大学生电子设计大赛 PWM调光的多功能LED台灯电路设计
基于PWM调光的智能多功能台灯设计毕业设计论文
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
13电子信息工程2班1336230077学生姓名指导教师孙运旺副教授完成日期2015随着电子技术的日益发展人们生活中的照明工具也在发生着巨大的变化
毕业设计(论文)
题目基于PWM调光的智能多功能台灯设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
方案二：采用脉宽调制（PWM）来调光
脉宽调制（PWM）调光法利用改变电源脉冲宽度的方法，改变其亮度[1]。假如脉冲的周期为tpwm,脉冲宽度为ton,那么其工作比D（或称为孔度比）就是ton/tpwm.改变恒流源脉冲的工作比就可以改变LED的亮度。其优点：1、不会产生任何色谱偏移。2、PWM调光具有极高的调光精确度。3、可以和数字控制技术相结合来进行控制。因为任何数字都可以很容易变换成为一个PWM信号。4、PWM调光能够通过软件的方式比较容易实现，使用范围广阔。
基于PWM调光的智能多功能台灯设计文献综述
本科毕业设计（文献综述）题目基于PWM的智能多功能台灯设计姓名韦洋专业自动化学号 ********* 指导教师曹卫锋郑州科技学院电气工程学院二○一四年五月基于PWM的智能多功能台灯设计文献综述1 前言台灯是每个家庭的生活必需品，而普通的台灯功能简单，用途单一。
随着电子科技的发展，台灯作为人们经常使用的生活必需品也有着很大的发展。
逐步朝着多功能化，智能化的方向发展。
根据自身所学知识结合实际情况制作一种智能台灯，主要实现台灯的基本照明功能功能，能够智能的调节台灯亮度，能够显示室内温度，拥有万年历时钟功能。
随着家用电器的发展，作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化多功能化。
2台灯的发展的发展背景虽然按键式的台灯还是台灯市场的主体。
但是，随着现代电子技术的发展和人们的需求变化，传统的台灯已经感受到产品更新换代的威胁。
与其他的智能化家用电器一样，智能化台灯有许多普通按键台灯所无法比及的优势，智能化台灯一方面可以更节省电能，有利于环保。
现今台灯种类样式繁多，灯泡分为：节能灯，白炽灯，LED灯泡。
控制方式有：开关控制，触控式，亮度可调式，甚至声控。
LED 作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源[1]。
基于白光LED 的固态照明，是一种典型的绿色照明方式[2]。
与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。
3基于PWM调光的智能LED台灯的发展现状自LED光源进入通用照明领域，逐渐取代传统光源，日益占据照明的核心领域。
其除了耗能少、无污染、不含汞、寿命长等优点外，可控性强是LED光源区别于传统光源的鲜明特点。
因此，充分发挥LED的先天优势，让LED按照人们的照明需求，随时"可控可调"，将使LED更为快速的占据照明领域的核心地位。
pwm调光灯控制电路的设计 -回复
pwm调光灯控制电路的设计-回复PWM调光灯控制电路的设计是一种常见的技术，它可以实现对灯光亮度的精确控制。
在设计过程中，需要考虑电路的稳定性、效率和可靠性等因素。
本文将分为以下几个步骤详细介绍PWM调光灯控制电路的设计。
第一步：了解PWM调光原理PWM，即脉宽调制，是一种通过调整系统中的开关周期和开关信号的高电平时间来实现对输出信号的调制的技术。
在调光灯控制电路中，PWM 技术通过改变脉冲信号的占空比来控制灯光亮度。
第二步：选择合适的光源和驱动电路首先需要选择合适的光源，如LED灯、荧光灯等。
LED灯由于其低功耗、高效率和长寿命等优点，被广泛应用于调光灯。
然后选择适当的驱动电路，驱动电路应能提供稳定的电流和电压，并且能够根据PWM信号变化进行调节。
第三步：设计电源电路PWM调光灯控制电路需要一个稳定的电源电路来提供工作电压。
常见的电源电路包括线性稳压电源和开关电源。
线性稳压电源简单可靠，但效率较低；开关电源效率较高，但设计复杂。
根据实际需求选择合适的电源电路。
第四步：设计PWM调光控制电路PWM调光控制电路是整个设计的核心部分。
该电路由微控制器或专用集成电路、比较器、驱动电路等组成。
微控制器或专用集成电路负责产生PWM信号，比较器用于将PWM信号和反馈信号进行比较，驱动电路负责根据比较器的输出信号控制灯光亮度。
第五步：进行仿真和调试在完成电路设计后，需要进行仿真和调试。
使用电路仿真软件对整个电路进行仿真，以验证设计的正确性。
同时，需要调试电路，调整相关参数，确保PWM调光灯控制电路能够正常工作，并且满足设计要求。
第六步：制作PCB板和组装在设计验证无误后，需要进行PCB板的制作和电路的组装。
PCB板的制作可以采用软件自动生成的方法，或者通过外包给专业的PCB制造商制作。
然后将电路元件依据设计进行组装，确保电路的可靠性和稳定性。
第七步：测试与应用最后，对制作完成的PWM调光灯控制电路进行测试和应用。
大学生电子设计大赛LED照明用不中断恒流电源
大学生电子设计大赛（J题）《LED照明用不中断恒流电源》（高职高专组）参赛学生：指导教师：学校：院系：时间：目录摘要-------------------------------------------------02一、方案设计与论证----------------------------------031、主控电路-------------------------------------------------032、显示电路-------------------------------------------------03二、电路与程序设计-----------------------------------031、电路整体框图---------------------------------------------032、单元电路的设计-------------------------------------------03三、分析与计算及改良-------------------------------------------04一、整流滤波后电压的大小-------