智能化电子系统设计报告

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电子系统设计实验报告

电子系统设计实验报告

基于单片机和FPGA的等精度频率计一、设计任务工作频率通信系统极为重要的参数,频率测量是通信系统基本的参数测试之一。

本设计的主要任务是使用单片机与 EDA 技术设计制作一个简易的等精度频率测试仪,可对输入周期信号的频率进行测量、显示。

被测信号的频率范围和测试的精度要求见相应的设计任务书。

二、设计框图图 1 硬件系统原理框图等精度频率计的主系统硬件框图如图1 示,主要由以下几部分组成:(1)信号整形电路:用于对于放大信号进行放大和整流,以作为PLD 器件的输入信号(2)测频电路:是测频的核心电路模块,由FPGA 或CPLD 器件组成。

(3)单片机电路模块:用于控制FPGA 的测频操作和读取测频数据,并做出相应处理。

(4)数码显示模块:用8 个数码管显示测试结果,考虑到提高单片机I/O 口的利用率,降低编程复杂性,提高单片机的计算速度以及降低数码显示器对主系统的干扰,可以采用串行静态显示方式。

三、测频原理分析3.1 等精度频率测试的原理频率是一个基本的物理量,其它的物理量可以转换为频率进行测量。

测试频率的基本方法包括直接测频和测周法。

其中直接测频法是产生一个标准宽度(例如1s)的时基信号,然后在这个信号时间范围内打开闸门对被测频率信号进行计数。

此方法的弱点之一是高精度的标准时基信号不容易获得;其二,这种方法对于高频信号的测量精度比较有保证,但是对于低频信号由于计数周期有限测试精度较低。

测周法是用被测信号作为闸门信号、对标准脉冲信号进行计数,显然这种方法适合测量低频信号的频率。

等精度测频法的核心思想是用两个计数器分别对标准和被测脉冲进行计数,计数的时间严格同步于被测脉冲。

这种方法的最大优点是测试的精度和被测信号的频率无关,因而可以做到等精度测量。

其测试原理如图2 示。

预置闸门信号是测试命令,即测频的使能信号,该信号为高电平的期间进行测频。

但是当预置闸门信号为高电平时,测频并不是立即开始,而是要等到被测信号的上升沿到来以后,实际闸门信号跳为高电平,测频才真正开始。

智能化弱电系统设计方案

智能化弱电系统设计方案
3、从业主外出→回家→外出的整个方便的流程。整个流程 可以制作成宣传片,在售房现场进行播放,吸引顾客购买。 例如其中一个流程为:业主外出时,车库门打开,系统检测 到车已经离开,对于家庭内的相应的门窗自动进行布撤防, 有人非法入侵时自动报警至业主手机及物业管理中心,在业 主通过小区主次出入口道闸时自动检测车辆车牌,已授权车 辆直接放行,无需停车询问。回家时亦直接通过小区主出入 口进行不停车进入小区,到车库门前车库自动打开,系统检 测到车的状态,相应的门窗自动进行布撤防。
2012/340//12/03204
智慧 智能家居的生活是

当您工作一天开车行驶在回家的路上时 ,掏出手机轻轻一按,家里的空调、窗 帘便会自动打开,提前让家里充满新鲜 的空气,达到舒适的温度。
智能家居生活是什么样的?
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智慧 智能家居的生活是

回到家中,在手机上轻轻一按,车库门会 自动打开,并在车开进去后自动缓缓关上 。同时家里的灯光会自动感应主人的位置 来决定是否开启或关闭,就如忠实的仆人 一样欢迎主人回家
智能化提升建设
根据现阶段人们对小区的额外功能需求,提升小 区便利舒适,规划以下系统: 背景音乐系统 信息发布系统 入户指纹密码刷卡锁 智能家居系统
智能化提升建设
背景音乐系统
❖ 背景音乐系统功能
背景广播将为整个小区的周界提供舒适的背景音乐,在喷泉、清水平台等 功能处设置不同分区,方便控制。
更可以执行场景操作,使多个设备形成联动;从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全.
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碧日智能家居系统提供丰富多样的人机控制方式,用户既可以通过墙上的按键来控制灯 光窗帘等,也可以通过触摸屏来控制家里的所有设备,或者是远程控制家里的设备,让 您在外地旅游度假的时候也能掌握家中的情况。

创新电子系统设计报告(赵小峰)

创新电子系统设计报告(赵小峰)

课程设计报告题目热释电红外报警系统设计课程名称创新电子系统设计院部名称信息技术学院专业电子信息工程班级 09电子信息工程(2)班学生姓名赵小峰学号 0905104047 课程设计地点电工电子综合实验室课程设计学时 60学时指导教师黄寒华金陵科技学院教务处制一、目的与要求“创新电子系统设计”课程是专业教学计划中设置的独立实践环节,其主要目的为加强对学生创新意识、创新精神和创新能力的培养,鼓励和倡导学生积极参加学科竞赛、课外科技和科研活动、创造发明活动和各类社会实践活动,提高学生综合素质,促进学生个性发展。

要求学生能在老师的指导下,自主完成一个较复杂综合电子系统设计与制作的全过程,或者通过参加各类各级和通信、电子相关课外科技活动及竞赛得到真正的实战训练。

二、题目及内容热释电红外线报警系统2.1 设计目的随着时代的不断进步。

人们对自己所处环境的安全性退出了更离的妥求。

尤其是在家居安全方面。

不得不时刻留息那些不速之容。

现在很多小区都安簇了智能报系统。

因而大大祖离了小区的安全程度。

有效保证了居民的人身时产安全。

由干红外钱是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性。

因此在防盗报警方面面到了广泛的应用。

在电子防盗、人体探测等领域。

被动式热释电红外纽传感器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点受到广大用户和专业人士的欢迎。

2.2设计的主要内容和要求,所需的设备和环境热释电红外报警系统主要由光学系统,热释电红外传感器,信号放大器,RC有源滤波器,信号鉴别电路,输出级及报警器组成。

系统框图如下:图3.1 热释电系统框图光学系统模块将人体辐射的红外线聚焦到热释电探测元上。

热释电红外传感器把红外线信号转换为电信号以供位号处理部分使用,信号处理模块主要是把传感器输出的微弱信号进行放大,幼滤波,比较处理。

从而实现报警功能。

2.3 系统设计原理电源由绝压管,电阻,电容组成并联稳压电路给热释电提供稳定的工作电压。

信号识别器件采用红外传感韶(LHi968),当人通过探测区时,人体辐射的红外经通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元件上时,电路中的传感路将输出电压值号。

