电子课程设计论文 LED智能台灯
电子技术课程设计报告 制作LED台灯
河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题:制作LED台灯设计制作LED台灯一、设计任务与要求1.掌握直流电路2.正确设计电路图3.安装制作LED台灯4. 测试LED台灯的可用性二、方案设计与论证选取能正常发光的发光LED两个,导线若干,电阻若干,并制作以机械开关控制的LED台灯。
LED光源作为第四代新型节能光源,从诞生之时就被用来做各类灯具的发光光源。
作为光源的白炽灯其发光效率只有百分之五,而LED光源的发光效率几乎接近百分之九十。
LED照明以其高节能、长寿命、利环保的特点成为大家广为关注的焦点。
台灯是家家户户都在使用的普通灯具,这几年高亮度的LED光源因其制造技术突飞猛进,而其生产成本又节节下降,如今台灯得以使用LED光源作为高亮度、高效率而又省电、无碳排放的照明光源。
LED台灯工作原理遵循安全第一的民用电器的设计理念。
三、单元电路设计与参数计算LED光源是一种低电压直流恒流源的发光器件,不能用100~220V的交流高压电直接点亮,因此,LED台灯方案的设计思路是,首先要将高压的交流电变换成低压的直流恒流源,才能点亮LED光源。
输出电压要求稳定在DC12V,输出电流要根据LED的光源的功率来选择,一般要给予30%的余量,以3×1W的白光LED光源为例,1W的白光LED的标准工作电流应为350mA,因而3个LED光源串联其电路需要的电流也是350mA,考虑到延长LED寿命和降低光衰,可以设计为300mA~330mA,220V经由适配器在灯具外的安全降压变换,向LED台灯提供稳定的12V直流电源,在台灯底座壳内安置恒流源电源板,将直流电压变换成稳定的直流恒流源,以满足LED光源发光的技术要求。
(考虑到便携性,所以将LED台灯设计为移动电源供电型)可以在直流恒流源前可加一电源开关。
如不想采用机械开关,并想要一个更有创意的卖点,可选用电子触摸开关,如手指轻点可实现台灯的开->全亮、半暗、关;(由于技术成本等问题,故选取使用机械开关)。
智能台灯毕业设计最终文
西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文) 题目:智能台灯设计系别:电子信息系专业:自动化班级:学生:学号:指导教师:年月毕业设计(论文)任务书系(别) 电子信息系 专业 自动化 班 姓名 学号1.毕业设计(论文)题目: 智能台灯设计2.题目背景和意义: 台灯已是千家万户的必需生活用品,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。
当夜晚来临时,人们又摸黑去开灯,非常不方便。
在这里设计了以人体红外辐射传感控制电路。
当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时,自动感应开灯;当人体太靠近桌面时,台灯自动感应,警告纠正坐姿,若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭。
当人离开时则自动关灯,达到节约能源的目的。
3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标): 设计制作了一种智能台灯,主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。
其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯,无人时关灯,节约能源;且能纠正坐姿,防止近视。
4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点):1-3周: 查阅资料,了解课题要求并弄清课题的难点与所需要解决的问题。
3-4周: 设计主流程图。
5-11周: 设计系统各模块流程和编写程序12-13周: 软件模拟调试 14-15周:软硬件联调。
16-18周:写论文准备答辩。
5.毕业设计(论文)的工作量要求 撰写15000字论文① 实验(时数)*或实习(天数): 150学时 ② 图纸(幅面和张数)*: A4一张 ③ 其他要求: 外文翻译数字不少于3000字;参考文献篇数17篇指导教师签名: 年 月 日学生签名: 年 月 日 系(教研室)主任审批: 年 月 日 说明:1本表一式二份,一份由学生装订入附件册,一份教师自留。
2 带*项可根据学科特点选填。
智能台灯设计摘要设计制作了一种智能台灯,主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。
其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯,无人时关灯,节约能源;且能纠正坐姿,防止近视。
毕业论文(设计)多功能台灯设计