------------------------------04二、提高效率的方式-------------------------------------------05四、测试方案与测试结果---------------------------------------051、测试仪器及设备-------------------------------------------05二、测试结果分析---------------------------------------------05五、结论---------------------------------------------------------06六、参考文献----------------------------------------------------06附录--------------------------------------------------------------071、MSP430F149最小系统原理图---------------------------------072、电路整体框图---------------------------------------------073、降压电路原理图-------------------------------------------084、升压电路原理图-------------------------------------------085、LED驱动电路原理图 ---------------------------------------08六、备用电源欠压爱惜电路设计框图 ----------------------------097、自动调光电路设计框图 ------------------------------------09八、EMI抑制电路设计 -----------------------------------------09摘要本系统有主电源和备用电源两部份，主电源和备用电源能进行自主切换并实现恒流输出，电源具有短路爱惜和欠压爱惜功能。
基于PWM调光的智能多功能台灯设计
本科毕业设计题目基于PWM的智能多功能台灯设计姓名韦洋专业自动化学号指导老师曹卫锋郑州科技学院电气工程学院二○一四年五月郑州科技学院毕业设计（论文）任务书题目基于PWM的智能多功能台灯设计专业自动化学号姓名韦洋主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：（1）功能要求：台灯能够自动调整光强亮度，检测环境温度，显示日历等。
（2）硬件要求：整个系统的硬件部分包括单片机，键盘、显示和信号输出等。
上述内容为基本要求，可按照自己的理解增加功能使之更完善。
基本要求：（1）明确毕业设计任务，复习与查阅有关资料。
（2）对设计进行简要说明，总体设计方案，设计电路，使用计算机绘图，画出详细的电路接线图，列出元器件清单。
电路图要求工整、清楚、正确，并标明管脚。
（3）软件编程必须有流程图，程序必须加注释，各程序段的开始要注明该段功能和作用。
（4）要求使用A4打印稿，不少于2万字。
格式遵照学校规定。
主要参考资料：（1）周航慈.单片机应用程序设计技术[M].北京航空航天大学出版社（2）中国期刊全文数据库。
（3）“电子技术应用”、“电子设计应用”、“单片机与嵌入式系统应用”等期刊。
（4）张毅刚.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社（5）（6）完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告课题名称基于PWM的智能多功能台灯设计课题来源教师拟定课题类型AX 指导教师曹卫峰学生姓名韦洋学号专业自动化开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。
）1. 调研资料的准备毕业设计是对我们在大学所学知识的一次系统而全面的总结，要求有一定的深度和广度，只有这样才能把所学知识融会贯通，将知识转化为能力。
为了为我们的老师、家长和我们自己画下一个完美的句号，调研资料准备如下：（1）在图书馆查阅与单片机、传感器、PWM脉宽调制相关电路等有关的文字书籍；（2）通过互连网查阅所使用芯片相关的电子资料，以及国内外相关技术；（3）通过老师的指导与解惑，对设计内容有基本的了解，确定所使用的单片机类型和芯片型号，掌握各种硬件原理。
基于PWM调光的智能多功能台灯设计毕业设计论文
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
作 者 签 名：日 期：
指导教师签名：日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
基于PWM调光的智能多功能台灯设计毕业设计
基于PWM调光的智能多功能台灯设计毕业设计目录中文摘要 (I)英文摘要...................................................................................................................... I I 前言.. (IV)1 设计的总体要求及方案选择 (1)1.1 调光技术的选择 (1)1.2 主要集成芯片的选择 (2)2 硬件系统电路设计 (4)2.1 整体电路系统模块 (4)2.2 单片机主控系统 (4)2.3 恒流驱动系统 (5)2.4 时钟系统 (7)2.5 液晶显示系统 (8)2.6 温度检测系统 (10)2.7 蜂鸣系统 (12)2.8 按键系统 (12)2.9 电源系统 (13)3 系统软件设计 (14)3.1 系统主程序 (14)3.2 按键检测和处理程序 (15)3.3 外部中断程序 (16)3.4 定时器中断程序 (16)3.5 C语言程序编写和ISP软件程序下载 (17)4软件的调试和仿真 (19)5 硬件的组装与调试 (20)5.1元器件的选择与测量 (20)5.2电子元器件的焊接与组装 (20)5.3电子电路的调试 (21)5.3.1 调试方法 (21)5.3.2 调试步骤 (21)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (27)附录1 电路实物图 (28)附录2 电路原理总图 (29)附录3 电路程序清单 (30)附录4 元器件清单 (58)基于PWM的智能多功能台灯设计摘要随着电子技术的日益发展，人们生活中的照明工具也在发生着巨大的变化。