《电工电子》课程设计实验报告小型智能控制系统设计

《电工电子》课程设计实验报告小型智能控制系统设计

前言此课程设计包括两个设计主题,一为有毒气体的检测和抽排,二为机器人行走。

当有毒气体泄漏时电路可以自动监测出并报警,然后抽排系统检测到并及时进行抽排换上新鲜空气。

抽排完后,回复实时检测状态。

机器人行走设计则能自动前进一段时间后又后退等长时间,然后又前进,周而复始。

二个设计均能为人们的日常生活提供极大的方便,并且都具有智能控制、自启动和自动关闭功能。

二个设计要求能够灵活地综合运用所学的电子电路、模拟电子技术和数字电子技术,根据设计要求,分析原理,计算参数,选用合适的元器件,以达到题目的要求。

这二个设计都以555定时器为核心,驱动各个部分电路工作,因此需要灵活运用555定时器组成的多谐振荡器以及触发器和稳压电路原理。

通过这两个设计不仅可以巩固所学的知识,更重要的是能锻炼同学们的自主创新能力和自主学习能力。

这两个设计都基于所学知识设计的,可以在复习以前的知识的基础之上提高,发掘潜能,拓展知识,丰富自己的知识面,是实现能力提高的一个跳板。

目录1.有害气体的检测、报警、抽排.................. . (5)意义与要求 (5)意义 (5)设计要求 (5)设计总体方案 (5)设计思路 (5)总体设计方框图 (6)完整原理图 (6)1.2.4 PCB制图 (8)设计原理分析 (8)气敏传感器工作原理 (8)声光报警控制电路 (9)1.3.3 排气电路工作原理 (11).4 整体工作原理说明 (12)所用芯片及其他器件说明 (12)IC555定时器构成多谐振荡电路图 (12)附表一:有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (14) (15)意义与要求 (15)意义 (15)设计要求 (16)设计总体方案 (16)设计思路 (16)总体设计方框图 (16)2.2.3 完整原理图 (17)2.2.4 PCB制图 (19)设计原理分析 (20)多谐振荡电路分析 (20)74161加计数器构成十进制计数器显示电路 (21)直流电机正反转驱动电路 (22)整体工作原理说明 (23)所用芯片及其它器件说明 (23)555定时器 (23)74HC161加计数器 (25)74HC112双JK触发器 (27)附表二:机器人行走电路所用元件 (28) (29)课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:周晓年工作单位:自动化学院题目: 小型智能控制系统设计一、有害气体检测与抽排电路设计任务:设计一个能自动检测有害气体浓度,且当有害气体浓度超标时,能自动发出声光报警,能自动抽排有害气体的控制电路。

智能化电子系统方案设计书报告正文

智能化电子系统方案设计书报告正文

目录1前言................................................................................................................... - 1 -2总体方案设计................................................................................................... - 2 -2.1方案内容.. (2)2.2方案比较 (2)2.3方案选择 (3)3 单元模块设计.................................................................................................. - 4 -3.1主体模块 (4)3.2按键控制模块 (4)3.3复位模块 (5)3.4晶振模块 (5)3.5LED显示模块 (6)4 软件设计.......................................................................................................... - 7 -4.1设计工具.. (7)4.2PCB图见附录 (7)4.3软件设计流程图 (7)4.4程序清单 (8)5 系统调试........................................................................................................ - 11 -5.1软件调试及仿真 (11)5.2硬件调试 (13)6 结论................................................................................................................ - 15 -7 总结与体会.................................................................................................... - 16 -8 参考文献........................................................................................................ - 17 -附录:................................................................................................................ - 18 -1前言当今社会,随着人们物质生活的不断提高,电子产品已经走进了家家户户,无论是生活或学习,还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品,大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的,而且比较容易出错。

智能电气设计课程设计报告范文

智能电气设计课程设计报告范文

智能电气设计课程设计报告范文一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握智能电气设计的基本原理和概念,如电路组成、工作原理和功能。

2. 使学生了解智能电气元件的种类、性能参数及应用场合,如传感器、控制器、执行器等。

3. 帮助学生理解智能电气系统的设计流程、方法和规范,培养其系统思维。

技能目标:1. 培养学生运用智能电气设计软件进行电路图绘制、仿真测试的能力。

2. 提高学生动手实践能力,能够搭建简单的智能电气系统并进行调试。

3. 培养学生团队协作能力,能够与他人共同完成复杂的智能电气设计项目。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对智能电气设计学科的兴趣,激发其学习热情和求知欲。

2. 引导学生关注智能电气技术在现实生活中的应用,提高其社会责任感和创新意识。

3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养,使其遵循职业道德和法律法规。

课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论知识与实际操作,注重培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:学生具备一定的电子技术基础,对智能电气设计有一定了解,但实践经验不足。

教学要求:结合学生特点和课程性质,采用理论教学与实践教学相结合的方式,注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,具备一定的智能电气设计能力。

二、教学内容1. 理论教学:a. 智能电气设计基本概念与原理:包括电路组成、工作原理和功能。

b. 智能电气元件:介绍传感器、控制器、执行器等元件的种类、性能参数及应用场合。

c. 智能电气系统设计流程与方法:讲解设计流程、方法和规范,培养系统思维。

2. 实践教学:a. 智能电气设计软件应用:学习电路图绘制、仿真测试等软件操作。

b. 动手实践:搭建简单智能电气系统,进行调试与优化。

c. 团队项目:分组进行复杂智能电气设计项目,培养团队协作能力。

3. 教学大纲:a. 理论教学部分:按照教材章节顺序,逐步讲解基本概念、元件、设计流程等内容。

b. 实践教学部分:结合理论教学内容,安排相应的实践操作环节,确保理论联系实际。

电子系统设计报告

电子系统设计报告

电子系统设计报告一、目的加强对51单片机的了解,深入地学习和系统的架构基于51单片机的简单系统。

了解其构造和功能以及外围电路。

从而更好地掌握接口技术的原理,并认识相关电子元件和电子芯片。

二、内容要求根据“小猪〞自己确定的题目,制作基于51单片机的相应作品。

题目:闹钟作品功能:显示时间、调节时间、显示闹钟时间、调节闹钟时间、到点闹钟、留声等。

三、主要元件ISD1760、扬声器、数码管、按键、STC52四、成员分工小猪做的是单片机最小系统和数码管显示及按键模块的电路,留声模块由“鸟才〞制作。

软件也是小猪编写〔为表达课程特点我使用的是汇编语言,伟福软件〕。

五、系统说明单片机P0口接4 4键盘,实现控制功能,P1口输出数码管段选码,P2 口低三位输出位选码由138译码器译码;P3.0控制扬声器播放录音;录音操作由语音芯片完成。

