可達(dá)30%以上。關(guān)鍵詞:智能照明控制系統(tǒng) 總線型 星型結(jié)構(gòu) 利用智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1.1 良好的節(jié)能效果

智能照明控制系統(tǒng)的主要目的是節(jié)約能源,智能照明是用“預(yù)先設(shè)定的“控制模式和控制元件的控制系統(tǒng),在對(duì)不同時(shí)間的不同光照度進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)置和合理的節(jié)能管理。這種自動(dòng)調(diào)整照明方式,采取充分利用室外的自然光,只在必要時(shí)當(dāng)燈或光所需的亮度有要求時(shí),用最少的能源,以確保所需的照明度,節(jié)能效果十分明顯,通常是超過(guò)30%不等。此外,智能照明熒光燈調(diào)光控制燈等,由于使用熒光燈電子鎮(zhèn)流器有源可調(diào)諧濾波器技術(shù),減少了諧波含量,提高了功率因數(shù),降低了低壓無(wú)功損耗。

1.2 延長(zhǎng)光源壽命

照明光源不僅可以延長(zhǎng)使用壽命,而且還大大減少更換燈泡的工作量,減少照明系統(tǒng)的運(yùn)作成本,使得管理和維修變得簡(jiǎn)單。無(wú)論是熱輻射光源或是氣體放電光源,電壓波動(dòng)是光損傷的重要原因。因此,有效的制止波動(dòng)電壓可以延長(zhǎng)光源的壽命。智能照明控制系統(tǒng)可以成功地抑制電源網(wǎng)絡(luò)的浪涌電壓,但也有限制電壓和共軛電流濾波的功能,以避免過(guò)電壓和欠電壓損壞光源。通過(guò)使用軟啟動(dòng)和使用軟關(guān)斷技術(shù),可以避免損害到光電源。通過(guò)這種方法,光源壽命通?？裳娱L(zhǎng)為2至4倍。

外文翻譯

1.3 改善工作環(huán)境,提高工作效率

良好的工作環(huán)境,是提高效率的一個(gè)必要條件。良好的設(shè)計(jì)和光源,燈具和照明質(zhì)量控制系統(tǒng)的合理選擇,可以提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)使用的調(diào)光控制面板模塊,用以取代傳統(tǒng)的液位開(kāi)關(guān)控制照明是一種有效的方式來(lái)控制整個(gè)房間照度值,從而提高照度均勻性。同時(shí),這種控制方法在電器元件使用,也解決了頻閃效應(yīng),也不會(huì)產(chǎn)生不舒服的,混亂的感覺(jué)和眼睛疲勞。

1.4 實(shí)現(xiàn)了多種燈光效果

一個(gè)廣泛的照明控制,同樣的建設(shè)可以有不同的藝術(shù)效果并為建筑增色不少。現(xiàn)代建筑,照明不僅是為了履行對(duì)光影的視覺(jué)效果,設(shè)計(jì)師們應(yīng)該有多種方案的控制,使建筑物更加生動(dòng),更加美觀,給人一種視覺(jué)效果和美學(xué)的財(cái)富。作為一個(gè)工程實(shí)例,例如展廳,報(bào)告廳,大堂,中庭等,如果能利用智能照明控制系統(tǒng),對(duì)不同時(shí)期,不同用途,不同的效果采用相應(yīng)的預(yù)設(shè)置場(chǎng)景控制,就可以實(shí)現(xiàn)豐富的藝術(shù)效果。

1.5 便于維護(hù)管理

智能照明控制系統(tǒng)的控制基礎(chǔ)為自動(dòng)照明控制模塊,由人工控制為輔,把預(yù)置的燈光場(chǎng)景的參數(shù)存儲(chǔ)在EPROM中,這些信息可以非常方便的設(shè)置和更換,使建筑照明管理和維護(hù)更加容易。

1.6 具有較高的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率

我們以上海地區(qū)為參考,從節(jié)能燈和省級(jí)這兩個(gè)估計(jì)作出得出這樣的結(jié)論:三至五年,業(yè)主可以恢復(fù)基本智能照明控制系統(tǒng)的投資,以后便可以增加收入。智能照明控制系統(tǒng)可改善環(huán)境和提高員工的工作生產(chǎn)率和降低維護(hù)和管理成本,而且還為業(yè)主節(jié)省了大量費(fèi)用。智能照明控制系統(tǒng)組件

我們知道,樓宇控制系統(tǒng)只是智能照明控制系統(tǒng)一個(gè)部分。如果你想專注于各種控制系統(tǒng),控制中心控制,則控制系統(tǒng)必須具有標(biāo)準(zhǔn)通訊接口和協(xié)議的版