普通电灯，白炽灯，LED灯，这也反映了人类社会的进步，科技的发展。
目前的家居逐步朝着多功能化智能化的方向发展[12]。
随着环境问问题的恶化，能源的减少。
节能绿色环保的台灯，逐步走进了人们的生活。
以前的台灯用途单一，而现在的人们需要一种多功能智能化的台灯。
基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案
基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案2012-04-26站长统计中心议题：基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案解决方案探究系统硬件电路设计方法设计基于PWM 调光的多功能LED 台灯引言随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。
照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。
LED 作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。
基于白光LED 的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。
可以预见不久的将来，LED 必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。
目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点；至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害；而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。
为解决当前问题，本文设计了以AT89S51 单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统，采用PT4115 大功率LED 恒流驱动方案，可实现对LED 台灯的PWM 调光控制；同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。
在实现高效节能的同时，为家庭使用提供了极大的便捷。
1 系统硬件电路设计该多功能LED 台灯系统采用20 只5mm 高亮白光LED 灯珠为光源，以A T89S51 单片机为主控芯片，由LED 恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。
基于PWM的无级调光LED驱动电路设计共3篇
基于PWM的无级调光LED驱动电路设计共3篇基于PWM的无级调光LED驱动电路设计1无级调光LED驱动电路设计PWM调制是现代电子技术中广泛使用的一种技术，它通过调节与维持多种输出点之间的准确关系，使得电子器件能够控制电力用于对外输出。
在LED灯的驱动电路中，PWM调制技术同样得到了广泛的应用。
本文旨在介绍基于PWM技术的无级调光LED驱动电路的设计原理和具体实现方法。
1. PWM技术原理PWM技术是利用开关元件不断地开关，将直流电按照一定的占空比转换成为具有高频脉冲的电压信号，从而精准地控制输出的电力大小。
PWM技术可以实现模拟信号的数字化，进而通过数字控制进行输出。
这种技术的优势包括：（1）工作效率高：PWM驱动电路的输出信号是具有脉冲宽度和周期的高频脉冲信号，其输出的平均值可以由占空比决定，因此电力传输效率高。
（2）输出精度高：PWM技术可以便捷地实现数字控制输出，利用数字序列、计数器等实现精准控制。
（3）抗干扰能力好：PWM技术输出的是高频脉冲信号，因此能够减少对噪声等外部干扰的影响，保证输出效果。
由于PWM技术的优势，其在LED灯的驱动电路中得到了广泛的应用。
下面我们将介绍基于PWM技术的无级调光LED驱动电路的具体设计方法。
2. 无级调光LED驱动电路设计（1）PWM信号的产生与控制PWM信号的产生与控制是无级调光LED驱动电路的核心。
其原理是通过对PWM信号的频率和占空比进行控制，进而实现对LED的亮度进行精准控制。
该电路实现的具体步骤如下：步骤一：产生基础信号在无级调光LED驱动电路中，我们需要产生一种基础的PWM信号，以此作为后续控制的基础信号。
产生基础信号的主要步骤包括：通过555定时器或者微处理器产生基础信号；对产生的信号进行整形，使其成为占空比可调的方波。
步骤二：PWM信号的控制针对LED驱动电路的具体要求，我们需要实现对基础信号频率和占空比的控制。
具体的PWM信号控制方法如下：进入控制阶段后，对信号进行持续分频，并利用数字控制占空比输出。
基于pwm调光的智能多功能台灯设计文献综述
百度文库- 让每个人平等地提升自我本科毕业设计（文献综述）题目基于PWM的智能多功能台灯设计姓名韦洋专业自动化学号 201042004 指导教师曹卫锋郑州科技学院电气工程学院二○一四年五月基于PWM的智能多功能台灯设计文献综述1 前言台灯是每个家庭的生活必需品，而普通的台灯功能简单，用途单一。
随着电子科技的发展，台灯作为人们经常使用的生活必需品也有着很大的发展。
逐步朝着多功能化，智能化的方向发展。
根据自身所学知识结合实际情况制作一种智能台灯，主要实现台灯的基本照明功能功能，能够智能的调节台灯亮度，能够显示室内温度，拥有万年历时钟功能。
随着家用电器的发展，作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化多功能化。
2台灯的发展的发展背景虽然按键式的台灯还是台灯市场的主体。
但是，随着现代电子技术的发展和人们的需求变化，传统的台灯已经感受到产品更新换代的威胁。
与其他的智能化家用电器一样，智能化台灯有许多普通按键台灯所无法比及的优势，智能化台灯一方面可以更节省电能，有利于环保。
现今台灯种类样式繁多，灯泡分为：节能灯，白炽灯，LED灯泡。
控制方式有：开关控制，触控式，亮度可调式，甚至声控。