六、电路框图七、程序框图八、软件清单〔汇编写得相对长了点比拟无奈〕hen0 bit p0.0 ;预定义键盘横向位hen1 bit p0.1hen2 bit p0.2hen3 bit p0.3shu0 bit p0.4 ;预定义键盘竖向位shu1 bit p0.5shu2 bit p0.6shu3 bit p0.7shi1 equ 39hshi2 equ 38hshifen equ 3ah ;预定义时间缓存fen1 equ 3chfen2 equ 3bhfenmiao equ 3dhmiao1 equ 3fhmiao2 equ 3ehnshi1 equ 32h ;预定义闹钟时间缓存nshi2 equ 31hnshifen equ 33hnfen1 equ 35hnfen2 equ 34hnfenmiao equ 36hnmiao1 equ 38hnmiao2 equ 37horg 00hljmp mainorg 0bhljmp time0org 40hmain:movnmiao1,#0 ;缓存初始化mov nmiao2,#0mov nshifen,#10mov nfenmiao,#10mov nshi1,#0mov nshi2,#0mov nfen1,#0mov nfen2,#0mov miao1,#0mov miao2,#5mov shifen,#10mov fenmiao,#10 mov shi1,#3mov shi2,#2mov fen1,#9mov fen2,#5mov r2,#250mov p3,#0ffhMOVTMOD,#21h ;定时器模式MOVTH0,#240 ;定时中断时间MOV TL0,#96SETB TR0SETB ET0SETB EAsjmp $ jianpan:push amov a,#0if_press:;第一次扫描横向mova,#00001111Bmov p0,aclr cmov a,#0mov c,hen0rlc amov c,hen1rlc amov c,hen2rlc amov c,hen3rlc acjnea,#0fh,if_press2pop aretif_press2:;第二次扫描横向acalldelay1ms ;去抖clr cmov a,#0mov c,hen0rlc amov c,hen1rlc amov c,hen2rlc amov c,hen3rlc acjnea,#0fh,getnumberpop aretgetnumber:;读键值swap amov r7,amova,#11110000bmov p0,amov a,#0clr cmov c,shu0rlc amov c,shu1rlc amov c,shu2rlc amov c,shu3rlc aadd a,r7cpl acjnea,#00010001b,read1 ;定义键功能mov a,#1incfen1 ;时间分低位加一sjmpnumber_outread1:cjnea,#00010010b,read2mov a,#2decfen1 ;时间分低位减一sjmpnumber_outread2:cjnea,#00010100b,read3mov a,#3incfen2 ;时间分高位加一sjmpnumber_outread3:cjnea,#00011000b,read4mov a,#4decfen2 ;时间分高位减一sjmpnumber_outread4:cjnea,#00100001b,read5mov a,#5inc shi1sjmpnumber_outread5:cjnea,#00100010b,read6mov a,#6dec shi1sjmpnumber_outread6:cjnea,#00100100b,read7mov a,#7inc shi2sjmpnumber_outread7:cjne a,#00101000b,read8mov a,#8dec shi2sjmp number_outread8:cjne a,#01000001b,read9mov a,#9sjmp number_outread9:cjne a,#01000010b,read10mov a,#0ahsjmp number_outread10:cjne a,#01000100b,read11mov a,#0bhsjmp number_outread11:cjne a,#01001000b,read12mov a,#0chsjmp number_outread12:cjne a,#10000001b,read13mov a,#0dhsjmp number_outread13:cjne a,#10000010b,read14mov a,#0ehsjmp number_outread14:cjne a,#10000100b,read15mov a,#0fhsjmp number_outread15:cjne a,#10001000b,number_outmov a,#0FFhclr EAljmp nshezhi进入闹钟设置number_out:检查是否溢出,调整缓存数值mov a,shi2cjne a,#2,ookmov a,shi1cjne a,#2,ok_2ljmp ookok_2: cjne a,#1,ok_1ljmp ookok_1: cjne a,#0,ok_0ljmp ookok_0:mov shi1,#3ook: mov a,fen1cjne a,#10,fen1_okmov fen1,#0sjmp backfen1_ok:cjnea,#255,fen1_ok1mov fen1,#9sjmp backfen1_ok1:mov a,fen2cjne a,#6,fen2_okmov fen2,#0sjmp backfen2_ok:cjnea,#255,fen2_ok1mov fen2,#5sjmp backfen2_ok1:mov a,shi1cjne a,#10,shi1_okmov shi1,#0sjmp backshi1_ok:cjne a,#255,shi1_ok1mov shi1,#9sjmp backshi1_ok1:mov a,shi2cjne a,#3,shi2_okmov shi2,#0sjmp backshi2_ok:cjne a,#255,shi2_ok1mov shi2,#2mov a,shi1cjne a,#3,ok3sjmp backok3: cjne a,#2,ok2sjmp backok2: cjne a,#1,ok1sjmp backok1: cjne a,#0,ok0sjmp backok0:mov shi1,#3sjmp backshi2_ok1:cjne a,#2,backmov a,shi1cjne a,#4,backmov shi1,#0mov shi2,#0sjmp backback:pop aretdelay1ms: mov r5,#10delay1ms2: mov r6,#95delay1ms1: djnz r6,delay1ms1djnzr5,delay1ms2retdelay30ms:mov r5,#150delay30ms2:mov r6,#200delay30ms1:djnz r6,delay1ms1djnzr5,delay1ms2retnaozhong: 闹钟时间比拟mov a,miao1cjnea,#0,naozhong_backmov a,miao2cjnea,#0,naozhong_backmov a,fen1cjnea,nfen1,naozhong_backmov a,fen2cjnea,nfen2,naozhong_backmov a,shi1cjnea,nshi1,naozhong_backmov a,shi2cjnea,nshi2,naozhong_backmov p3,#0mov r6,#30 naoback:retnaozhong_back:djnz r6,naobackmov p3,#0ffhrethui_main:lcall naozhongpop aretitime0: 中断push amov th0,#240mov tl0,#96lcall display 显示扫描djnz r2,hui_mainmov r2,#250lcall jianpan 键盘查询inc miao1mov a,miao1cjnea,#10,hui_mainmov miao1,#0 ;秒两位之间进位inc miao2mov a,miao2cjne a,#6,hui_mainmov miao2,#0 ;秒到分的进位inc fen1mov a,fen1cjnea,#10,hui_mainmov fen1,#0 ;分的进位inc fen2mov a,fen2cjne a,#6,hui_mainmov fen2,#0 ;分到时的进位inc shi1mov a,shi1cjnea,#4,budengyusisjmp shifoyichubudengyusi:cjnea,#10,hui_mainmov shi1,#0 ;时的进位inc shi2shifoyichu:mov a,shi2cjne a,#2,hui_mainmova,shi1 ;??时间的溢出cjne a,#4,hui_mainmovshi1,#0 ;24小时后时间归零mov shi2,#0ljmp hui_maindisplay: 时间显示mov r5,#8mov r0,#3fhdisplay1:mov a,r0movdptr,#shumayizhimovc a,a+dptrdec r5dec r0mov p2,r5 ;控制数码管位选mov p1,a ;p1口接数码管lcall delaycjne r5,#0,display1retdelay: mov r4,#0ffhdlll: djnz r4,dlllretnshezhi: 闹钟设置push anjianpan:nif_press:;第一次扫描横向mova,#00001111Bmov p0,aclr cmov a,#0mov c,hen0rlc amov c,hen1rlc amov c,hen2rlc amov c,hen3rlc acjnea,#0fh,nif_press2lcall ndisplaymov 00h,#100 ;标记sjmp nif_press nif_press2:;第二次扫描横向lcalldelay30ms ;去抖clr cmov a,#0mov c,hen0rlc amov c,hen1rlc amov c,hen2rlc amov c,hen3rlc acjnea,#0fh,ngetnumbersjmp nif_press ngetnumber:;读键值swap amov r7,amova,#11110000bmov p0,amov a,#0clr cmov c,shu0rlc amov c,shu1rlc amov c,shu2rlc amov c,shu3rlc aadd a,r7cpl alcall delay30mscjne a,00h,rightljmp nif_pressright:mov r0,acjnea,#00010001b,nread1mov a,#1inc nfen1ljmpnnumber_outnread1:cjnea,#00010010b,nread2mov a,#2dec nfen1ljmpnnumber_outnread2:cjnea,#00010100b,nread3mov a,#3inc nfen2sjmpnnumber_outnread3:cjnea,#00011000b,nread4mov a,#4dec 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nbacknfen1_ok:cjnea,#255,nfen1_ok1mov nfen1,#9sjmp nbacknfen1_ok1:mov a,nfen2cjne a,#6,nfen2_okmov nfen2,#0sjmp nbacknfen2_ok:cjnea,#255,nfen2_ok1mov nfen2,#5sjmp nbacknfen2_ok1:mov a,nshi1cjne a,#10,nshi1_okmov nshi1,#0sjmp nbacknshi1_ok:cjnea,#255,nshi1_ok1mov nshi1,#9sjmp nbacknshi1_ok1:mov a,nshi2cjne a,#3,nshi2_okmov nshi2,#0sjmp nbacknshi2_ok:cjnea,#255,nshi2_ok1mov nshi2,#2mov a,nshi1cjne a,#3,nok3sjmp nbacknok3: cjne a,#2,nok2sjmp nbacknok2: cjne a,#1,nok1sjmp nbacknok1: cjne a,#0,nok0sjmp nbacknok0:mov nshi1,#3sjmp nbacknshi2_ok1:cjne a,#2,nbackmov a,nshi1cjne a,#4,nbackmov nshi1,#0mov nshi2,#0lcall ndisplaynback:ljmp njianpanndisplay:mov r3,#8mov r0,#38h ;与闹钟时高位对应ndisplay1:mov a,r0movdptr,#shumayizhimovc a,a+dptrdec r3dec r0mov p2,r3 ;控制数码管位选mov p1,a ;p1口接数码管lcall delay1mscjne r3,#0,ndisplay1ret;闹钟完毕shumayizhi:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH;共阴字码表DB07H,7FH,6FH,40hend九、主要难点小猪觉得硬件上不存在问题。