外文翻譯

本。雖然這樣的系統(tǒng)集成在理論上是可行的,但它是非常難以付諸實(shí)踐。因此,在工程中,我們建立一個(gè)分布式系統(tǒng),所謂分布式,即各控制子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的智能化,自我包含具體的控制,智能樓宇管理系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立自足,控制子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具體的控制,從控制子系統(tǒng)的智能化樓宇管理系統(tǒng)的實(shí)施是一個(gè)信號(hào)收集和監(jiān)測(cè)作用。目前,智能照明控制系統(tǒng)按照網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以分為以下兩種形式,即總線式和星形結(jié)構(gòu)。這兩種形式有更大的靈活性,易于擴(kuò)展的數(shù)量特征,控制的相對(duì)獨(dú)立性,成本低,高可靠性,故障診斷和排除簡(jiǎn)單,方便的協(xié)議,傳輸速率更高。工程設(shè)計(jì)中,我們考慮了智能照明控制系統(tǒng)建設(shè)作為一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng),采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議使用通訊界面文本進(jìn)入智能建筑管理系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)是采用分布式,并以配送為基礎(chǔ)的方法,即調(diào)光控制單元相對(duì)獨(dú)立,自成體系,互不干擾,通過(guò)集中管理和信息接口,智能樓宇管理系統(tǒng)與建筑物的控制子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)收集中心和監(jiān)測(cè)信號(hào)測(cè)功能?？傊?智能照明控制應(yīng)是一個(gè)集中管理,由主干線和信息界面部分組成的控制區(qū)域執(zhí)行信號(hào)網(wǎng)絡(luò),它的子系統(tǒng),應(yīng)該是一個(gè)由各類調(diào)光模塊,控制面板,照明探測(cè)器動(dòng)態(tài)和靜態(tài)和動(dòng)態(tài)組件組成的,分別對(duì)控制區(qū)域的具體實(shí)施不同網(wǎng)絡(luò),主系統(tǒng)和子系統(tǒng),如組件之間,通過(guò)接口連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。智能照明控制系統(tǒng)和控制內(nèi)容的控制

一個(gè)項(xiàng)目控制的智能照明控制系統(tǒng)的使用包括以下內(nèi)容類別:科技辦公大廳,計(jì)算機(jī)中心,報(bào)告廳等多功能廳,展覽廳,會(huì)議中心,大廳和庭院,走廊和電梯等公共現(xiàn)場(chǎng)辦公;大廈外墻一般照明并且由智能照明控制系統(tǒng),以控制開(kāi)關(guān)信號(hào)?？刂扑膬?nèi)容: ①時(shí)鐘控制 時(shí)鐘管理,通過(guò)電器元件等,以達(dá)到在不同的地區(qū)正常工作狀態(tài)的照明時(shí)間控制。②自動(dòng)調(diào)整控制照明 通過(guò)每個(gè)模塊和動(dòng)態(tài)調(diào)光照明電器元件等作為探測(cè)器,在正常條件下實(shí)現(xiàn)地區(qū)的自動(dòng)調(diào)光控制使該地區(qū)照明狀態(tài)正常工作,如果照明不隨外面的陽(yáng)光因素的變化,并始終保持在默認(rèn)值照明左右。③控制的區(qū)域現(xiàn)場(chǎng) 通過(guò)每個(gè)調(diào)光模塊和控制面板和其他電器部件,實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景燈光控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)正常工作。④靜態(tài)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)控制 通過(guò)每個(gè)調(diào)光模塊和電氣元件,如運(yùn)動(dòng),探測(cè)器,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)照明控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)正常工作。⑤應(yīng)急控制 通過(guò)各種正常的燈光控制模塊,如電氣調(diào)光,組件,實(shí)現(xiàn)了各區(qū)緊急狀態(tài)下的照明狀正常工作。⑥手動(dòng)遙控器 透過(guò)紅外線遙控器,以達(dá)到在

外文翻譯

正常條件下對(duì)該地區(qū)的照明控制狀態(tài)正常工作和手動(dòng)控制區(qū)域場(chǎng)景。⑦應(yīng)急照明控制這里主要指智能照明控制系統(tǒng)控制的特殊地區(qū)由應(yīng)急照明控制,包括以下兩個(gè)控件的實(shí)現(xiàn):(1)在正常照明和區(qū)域自動(dòng)調(diào)節(jié)控制(2)隨著場(chǎng)景的不同,照明控制方式也不同。(3)通過(guò)對(duì)每個(gè)國(guó)家的緊急自動(dòng)調(diào)光控制,應(yīng)急照明調(diào)光控制模塊,如電器元件,以實(shí)現(xiàn)下一個(gè)應(yīng)急照明調(diào)光器,A國(guó)對(duì)地區(qū)進(jìn)入緊急狀態(tài),如放棄控制權(quán),從而使在事故應(yīng)急照明狀態(tài)達(dá)到100%。這是智能照明控制系統(tǒng)的分析和特點(diǎn),希望能發(fā)揮前鋒的作用,使技術(shù)在照明領(lǐng)域,充分發(fā)揮其作用。