LED 作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源[1]。
基于白光LED 的固态照明，是一种典型的绿色照明方式[2]。
与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。
3基于PWM调光的智能LED台灯的发展现状自LED光源进入通用照明领域，逐渐取代传统光源，日益占据照明的核心领域。
其除了耗能少、无污染、不含汞、寿命长等优点外，可控性强是LED光源区别于传统光源的鲜明特点。
因此，充分发挥LED的先天优势，让LED按照人们的照明需求，随时"可控可调"，将使LED更为快速的占据照明领域的核心地位。
PWM调整LED亮度设计报告
EDA技术基础PWM调整LED亮度选做试验电子信息科学与技术物电学院2011-06-24PWM调整LED亮度设计一．实验任务学习PWM原理，用Verilog硬件描述语言设计PWM逻辑电路，实现PWM信号占空比可调，通过按键调整PWM信号的占空比，将此PWM信号输出驱动发光二极管，观察不同占空比时发光二极管的亮度如何变化。
在实验箱上实现按键调整发光二极管亮度，数码管显示PWM信号的占空比。
具体要求：将输入数字信号转化为输出模拟信号，利用脉宽调制来实现二极管的亮度调节。
按下s1（不松手），二极管逐渐变暗，暗到一定程度，突然变亮，再循环，按下s2（不松手），二极管逐渐变亮，亮到一定程度，突然变暗，再循环。
二．方案论证实验原理图为三、实验思路调节时钟脉冲的占空比，输出脉冲频率一定，输出脉冲的占空比越大相当于输出的有效电平越大，可将数字量转化为模拟量。
基于这种思路可先将输入的一定计数周期T（相当于一个常量）的标准时钟脉冲变为一个高低电平占空比不一致的非标准脉冲（包含一个高电平、一个低电平），可用另外一个计数器Q来控制高低电平的占空比，随着Q的增大高电平的占空比随时间逐渐增大（或减小），而低电平随时间逐渐减小（或增大）。
但这个脉冲周期T是一定的。
随着T个数的增加便能得到一个高电平的占空比随时间逐渐增大（或减小），而低电平随时间逐渐减小（或增大）的非标准的时钟脉冲。
由于时钟脉冲的高低电平的占空比随时间有规律、有方向的变化，这样可实现二极管的亮度缓慢变化。
四、实验步骤及代码99计数器的计数模块代码为module counter(clk,clr,Q);input clk,clr;output [7:0]Q;reg [7:0]Q;always @(posedge clk or negedge clr)begin if(!clr) begin Q=0;endelse beginif(Q[3:0]==9) begin if(Q[7:4]<9)begin Q[7:4]=Q[7:4]+1; Q[3:0]=0;end else begin Q[7:0]=0;endendelse begin Q[3:0]=Q[3:0]+1;endendendendmodule而通过按键可调的计数器模块的代码为：module c9(clk,clr,kup,kdw,Q,clk); input clr,clk;input kup,kdw;output [7:0]Q;reg [7:0]Q;wire clka,clkb,clkc,clkd,newclk; assign clka = clk;LCELL AA(clka,clkb);LCELL BB(clkb,clkc);LCELL CC(clkc,clkd);LCELL DD(clkd,newclk);always @(posedge newclk or negedge clr)beginif(!clr) begin Q[3:0]=4'H0;Q[7:4]=4'H5;endelse beginif(kup)beginif(Q[3:0]==4'H9)if(Q[7:4]==9) begin Q[7:4]=4'H0;Q[3:0]=4'H0;end else begin Q[7:4]=Q[7:4]+4'H1;Q[3:0]=4'H0;endelse Q[3:0]=Q[3:0]+4'H1;endelse begin Q[3:0]=Q[3:0];Q[7:4]=Q[7:4];endif(kdw)beginif(Q[3:0]==4'H0)if(Q[7:4]==4'H0) begin Q[7:4]=4'H9;Q[3:0]=4'H9;end else begin Q[7:4]=Q[7:4]-1;Q[3:0]=4'H9;endelse Q[3:0]=Q[3:0]-4'H1;endelse begin Q[3:0]=Q[3:0];Q[7:4]=Q[7:4];endendendendmodule同时要用实验箱上的50MHZ晶体震荡器作为计数器1的输入时钟代码为module fenpin2(clk,clr,clko);input clk,clr;output clko;reg [25:0]c;reg clko;always @(posedge clk or negedge clr)beginif(!clr) begin c=26'H0;clko=1'H0;endelse if(c==26'D50_000_000)begin c=26'H0;clko=1'H1;end else begin c=c+26'D100;clko=1'H0;endendendmodule由于数码关于二极管的频率不一样，因此对他们时钟信号的分频的大小也应不同，因此对二极管的输入时钟也应进行分频，其代码为：module div_clk(clk,clr,ck0);input clk,clr;output ck0;reg [19:0]c;always @(posedge clk or negedge clr)beginif(!clr)c=20'H0;else c=c+20'H1;endassign ck0=c[5];endmodule为了使数码管上能显示出占空比，我们还应加一个比较模块，其代码：module compare(a,b,led);input [7:0]a;input [7:0]b;output led;reg led;always @(a or b)beginif(a<b)led=1;else led=0;endendmodule数码管显示模块module deled(num,a,b,c,d,e,f,g);input [3:0]num;output a,b,c,d,e,f,g;reg