4x4矩阵键盘计算器

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4x4矩阵键盘计算器西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告目录1前言 (1)1.1设计背景 ............................................................1 1.2系统设计目的和意义 .................................................. 1 2 总体方案 .............................................................. 2 2.1方案论证 (2)2.3 最终方案 ............................................................3 3单元模块设计 .......................................................... 4 3.1各单元模块功能介绍及电路设计 ........................................ 4 3.2系统元器件选择 (7)4软件设计 ..............................................................8 4.1系统程序流程 ....................................................... 8 5系统调试 ............................................................. 10 5.1 硬件调试 .. (10)5.2 软件调试 ...........................................................10 5.3 软硬件调试 ......................................................... 10 7 总结 (12)8 参考文献 .............................................................13 附录 ...................................................................14第 0 页西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告1前言1.1设计背景计算器是一种在日常生活中应用广泛的电子产品,无论是在超市商店,还是在办公室,或是家庭都有着它的身影。

电子行业智能化电子产品设计与生产方案

电子行业智能化电子产品设计与生产方案

电子行业智能化电子产品设计与生产方案第一章智能电子产品设计概述 (2)1.1 设计原则 (2)1.2 设计流程 (2)1.3 设计要点 (3)第二章智能电子产品硬件设计 (3)2.1 电路设计 (3)2.2 元器件选型 (4)2.3 电路板布局与布线 (4)第三章智能电子产品软件设计 (4)3.1 操作系统选择 (5)3.2 应用程序开发 (5)3.3 算法优化与实现 (6)第四章人工智能技术在智能电子产品中的应用 (6)4.1 机器学习 (6)4.2 深度学习 (7)4.3 计算机视觉 (7)第五章智能电子产品生产流程 (7)5.1 生产准备 (7)5.2 SMT贴片生产 (8)5.3 组装与调试 (8)第六章智能电子产品质量控制 (9)6.1 质量管理体系 (9)6.1.1 质量管理体系的构成 (9)6.1.2 质量管理体系的实施 (9)6.2 质量检测方法 (9)6.2.1 来料检验 (9)6.2.2 过程检验 (9)6.2.3 成品检验 (10)6.2.4 在线检测 (10)6.2.5 环境试验 (10)6.3 故障分析与排除 (10)6.3.1 故障分析 (10)6.3.2 故障排除 (10)第七章智能电子产品可靠性设计 (10)7.1 可靠性评价指标 (10)7.2 可靠性设计方法 (11)7.3 可靠性测试与验证 (11)第八章智能电子产品安全与环保设计 (12)8.1 安全设计原则 (12)8.2 环保设计要求 (12)8.3 安全与环保认证 (13)第九章智能电子产品市场推广与销售 (13)9.1 市场调研与定位 (13)9.1.1 市场调研 (13)9.1.2 市场定位 (14)9.2 品牌建设与推广 (14)9.2.1 品牌建设 (14)9.2.2 品牌推广 (14)9.3 销售渠道与策略 (15)9.3.1 销售渠道 (15)9.3.2 销售策略 (15)第十章智能电子产品售后服务与维护 (15)10.1 售后服务政策 (15)10.2 维护与维修 (15)10.3 客户关系管理 (16)第一章智能电子产品设计概述智能电子产品作为电子行业的重要组成部分,其设计质量直接关系到产品的功能与用户体验。

智能化电子系统设计(正文)

智能化电子系统设计(正文)