a,b,c,d,e,f,g;always @(num)begincase(num)4'H0 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111110; 4'H1 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b0110000;4'H2 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1101101;4'H3 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111001;4'H4 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b0110011;4'H5 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1011011;4'H6 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1011111;4'H7 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1110000;4'H8 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111111;4'H9 :{a,b,c,d,e,f,g} = 7'b1111011;default:{a,b,c,d,e,f,g}=7'b0000000;endcaseendendmodule相应的数码管引脚、二极管引脚及按键的引脚排列图为：五、实验分析及实验总结1、由于时钟脉冲的高低电平的占空比随时间有规律、有方向的变化，这样可实现二极管的亮度缓慢变化。
基于PWM调光的多功能LED台灯设计
基于PWM调光的多功能LED台灯设计作者：吴国文来源：《科技风》2019年第02期摘要：传统台灯功能单一、能耗大、亮度不可调等缺点。
本设计的多功能LED台灯以STC89C52RC单片机为智能控制，PT4115恒流驱动，10等级PWM调光，有效保护LED灯光亮度适合，达到绿色环保，高效节能、实用可靠等目的。
关键词：STC89C52R2单片机；PWM调光；PT4115恒流驱动LED灯具有发光效率高、耗电量低、绿色环保等优点，在照明行业中LED逐步取代传统光源。
而LED的驱动应能够支持LED亮度的调节功能。
而PWM调光更符合人们对LED调光精准、可调范围大、没色偏、没频闪的要求。
因此，以STC89C52RC单片机为控制芯片，用PT4115恒流驱动LED，PWM调光技术等设计具有多功能的台灯以满足实际的需求。
[1]1 系統总体设计台灯采用高亮白光LED为光源，以STC89C52RC单片机为主控芯片，由PT4115恒流驱动电路、DS1302时钟电路、DS18B20测温电路、1602液晶显示电路、蜂鸣电路、按键电路、电源电路组成。
系统框图如下图所示。
模拟调光会产生色偏，本设计用PWM调光方案，通过PT4115芯片的DIM引脚加入占空比可变的PWM信号用于调小输出电流实现调光，其亮度由PWM信号的占空比决定。
为了避免调光过程中LED闪烁，需设置PWM频率在120Hz以上。
将单片机定时器T0溢出中断定为1/2500秒（即400μS），每10次脉冲作为一个周期，即频率为250HZ，在每1/250秒的方波周期中，通过编程使单片机P1.1脚产生占空比可调的PWM脉冲，实现对LED台灯10级PWM调光控制；1602液晶屏实时显示年、月、日、星期、时、分、秒以及实时温度信息；闹钟功能采用扬声器声音报警，闹钟时间到，发出蜂鸣声报警，提示用户时间；用户可以通过按键电路实现对DS1302时钟参数的设置、闹钟开与关以及LED亮度调节。
pwm控制led亮度课程设计
pwm控制led亮度课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PWM（脉冲宽度调制）的基本概念及其在LED亮度控制中的应用原理。
2. 学生能掌握利用微控制器或专用PWM发生器对LED亮度进行调节的方法。
3. 学生能够解释PWM信号占空比与LED亮度之间的关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成PWM信号生成及LED亮度控制电路的设计与搭建。
2. 学生能够通过编程或使用相关工具，实现LED亮度的精确调节。
3. 学生能够对PWM控制LED亮度的实验结果进行分析，解决简单实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和自动化控制领域的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队合作意识，提高沟通协调能力，养成共同探讨、相互学习的良好习惯。
3. 增强学生环保意识，引导学生关注节能减排，提高社会责任感。
课程性质分析：本课程属于电子与信息技术领域，结合实际应用，注重理论联系实际，培养学生的动手操作能力和创新能力。
学生特点分析：学生处于中学阶段，具有一定的基础电子知识，好奇心强，喜欢动手实践，但需要进一步引导和培养自主学习能力。
教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，提高实践操作能力。
同时注重理论与实践相结合，使学生在实践中巩固知识，提升技能。
通过课程目标的设定，为教学设计和评估提供明确的方向和依据。
二、教学内容1. 理论知识：- PWM基本概念：介绍PWM的定义、作用及其在电子技术中的应用。
- PWM工作原理：讲解PWM信号产生、占空比计算及对LED亮度控制的影响。
- 教材章节：第二章“脉冲宽度调制技术”。
2. 实践操作：- 电路设计：指导学生设计PWM信号发生器及LED控制电路。
- 编程与调试：教授学生如何编写程序，实现PWM信号输出及LED亮度调节。
- 教材章节：第三章“LED驱动与控制技术”。
3. 实验与分析：- 实验操作：组织学生进行PWM控制LED亮度的实验，观察并记录实验现象。
基于C51单片机和PWM调光的LED台灯设计
基于C51单片机和PWM调光的LED台灯设计LED台灯是一种节能环保的照明产品，具有调光功能可以根据需要调节亮度。
本文将以C51单片机为核心，结合PWM调光技术设计一款LED台灯。
1.系统设计本设计的LED台灯由C51单片机、三极管、电阻、电容、可变电阻和LED灯组成。
C51单片机作为控制器，通过PWM调整LED的亮度。
三极管起到放大电流的作用，电阻和电容用于稳压滤波，可变电阻用于调节亮度。
2.硬件设计(1)电源电路LED台灯的电源电路由变压器、整流电路和稳压滤波电路组成。
变压器将220V交流电转换为合适的低压交流电，整流电路将交流电转换为直流电，稳压滤波电路将输出的直流电进行稳压和滤波。
(2)控制电路C51单片机作为控制器，需要将其正常工作电压5V进行稳定和滤波，因此在其供电端接入电容和电阻以实现稳定电压。
三极管通过放大电流的方式驱动LED。
(3)亮度调节电路可变电阻与PWM信号相连，通过调节可变电阻的阻值来改变PWM信号的占空比，进而改变LED的亮度。
3.软件设计(1)初始化设置初始化IO口，设置PWM输出引脚。
设置定时器和定时器中断，设定一个较小的时间间隔，用于产生PWM信号。
(2)PWM生成使用定时器中断来产生PWM信号。
通过改变定时器中断产生的时间间隔，可以改变PWM信号的占空比。
占空比越大，LED越亮；占空比越小，LED越暗。
(3)亮度调节利用ADC模块读取可变电阻的电压值，将其转换为具体的阻值。
根据阻值计算出对应的占空比，通过改变定时器中断的时间间隔来调整PWM信号的占空比，从而改变LED的亮度。
4.结果验证将C51单片机烧录好的程序与硬件连接，通过调节可变电阻，LED的亮度可以自由调节。
5.总结本设计利用C51单片机和PWM调光技术实现了LED台灯的设计，通过调节PWM信号的占空比来改变LED的亮度，实现了灯光的调光功能。
这种设计具有低功耗、节能环保的特点，在实际应用中有很大的潜力。
基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案
基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案第一篇：基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案 2012-04-26 站长统计中心议题：基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案解决方案探究系统硬件电路设计方法设计基于PWM 调光的多功能LED 台灯引言随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。
照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。
LED 作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。
基于白光LED 的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。
可以预见不久的将来，LED 必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。
目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点；至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害；而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。
为解决当前问题，本文设计了以AT89S51 单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统，采用PT4115 大功率LED 恒流驱动方案，可实现对LED 台灯的PWM 调光控制；同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。
在实现高效节能的同时，为家庭使用提供了极大的便捷。
系统硬件电路设计该多功能 LED 台灯系统采用20 只5mm 高亮白光LED 灯珠为光源，以AT89S51 单片机为主控芯片，由LED 恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。
2015年全国大学生电子设计竞赛LED灯闪光灯电源
2015年全国大学生电子设计竞赛LED灯闪光灯电源【高职高专组】2015年8月15日摘要本系统采用Arduino UNO R3单片机为核心控制器，它是一款具有14路数字IO口(其中6路可作为PWM输出)，另外6路模拟输入，它比之前的51单片机、16单片机更加的简单，可以对电源的脉冲输出模式进行控制；通过红外遥控来设定电源的工作模式，电流峰值，脉冲周期以及脉冲数量。
在恒流电源控制电路中，采用BP1360提供恒流电源所需要电流，负载可变，输出电压在10.5V 以内变化，若高于10.5V则蜂鸣器报警。
D/A输出电压控制输出电流在100mA 到600mA之间调节，并保持稳定。
同时LCD可显示电源的工作状态。
本系统具有过压保护和报警功能。
关键字：arduino uno r3 LCD 恒流脉冲Abstract:This system USES the Arduino microcontroller as the core controller, it is a has 14 digital input/output (including six road can be used as a PWM output), 6 road analog input, it than the previous 51 single chip microcomputer, 16 monolithic integrated circuit is more simple, and the output of the pulse control, and duty ratio for a third, USES the infrared remote control to set the mode, peak current, pulse cycle and pulse number. In constant current power supply control