目录1绪论 (1)1.1烟雾报警器的发展及现状 (1)1.2论文研究的内容及意义 (1)2总体方案设计 (3)2.1设计思想 (3)2.2总体框图 (3)2.3总体设计 (4)3 单元模块电路简介与设计 (5)3.1单片机主芯片电路 (5)3.1.1单片机型号选择 (5)3.1.2时钟电路和复位电路 (5)3.2传感器模块电路 (6)3.2.1 MQ-2烟雾传感器简介 (6)3.2.2 MQ-2烟雾传感器模块电路设计 (7)3.3声光报警电路 (7)3.4数码管显示电路 (8)3.5状态指示灯及按键控制电路 (9)4软件设计 (10)4.1软件设计原理及所用工具 (10)4.2软件设计流程 (10)5系统调试 (11)5.1系统硬件调试 (11)5.2系统软件调试 (11)6系统功能、指标参数 (12)6.1爆炸下限(LEL)概念介绍 (12)6.2爆炸极限的影响因素 (12)6.3爆炸极限的计算方法 (13)6.4常见气体爆炸极限值 (14)6.5实验鉴定及误差分析 (14)7总结与体会 (16)8致谢 (17)9 参考文献 (18)附录1 相关设计图 (19)附录2 软件设计源代码 (22)1绪论1.1烟雾报警器的发展及现状随着科技的发展,越来越多的巨大的隐患由于工业生产和人们的日常生活而产生。

为了早期发现和通报火灾,保护人身和财产安全,保卫社会主义现代化建设,防止火灾引起燃烧、爆炸等事故,造成严重的经济损失,甚至危及生命安全,为了减少这类事故的发生,就必须对烟雾进行现场实时检测,严密监测环境中烟雾的浓度,及早发现事故隐患,采取有效措施,避免事故发生,才能确保工业安全和家庭生活安全。

因此,研究烟雾的检测方法与研制烟雾报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。

国外从20世纪30年代开始研究及开发烟雾传感器,且发展迅速,一方面是因为人们安全意识增强,对环境安全性和生活舒适性要求提高;另一方面是因为传感器市场增长受到政府安全法规的推动。

智能化电子地图设计系统研究

智能化电子地图设计系统研究
占有 重要 的 地 位 。符 号 设 计 的 内容 主 要 包 括 几
知 识库 包 含 某 个 领 域 模 式 中详 细 说 明 的 类 型 实
例 。第 二个 范 畴称 为 推 理 知 识 , 述 了使 用领 域 描
知 识 的基 本 推 理 步 骤 。例 如 : 电 子 地 图 设 计 在 中, 用户特 征 和界 面、 彩 设计 相联 系 的“ 将 色 假 设 ”推理 。推理 知识 主 要包 括 推 理 、 识 角 色 和 知 传 递 函数 。推 理 是 知 识 建 模 中 的 基 本 的 信 息 处 理单 元 , 功 能 分解 的最 低 层 次 。知 识 角 色 是 推 是 理 过 程 中 角 色 的数 据 对 象 的抽 象 名 称 。传 递 函 数是 一种 在 知 识 模 型 中描 述 的 推 理 主 体 和 外 部 世 界 之 间 转 换 消 息 的 函数 。第 三 个 范 畴 是 任 务 知识 , 描述 一 个应 用 所 要 达 到 的 目标 是 什 么 以 它 及 如何通 过 将 任 务 分 解 成 子 任 务 和 推 理 来 实 现 这些 目标 。例 如 : 电子 地 图设 计 任 务 可 以分 解 成
图平 台和 行业应 用 中的 经验 , 并借 鉴 当前 的研 究 成果 , 总结 出影 响用 户 进 行 地 图设 计 的主 要 因 素
有 界 面设 计 、 彩 设 计 、 号 设 计 、 层 显 示 设 色 符 分
计 、 能设 计 、 据库 设计 等 。 功 数
1 1 界 面 设 计 .
生 了重 大 的变革 , 统 的 纸 质 地 图 已 经不 能 满 足 传 大 众对 地理 信息 日益增 长 的需 求 , 电子 地 图 的产 生 在很 大程 度上 弥 补 了传 统 地 图的 不 足 , 于 电 对

电子信息行业智能化电子产品设计与生产方案

电子信息行业智能化电子产品设计与生产方案

电子信息行业智能化电子产品设计与生产方案第1章引言 (4)1.1 背景与意义 (4)1.2 研究目标与内容 (4)第2章市场调研与需求分析 (5)2.1 市场现状分析 (5)2.1.1 市场规模 (5)2.1.2 增长趋势 (5)2.1.3 区域分布 (5)2.2 消费者需求调研 (5)2.2.1 调研方法 (5)2.2.2 调研结果 (5)2.3 竞品分析 (6)2.3.1 竞品概况 (6)2.3.2 竞品优势与不足 (6)第3章产品功能规划 (6)3.1 核心功能设计 (6)3.1.1 高功能处理器应用 (7)3.1.2 智能感知技术 (7)3.1.3 数据分析与处理 (7)3.1.4 云端服务支持 (7)3.2 辅助功能设计 (7)3.2.1 人机交互界面设计 (7)3.2.2 多媒体功能 (7)3.2.3 无线通信技术 (7)3.2.4 电池续航能力 (7)3.3 功能模块划分 (7)3.3.1 处理器模块 (7)3.3.2 传感器模块 (7)3.3.3 显示模块 (8)3.3.4 存储模块 (8)3.3.5 通信模块 (8)3.3.6 电源模块 (8)3.3.7 音频模块 (8)3.3.8 摄像头模块 (8)第4章硬件设计与选型 (8)4.1 微控制器选型 (8)4.1.1 功能需求 (8)4.1.2 功耗要求 (8)4.1.3 成本考虑 (8)4.2 传感器与执行器选型 (9)4.2.1 传感器选型 (9)4.2.2 执行器选型 (9)4.3 电源管理设计 (9)4.3.1 电源模块设计 (9)4.3.2 电压转换设计 (9)4.3.3 电池管理设计 (10)4.4 通信模块设计 (10)4.4.1 有线通信设计 (10)4.4.2 无线通信设计 (10)第5章软件架构设计 (10)5.1 系统软件框架 (10)5.1.1 框架概述 (10)5.1.2 硬件驱动层 (11)5.1.3 操作系统层 (11)5.1.4 中间件层 (11)5.1.5 应用层 (11)5.2 应用软件设计 (11)5.2.1 软件架构 (11)5.2.2 表示层设计 (11)5.2.3 业务逻辑层设计 (11)5.2.4 数据访问层设计 (11)5.3 算法与数据处理 (11)5.3.1 算法设计 (11)5.3.2 数据处理 (12)5.3.3 数据同步与共享 (12)第6章用户体验与交互设计 (12)6.1 界面设计 (12)6.1.1 设计原则 (12)6.1.2 视觉元素设计 (12)6.1.3 布局设计 (12)6.2 交互逻辑设计 (12)6.2.1 交互流程设计 (12)6.2.2 反馈设计 (13)6.2.3 交互效果设计 (13)6.3 用户使用场景模拟 (13)6.3.1 用户场景分析 (13)6.3.2 交互设计优化 (13)第7章智能化功能实现 (13)7.1 人工智能技术应用 (13)7.1.1 智能识别技术 (14)7.1.2 机器学习技术 (14)7.2 数据分析与挖掘 (14)7.2.2 数据分析方法 (14)7.2.3 数据挖掘应用 (14)7.3 云平台与大数据 (15)7.3.1 云平台应用 (15)7.3.2 大数据应用 (15)第8章安全与可靠性设计 (15)8.1 硬件安全设计 (15)8.1.1 电路保护设计 (15)8.1.2 元器件选型与布局 (15)8.1.3 防静电设计 (16)8.2 软件安全设计 (16)8.2.1 系统安全架构 (16)8.2.2 程序代码优化 (16)8.2.3 异常处理机制 (16)8.3 产品可靠性测试 (16)8.3.1 环境适应性测试 (16)8.3.2 功能稳定性测试 (16)8.3.3 安全性测试 (16)8.3.4 可靠性评估 (16)第9章生产制造与质量控制 (16)9.1 生产工艺选择 (16)9.1.1 产品特性:分析产品的功能、结构、材料等特性,以确定适用的生产工艺。