circuit, using BP1360 needed to provide constant current power supply current, load, variable output voltage change within 10.5 V, if higher than 10.5 V buzzer alarm. D/A output voltage to control the output current regulation between 100 mA and 600 mA, and remained stable. English, LCD can display value at the same time. This system has the overpressure protection and alarm function. We only use battery power for power supply system.Keywords: arduino uno r3 LCD Steady flow pulse目录一系统设计 (1)1.1设计要求 (1)1.1.1基本要求 (1)1.1.2发挥部分 (1)1.2设计方案 (1)1.2.1系统方案 (1)1.2.2方案的论证选择 (2)二硬件电路设计 (3)2.1中心控制模块 (3)2.2控制模块 (4)2.3电源模块 (4)2.4显示模块 (4)三理论分析与计算 (5)四软件设计 (6)五系统测试 (6)5.1测试条件 (6)5.2测试方法 (6)5.3测试结果 (6)5.4结果分析 (7)六总结 (7)参考文献 (8)一 系统设计1.1设计要求1.1.1基本要求（1）输入电压 3.0V ～3.6V 。
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PWM调光的多功能LED台灯电路设计LED（发光二极管）作为一种新型光源，具有高效节能、绿色环保、使用寿命长等其他光源无法比拟的优点，代表着未来照明技术的发展方向。
本文设计了一种以AT89S51单片机为核心的家用多功能白光LED台灯系统，采用PT4115大功率LED恒流驱动方案，可实现对LED台灯的PWM多级调光控制；同时，系统兼有时间日历、温度检测、液晶显示、声光闹钟等多项功能。
本文详细给出系统的硬件与软件设计过程。
实验证明，该多功能LED 台灯稳定高效，功能丰富，能够满足家庭实际应用的要求。
0引言随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。
照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。
LED作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。
基于白光LED的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。
可以预见不久的将来，LED必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。
目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点；至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害；而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。
为解决当前问题，本文设计了以AT89S51单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统，采用PT4115大功率LED恒流驱动方案，可实现对LED台灯的PWM调光控制；同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。
在实现高效节能的同时，为家庭使用提供了极大的便捷。
1系统硬件电路设计该多功能LED台灯系统采用20只5mm高亮白光LED灯珠为光源，以AT89S51单片机为主控芯片，由LED恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。
系统结构框图如图1所示。
该系统可具体实现LED台灯的10级PWM调光控制；液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息；闹钟功能采用声光报警方式，即一旦到达闹钟时间，LED台灯自动点亮，并发出蜂鸣声报警，以唤醒用户；用户可通过按键系统实现对时钟日历与闹钟参数的设置、LED亮度的调节以及闹钟报警的解除。
图1系统结构框图1.1单片机主控系统本设计主控系统采用ATMEL公司的高性能AT89S51芯片实现，其P0口外接10K 的上拉电阻，P0.0~P0.7同时作为DS12C887的数据接口与液晶1602的数据接口。
P2.0~P2.3分别连接DS12C887芯片的片选端CS、地址选通输入端AS、数据选择端DS与读/写输入端R/W,P3.2连接其闹钟中断请求输出端IRQ.P2.5~P2.7分别连接液晶1602的使能端EN、数据/命令选择端RS、读/写选择端RW.P2.4作为蜂鸣器控制端。
P3.0作为DS18B20的信号输入端。
P3.1、P3.4、P3.5、P3.6与P3.7作为S2~S6按键系统。
P1.1作为PWM信号的输出端并连接PT4115芯片DIM端，用于PWM调光控制。
系统晶振电路由12MHZ晶振与两个30PF电容组成；复位电路则由S1按键、10K 电阻与10uF电解电容构成。
主控系统电路如图2所示。
图2单片机主控系统电路图1.2恒流驱动系统本设计L ED光源采用相互并联方式，共由20只5mm高亮度小功率LED灯珠组成；每只LED灯珠的压降约3.1V,工作电流约20mA.由白光LED的正向伏安特性可知，当LED端电压超过其正向导通电压后，较小的电压波动都会导致工作电流的的剧烈变化，从而影响LED的正常使用，固LED宜采用恒流驱动方式。
因此，本设计LED采用高性能PT4115恒流芯片驱动，PT4115是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源芯片，能将直流电压直接转换成稳定的恒流输出；其采用6~30V宽电压输入，输出电流可达1.2A,转换效率高达97%,输出电流精度达±5%.该芯片内部含有抖频特性，极大的改善EMI,同时具有过温、过压、过流、LED开路保护等多种功能。
该芯片适合用于绿色照明LED灯的驱动电路，具有应用电路非常简洁的优点。
LED恒流驱动电路如图3所示。
图3LED恒流驱动系统电路图通过PT4115芯片上的DIM端，可以方便的进行模拟或PWM调光。
由于模拟调光是直接改变流过LED电流的大小来实现亮度调节，除了亮度会改变以外，也会影响白光的质量，即不同电流下发出的白光存在色偏。
因此，本设计采用PWM调光方案，PWM调光的基本原理是保持LED正向导通电流恒定，而通过控制电流导通和关断的时间比例，即改变输入脉冲信号的占空比，使LED产生亮暗变化；并利用人眼的视觉残留效应，当LED 亮暗变化频率大于120Hz时，人眼就不会感觉到闪烁，而看到是LED的平均亮度。
PWM 调光的优势是LED正向导通的电流是恒定的，LED的色度就不会像模拟调光时产生变化。
PT4115恒流驱动输出的电流值计算公式为：IOUT=（0.1×D）/Rs（D为方波信号占空比，Rs为限流电阻。
本设计LED光源采用20只小功率白光LED灯珠并联方式，且每只LED灯珠额定电流为20mA,则PT4115恒流驱动输出最大电流IOUT应为400mA,因此Rs选取0.25Ω电阻。
L1为镇流电感，选取68μH,用于稳定通过LED的电流。
D1是续流二极管，当芯片内部MOS管截止状态时为储存在电感L1中的电流提供放电回路；由于工作在高频状态，D1选用正向压降小且恢复速度快的肖特基二极管SS24.PWM脉冲信号则由单片机P1.1产生，其高低电平决定LED的通断状态。
将定时器T0溢出中断定为1/2500秒（即400μS），每10次脉冲作为一个周期，即频率为250HZ.这样，在每1/250秒的方波周期中，通过改变方波的输出占空比，从而实现LED灯的10级亮度调节，即LED亮度等级由每个周期内的高电平脉冲数目决定。
当高电平脉冲个数为1时，占空比为1/10,亮度最低，其调光原理如图4所示；当高电平脉冲为10时，占空比为1,LED亮度最高。
图4PWM调光原理图1.3时钟系统时钟系统采用高性能的DS12C887时钟芯片，该芯片功能丰富，使用简单，是一款高精度实时时钟芯片；其可以自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，具有闰年补偿及闹钟（定时）功能，并且内部自带有锂电池，外部掉电时，仍可维持时钟准确，其内部时间信息能够保持10年之久；外部系统断电后，用户无需重新设定时间。
DS12C887时钟芯片有两种总线工作模式，即Motorola和Intel模式。
本设计选用Intel模式，即将芯片第一引脚MOT接GND.同时，时钟系统设置为24小时模式，寄存器存储模式选为二进制格式。
P0.0~P0.7连接其地址数据复用端口AD0~AD7.P2.0~P2.3分别连接芯片片选端CS、地址选通输入端AS、读/写输入端R/W 与数据选择端DS.P3.2连接中断请求输出端IRQ,用于处理闹钟中断。
该时钟接口电路如图5所示。
图5时钟系统电路图1.4液晶显示系统显示系统采用1602字符型液晶。
该液晶可显示两行，每行显示16个字符；且体积小、能耗低、操作简单；适合于本设计所需数字、英文字母以及特殊符号的显示要求。
通过单片机控制1602液晶实现首行年、月、日、星期显示，第二行时、分、秒以及环境温度显示。
本系统1602液晶采用并行操作方式，P0.0~P0.7通过借助10K的上拉电阻连接其数据端口DB0~DB7,P0口同时也连接着DS12C887的数据地址端口，由于各自片选信号不同，选中时操作对应芯片将不会造成操作冲突。
P2.5~P2.6分别连接1602液晶的使能端E、读/写选择端RW、数据/命令选择端RS.第3引脚为液晶显示对比度调节端，通过10K滑动变阻器接地，用于调节液晶的显示亮度。
第15管脚背光源正极BLA通过10欧电阻接地，第16管脚背光源负极BLK接地。
该液晶接口电路如图6所示。
图6液晶系统电路图1.5温度检测系统温度检测系统选用DALLAS公司"一线总线"接口的数字温度传感器DS18B20,该传感器具有微型化、低功耗、高性能等优点，可直接将温度转化成串行数字信号处理，测温范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃。
DS18B20共有三个引脚电源正VCC、电源负GND和信号输入输出口DQ.R3为4.7K的上拉电阻，用于保证单片机与DS18B20通讯时高低电平准确的被单片机机和DS18B20识别。
单片机P3.0口通过R3连接DQ 端口实现温度数据的采集处理，并通过液晶屏实时显示。
温度检测电路如图7所示。
图7温度检测电路图1.6蜂鸣系统蜂鸣系统用于产生闹钟报警声以及按键提示音。
由单片机P2.4口控制PNP三极管9012的通断实现对蜂鸣器声音控制；通过延迟函数实现蜂鸣报警声的长短音控制，长音'滴'用于闹钟铃声，短音'滴'用于按键提示音。
蜂鸣系统电路如图8所示。
图8蜂鸣系统电路图1.7按键系统按键控制系统由S2~S5五个按键组成，分别为S2时间设置键、S3数值增大键、S4数值减小键、S5闹钟设置键以及S6亮度调节键。
S2用于选择需要调整的时间日历以及闹钟参数，并作为时间日历参数的存储确认键。
S3与S4用于调整被选参数值的大小。
S5用于闹钟查看与存储确认键。
S6用于LED灯光10级亮度的调节键。
按键系统电路如图9所示。
图9按键系统电路图1.8电源系统本系统设计最大功率约1.6W,可采用电池或稳压电源多种方式供电。
由于系统光源采用20只LED灯珠并联组成，所以LED恒流驱动芯片PT4115供电电源在6~30V电压范围内均可使LED灯正常使用。
但单片机供电系统采用三端稳压芯片7805,该线性稳压芯片正常工作输入电压与输出电压差值应至少高于2V,若差值过大会增加额外功耗。
因此，本系统宜选用2节4.2V锂电池或9V的稳压电源方式供电。
同时，本文LED恒流驱动系统设计简洁灵活，可根据用户需求适当调整驱动电路参数，即可扩展LED照明功率，最大可至10W左右。
2系统软件设计该系统控制程序主要包含系统初始化程序、实时时钟芯片处理程序、温度传感器芯片处理程序、液晶显示程序、键盘检测与处理程序、闹钟中断以及定时器产生PWM程序构成。