基于XXXX的XXXX智能电子科技系统设计与优化

基于XXXX的XXXX智能电子科技系统设计与优化

内存优化
网络优化
采用高效的内存管理策略,减少内存占用 和访问延迟,提高系统运行效率。
优化网络通信协议和传输方式,减少网络 传输延迟和数据丢失,提高系统响应速度 。
算法优化及实现
算法改进
针对现有算法的不足,提出改进方案并 进行实验验证,提高算法性能和准确性

代码优化
对算法实现代码进行优化,包括减少 计算量、避免冗余操作、提高代码可
优化系统界面设计、交互方式等,提 高用户使用的便捷性和舒适度。
确保安全性
加强系统安全防护,防止恶意攻击和 数据泄露,保障用户和系统安全。
系统性能优化
硬件加速
并行计算
采用专用硬件加速器或FPGA等硬件设备, 对关键算法进行硬件加速,提高处理速度 。
利用多核CPU、GPU等并行计算资源,对 算法进行并行化处理,缩短计算时间。
工业自动化
该系统可应用于生产线自动化、设 备监控等领域,提高生产效率和降 低运营成本。
智慧城市
借助XXXX智能电子科技系统,实现 城市基础设施的智能化管理和优化 ,提升城市运行效率和居民生活质 量。
推广策略制定
合作伙伴拓展
01
积极寻求与各行业领先企业的合作,共同推动XXXX智能电子科
技系统的应用和发展。
安装和配置所需的操作系统、数 据库、中间件等软件环境,确保 测试环境的稳定性和一致性。
03
测试工具选择及配 置
根据测试需求,选择合适的测试 工具,并进行相应的配置和调试 。
测试结果分析及评价
测试结果收集
记录测试过程中的所有结果,包括测试用例的执 行情况、异常现象等。
测试报告编写
根据测试结果分析,编写详细的测试报告,包括 测试总结、问题列表、改进建议等。

智能家居系统设计报告

智能家居系统设计报告

设计报告智能家居控制系统设计:刘东宇2013.041.摘要本设计为--智能家居控制系统,主要用于对家电的智能化控制和家庭防盗。

采用用STC公司的89C58RD+单片机为主控。

实现的功能有:• 1.实时显示时间和日历•2实时显示温度和湿度• 3.可以对房间温度和湿度进行自动控制• 4.具有声光防盗报警功能• 5.无线控制功能• 6.红外人体感应功能•7.低功耗模式(防盗模式)与正常模式任意切换•8.开机图片,程序在线下载等•9.测量水的温度2.引言随着科技的快速发展,家电都变得越来越智能化,各种各样的智能化家电改变了我们的生活方式,比如现在的全自动洗衣机,电饭煲,空调,云电视等。

但是这种智能的程度还远远不够,这些东西还是需要我们人为的去控制,比如空调,增湿机等,它们不能根据环境的温度或湿度来对,环境温湿度进行自动调节。

随着生活水平提高,家庭的贵重物品也越来越多,家庭防盗也变的更加需要,以前防盗就仅仅只是一张防盗门,到现在防盗措施也应该随着科技的发展而提高,比如通过红外熱释敏人体感应模块作为报警触发器,这样防盗效果会得到一个很好的提升,本设计主要就是基于以上两个方面而设计的。

3.系统方案硬件整体框图4.硬件系统设计1. DHT11芯片采集温湿度数据传输给单片机进行处理然后后显示在LCD12864液晶屏上,并可以通过设置温湿度上下阀值(可以通过按键调节)来控制房间内的温湿度(通过继电器来进行控制)。

• 2. DS1302产生时钟数据传输给单片机进行处理然后显示在液晶屏上面,时间可以通过按键进行调节。

• 3. 在防盗模式(低功耗模式)通过HC-RS501人体感应模块对人体进行感应,如果有人进入,马上会发出声光报警,并且在液晶屏上面显示报警字样,进入防盗模式和退出防盗模式(消除报警)都可以通过按键进行控制,还可以通过4路遥控进行控制。

• 4. 通过DS18B20对水温数据进行采集然后传输给单片机进行处理,并显示在液晶屏上(精确度很高,精确达到0.1位)。

智能化系统规划报告

智能化系统规划报告

XXXXX建筑智能化系统工程初步规划报告XXXXXXX有限公司二零一四年二月目录第一章规划报告概述 (3)1.1项目概况 (3)1.2项目需求及定位分析 (3)1.3规划依据 (4)1.4规划原则 (6)10.服务性、便利性 (7)11.节能性 (7)1.5设计目标及内容 (7)1.5.1设计总体规划 (7)1.5.2系统设计分析表 (9)1.5.3系统配置 (12)1、安保自动化系统部分(SA) (12)2、通讯自动化系统部分(CA) (12)3、办公自动化系统部分(OA) (12)4、建筑集成系统(BMS) (12)5、消防自动化系统部分(FA) (13)6、机房系统 (13)1.6规划系统简介 (13)1.6.1安保自动化系统 (13)1.6.2通讯自动化系统 (16)1.6.3办公自动化系统 (18)1.6.4建筑集成系统 (20)1.6.5消防自动化系统 (21)1.6.6机房系统 (21)1.6.7防雷系统 (21)1.6.8智能建筑集成管理系统(IBMS) (22)第一章规划报告概述1.1项目概况项目位于xxxxxxxx。

地块规划用地总面积xxxx,约xxx4亩。

其中:A区地块xx,约xx8亩,用地性质为商业用地;B区地块xxxx,约xxx亩,用地性质为商住两用。

A区为6层大型商业MALL和2栋35层的公寓楼(150米),总建筑面积216904㎡,其中80米高度以上建筑面积53713㎡。

B区主要规划布置为沿街商铺和2栋高层住宅,总建筑面积74497㎡。

地下室共4层,其中地下一层A区布置为大型超市,地下二、三、四层均布置为地下停车场。

商业业态涵盖精品百货、影院、娱乐、餐饮、休闲等,公寓部分以居住为主,人们可以在其中学习、居住、交际,他是一个微缩之城,城中之城,是一个产业复合增值的最佳平台,是城市的地标。

1.2项目需求及定位分析依据项目的定位和需求,结合我司多个大型综合体项目设计和实施经验的基础上,进行了xxxx建筑智能化系统规划报告的编制,范围包含公寓楼、商场、超市、影院等相关建筑设施的OA(办公自动化系统)、CA(通讯自动化系统)、FA(消防自动化系统)、SA(安保自动化系统)、BA(楼宇自动控制系统BMS)以及IBMS(智能建筑集成管理系统)。

智慧宿舍电子设计技术报告

智慧宿舍电子设计技术报告

电子设计技术报告题目:智慧宿舍学院:电子通信与物理学院专业:电子与通信工程时间:2016 年5月17 日1.设计目的与要求智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。

智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。

与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能,甚至为各种能源费用节约资金。

本设计制作了一个简单的智能家居系统,实现对室内温度、湿度以及光照强度的检测,并通过无线网络上传至终端,实现用户的实时查看。

同时,当温度超过25摄氏度或湿度超过60%时自动开启风扇,以使室内能一直处于人体舒适环境。

当光照强度低于200lx时,自动开灯。

2.设计实现方案2.1系统框图为实现上述功能,我们采用Arduino模块为控制模块,以协调各个模块之间的工作;温度和湿度采集模块采用DHT11模块,可以同时检测温度和湿度,温度用摄氏度表示,湿度用空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比的百分数表示;无线传输模块采用ESP8266的无线WIFI模块。

图1 系统框图2.2 各模块具体实现2.2.1 控制器Arduino模块Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。

包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。

它构建于开放原始码simple I/O介面版,并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。

主要包含两个主要的部分:硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板;另外一个则是Arduino IDE,你的计算机中的程序开发环境。

你只要在IDE中编写程序代码,将程序上传到Arduino电路板后,程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。

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目录1 前言(绪论) (2)2 总体方案设计 (3)2.1方案比较42.1.1方案一:长期寿命测试 (4)2.1.2方案二:加速(短期)寿命测试 (4)2.2方案论证43 单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍及电路设计53.1.1热阻( Rθ ) 的测量 (5)3.1.2结温测量 (5)3.1.3光通量的测量 (7)3.1.4串口电路的设计 (7)3.1.5温度控制和报警电路设计 (8)3.1.6 过零触发电路设计 (8)3.2电路参数的计算及元器件93.2.1 LED灯常用电路参数 (9)3.2.2电学特性 (9)3.3特殊器件的介绍123.3.1 ADM3251E (12)3.3.2 ADUC848 (12)3.3.3 555芯片 (14)3.4各单元模块的联接164 软件设计 (17)4.1 PROTEL99 SE简介174.2软件设计结构及功能175 系统调试 (18)6 系统功能及指标参数 (19)6.1说明系统能实现的功能196.2系统指标参数测试及测试方法说明196.2.1失效时间和失效数的确定 (19)6.2.2 数据处理方法 (21)6.3系统功能及指标参数分析217 结论 (22)8 总结与体会 (23)9 参考文献 (24)附录1:相关设计图 (25)附录2:元器件清单表 (26)附录3:相关设计软件 (27)1 前言(绪论)1986 年,在蓝宝石基底上沉积高品质GaN 晶体获得成功,并且在1993 年开发出了高亮度蓝光发光二极管( LEDs) 。

至今,人们仍在对高亮度蓝光 LED 进行不断地完善。

在 1996 年,开发出了采用蓝光 LED 与黄色荧光粉相结合发出白光的 LED 产品并将其商业化[1]。

21 世纪照明 METI 国家(Akari) 项目是一项基于高效率白光 LED 照明技术的工程,它利用的是近紫外线 LED 与荧光粉系统相结合的方法,该项目于1998 年启动,其第一阶段的项目已于 2004 年完成。

作为电子元器件,发光二极管(Light Emitting Diode-LED)已出现40多年,但长久以来,受到发光效率和亮度的限制,仅为指示灯所采用,直到上世纪末突破了技术瓶颈,生产出高亮度高效率的LED和兰光LED,使其应用围扩展到信号灯、城市夜景工程、全彩屏等,提供了作为照明光源的可能性。

随着LED应用围的加大,提高LED可靠性具有更加重要的意义。

LED具有高可靠性和长寿命的优点,在实际生产研发过程中,需要通过寿命试验对LED芯片的可靠性水平进行评价,并通过质量反馈来提高LED芯片的可靠性水平,以保证LED芯片质量,为此我司在实现全色系LED产业化的同时,开发了LED芯片寿命试验的条件、方法、手段和装置等,以提高寿命试验的科学性和结果的准确性。

近些年来,LED 照明因具有许多优点,例如长寿命、低能耗、体积小等而非常有吸引力。

最早 LED 只是被用来替换小型白炽灯充当指示器。

在其光效有所提高后,LED 被应用于显示器中。

随着其光效和总光通量的进一步改善,LED 开始被应用于日常照明领域。

对于普通照明设备而言, LED 有限的光通量是一个难以解决的问题。

要想获得高光通量就需要有高密度基底和大的工作电流。

这将导致LED 产生热量、温度升高, 损坏LED 模块。

随着LED生产技术水平的提高,产品的寿命和可靠性大为改观,LED的理论寿命为10万小时,如果仍采用常规的正常额定应力下的寿命试验,很难对产品的寿命和可靠性做出较为客观的评价,而我们试验的主要目的是,通过寿命试验掌握LED芯片光输出衰减状况,进而推断其寿命。

本设计介绍了LED芯片寿命试验过程,提出了寿命试验条件,完善的试验方案,消除可能影响寿命试验结果准确性的因素,保证了寿命试验结果的客观性和准确性。

采用科学的试验线路和连接方式,使寿命试验台不但操作简便、安全,而且试验容量大。

2 总体方案设计LED 的发光过程包括三个部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。

由此可见,LED 主要靠载流子的不断移动而发光的,不存在老化和烧断的现象,其特殊的发光机理决定了它的发光寿命长达5 - 10万个小时。

LED 的寿命主要取决于 LED 芯片的质量、芯片的设计和芯片的材料。

直接影响 LED 寿命的关键因素有两个:一是驱动电流的变化——达到某个阈值以后,启动 LED 的电流越高,发光发热就越多;二是工作环境温度——温度越高,出光就越少。

此外,LED 灯具的安装及固定方式对其寿命也有很大的影响。

LED 芯片对温度异常敏感,这也是半导体的共性。

一般用 LED 照明光源光通量流明值下降到初始值的50%的时间来定义其寿命。

50%就是LED的半衰期,例如,φ5LED在室温情况下,在20 mA电流驱动下的寿命为10万小时,也就是说10万小时后,其光通量还保持在原来的一半。

LED 的半衰期与 PN 结(Tj 点)结点的温度关系可用如图2.1曲线表示,其关系为/t cktB B e-=式中, Bt为使用t后的光通量, Bo 为初始使用的光通量; e为对数常数;c为常数;t 为使用时间;k 为温度。

不管如何测量,半导体照明光源的寿命通常是比较长的,这对 LED 产品应用来说是一个很有意义的因素。

随着使用时间的推移,LED的光衰量非常小。

一般情况下,LED光源的使用寿命是50 000 h或者更长。

如果其中一个LED损坏了也不会影响整个灯的继续照明。

LED灯的使用寿命还取决于每天工作多少小时如图表 2.2所示。

每天工作时间 5 万小时等于10 万小时等于每天24小时 5.7 年11.4 年每天工作18小时7.4 年14.8 年图2.1 LED的半衰期与PN 结结点的温度的关系表2.2 LED 寿命与使用时间的关系必须指出,50 000 h 是 LED 在实验室老化的预期寿命。

从目前的制造技术来看,要做到灯具整体达到50 000 h 的寿命是很困难的。

灯具寿命和光源寿命不能混为一谈2.1方案比较2.1.1方案一:长期寿命测试方案一叙述:为了确认LED灯具寿命是否达到5 - 10万小时,需要进行长期寿命试验,目前的做法基本上形成如下共识:因 GaN基的LED器件开始的输出光功率不稳定,所以按美国 ASSIST联盟规定,需要电老化1000小时后,测得的光功率或光通量为初始值。

之后加额定电流3000小时,测量光通量(或光功率)衰减要小于4%,再加电流 3000小时,光通量衰减要小于8%,再通电4000小时,共1万小时,测得光通量衰减要小于14%,即光通量达到初始值的 86%以上。

此时才可证明确保 LED 寿命达到5 - 10万小时。

2.1.2方案二:加速(短期)寿命测试方案二叙述:电子器件加速寿命试验可以在加大应力(电功率或温度)下进行试验,这里要讨论的是采用温度应力的办法,测量计算出来的寿命是LED平均寿命,即失效前的平均工作时间。

采用此方法将会大缩短LED寿命的测试时间,有利于及时改进、提高LED可靠性。

主要是引用“亚玛卡西”(yamakoshi)的发光管光功率缓慢退化公式,通(Arrhenius)过退化系数得到不同加速应力温度下LED的寿命试验数据,再用“阿伦尼斯”方程的数值解析法得到正常应力(室温)下的LED 的平均寿命,简称“退化系数解析法”,该方法采用三个不同应力温度即165℃、175℃和185℃下,测量的数据计算出室温下平均寿命的一致性。

2.2方案论证方案一中试验周期长,需要电老化1000小时后,测得的光功率或光通量为初始值,之后加额定电流3000小时,测量光通量(或光功率)衰减要小于4%,再加电流 3000小时,光通量衰减要小于8%,再通电4000小时,共1万小时,将近42天的时间,与本次设计所给时间冲突十分巨大,试验过程将耗费诸多时间,故不宜采用此方案。

方案二中在加大应力(电功率或温度)下进行试验,这里要讨论的是采用温度应力的办法,测量计算出来的寿命是LED平均寿命,即失效前的平均工作时间。

采用此方法将会大缩短LED寿命的测试时间,有利于及时改进、提高LED可靠性。

能够在本次设计所给时间中,较为准确的得到试验的结果。

综上所述,本次设计将采用方案二进行以下设计。

3 单元模块设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计3.1.1热阻( Rθ ) 的测量本实验的目的在于得知工作条件与设备使用寿命之间的关系。

工作条件中的两个重要因素是驱动电流和结温 Tj 。

且结温 Tj 通过Rθ (在pn结与铜板之间) 进行计算。

因此,为了获得可靠、准确的数据, 可以用两种方法对Rθ进行测量。

一种是常见的电压梯度法, 另一种是利用热像仪。

LED 模块安装在铜基电路板上。

电路板的形成特别设计成开放式的, 因此其外壳直接用铜和焊料焊接。

铜板通过热导密封垫与热沉相连。

热沉通过Peltier设备来控制温度。

实验设备如图3.1所示。

可以对结温Tj进行了常规测量。

在外壳中串联有5个芯片。

再对连接在一起的5个芯片逐一进行测量。

每一个芯片部的温度分布情况并不完全一致。

因此我们用平均值作为最终测量结果。

利用这种方法必图3.1 热阻测量装置须去除荧光板、光学组件和底部填充剂, 直接确定芯片的温度分布情况。

因此, 原则上我们必须关注Tj 在去除硅树脂后可能出现的变化。

对热传导过程的计算证实几乎所有的热量是通过金质凸点而非硅树脂来传导的。

这说明 Tj 的测量与是否去除了硅树脂无关。

Rθ = 78.9 ℃/W。

其数值与由常规测量方法获得的数值相同。

我们利用这两种方法测得的热阻值完全一致。

因此, 我们证实用两种方法测得的数据可靠、准确。

再利用热像仪分别对1块芯片和5块芯片进行测量, 其测量结果是在同位置测量到的Rθ值的1.2倍。

在计算中, 我们定义热阻为5块LED芯片平均温度的平均值。

通过热像仪所测得的此数值为 100.2 ℃/W。

因此, 我们假定其热阻为 100 ℃/W。

3.1.2结温测量结温测量的实验装置如图3.2所示。

恒温箱 ( 1 ) ( WG 243 型电热鼓风干燥箱)被用来控制 LED 的环境温度,误差小于 1 ℃。

LED支架可以方便的固定LED ( 2 )以及测量电路和热电阻 ( 3 ) ( Pt100标准热电阻) 。

热电阻被焊接在LED的阳极管脚上, 它的电阻值由万用 ( 4 ) ( VC 9802 A )来测量。

电源 ( 5 ) ( SS P3112 光谱仪的稳流电源 ) 给 LED提供恒定直流。

另一只万用表 ( 6 )( VC 9802 A ) 用来测量LED 的正向电压。

LED 发出的光通过透镜 ( 7 ) 汇聚后,透过恒温箱的玻图3.2 测量结温的装置璃窗口 ( 8 ) ,进入光谱仪 ( 9 ) ( SSP 3112 光谱仪 )的积分球。

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