毕业论文(设计):多功能台灯设计一、设计背景及意义随着科技的发展和生活品质的提高,人们对家居用品的需求越来越多样化。
台灯作为日常生活中不可或缺的照明工具,其功能已不仅仅局限于照明。
在此基础上,本设计提出了一款多功能台灯,旨在满足现代人在学习、工作、休闲等不同场景下的需求。
1. 提高生活品质:通过集成多种功能,使台灯在满足照明需求的同时,还能为用户提供更多便捷服务。
2. 节能环保:采用节能光源,降低能耗,减少环境污染。
3. 美观实用:结合现代家居风格,设计出既美观又实用的台灯,提升家居环境。
二、设计目标1. 实现基本照明功能,保证光线柔和、舒适,不刺眼。
3. 操作简便,易于上手。
4. 外观时尚,符合现代家居审美。
三、设计内容1. 照明系统设计:选用高品质LED光源,实现节能、环保、长寿命的照明效果。
2. 功能模块设计:包括充电宝、无线充电、时间显示、天气预报、温湿度监测等功能。
3. 结构设计:采用模块化设计,便于组装、拆卸和维护。
4. 人机交互设计:充分考虑用户使用习惯,简化操作流程,提高用户体验。
5. 外观设计:结合现代家居风格,打造时尚、简约的造型。
四、设计方法与技术路线1. 设计方法本设计采用用户中心设计法(UCD),以用户需求为导向,通过市场调研、用户访谈、需求分析等手段,深入挖掘用户在使用台灯过程中的痛点,从而指导设计方向。
2. 技术路线(1)照明系统:采用PWM(脉冲宽度调制)技术调节亮度,实现无极调光,满足不同场景下的照明需求。
(2)功能模块集成:运用嵌入式系统设计,将各功能模块集成于台灯之中,确保系统稳定运行。
(3)人机交互:采用触摸式按键和语音识别技术,实现便捷的人机交互。
(4)外观设计:运用计算机辅助设计(CAD)软件进行外观建模,结合3D打印技术制作样机。
五、创新点与亮点1. 创新点(1)多功能集成:将充电宝、无线充电、时间显示、天气预报、温湿度监测等功能集成于一体,提高台灯的使用价值。
智能台灯毕业设计论文
智能台灯毕业设计论文智能台灯毕业设计论文一、引言随着人们对生活质量的要求不断提高,智能家居产品逐渐成为人们生活中必不可少的一部分。
台灯作为日常生活中常见的照明设备,其功能逐渐得到了人们的关注和重视。
本文将介绍一款智能台灯的设计与实现,旨在为用户提供更加智能、便捷、舒适的照明体验。
二、需求分析智能家居产品的设计需要结合用户的需求进行分析。
本设计将采取问卷调查的方式,对用户的需求进行了解。
通过问卷调查发现,用户对于台灯的需求主要包括以下几个方面:一是可调节亮度和色温的功能,以满足不同环境下的照明需求;二是具备自动感应功能,能够根据环境光自动调节亮度;三是可通过手机等智能设备控制台灯的开关和亮度色温的调节,提高用户的使用便捷性。
三、功能设计根据用户需求分析,本设计将实现以下几个功能:1. 色温可调节功能:智能台灯将配备多组LED灯珠,根据用户的需求,可以通过旋钮或遥控器调节灯珠的亮度和色温。
2. 自动感应功能:智能台灯将内置环境光传感器,根据环境光的强弱自动调节灯珠的亮度,使其与周围环境保持一致。
3. 远程控制功能:用户可以通过手机等智能设备通过蓝牙或Wi-Fi连接智能台灯,并通过特定的应用程序来控制台灯的开关、亮度和色温。
四、硬件设计智能台灯的硬件设计主要包括电路设计和外壳设计。
电路设计需要配备合适的LED灯珠、环境光传感器、控制芯片等器件,确保台灯的功能正常运行。
外壳设计需要考虑人体工程学原理,使得台灯外形美观、易于操作。
五、软件设计智能台灯的软件设计主要包括嵌入式系统的开发和手机应用程序的开发。
嵌入式系统需要实现传感器数据的采集和处理、LED灯珠亮度和色温的调节等功能。
手机应用程序需要实现通过蓝牙或Wi-Fi连接台灯,并进行远程控制。
六、实验与测试本设计将进行一系列实验和测试来验证智能台灯的性能和可靠性。
实验包括台灯的亮度和色温调节测试、自动感应功能测试、远程控制功能测试等。
七、结论本文介绍了一款智能台灯的设计与实现。
led触控台灯毕业论文
led触控台灯毕业论文在现代社会中,智能家居产品逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
其中,LED触控台灯作为智能家居产品中的一员,具备了诸多优势和功能,因此受到了广大消费者的喜爱。
本论文旨在研究LED触控台灯的发展背景、优势以及对人们生活的影响,通过对相关文献的分析和综述,对该产品进行深入的研究。
首先,我们来了解一下LED触控台灯的发展背景。
随着科技的不断发展和进步,智能家居产品逐渐普及。
在人们的日常生活中,台灯是不可或缺的生活用品。
传统台灯在照明效果和使用方便性方面存在一些问题,例如,传统台灯的照明效果无法有效提升照明亮度和光线柔和度,而且操作不太方便。
而随着LED技术的成熟应用,LED触控台灯的出现填补了这一空白。
LED触控台灯可以通过触控方式调节照明亮度、色温和灯光效果,以及增加其他功能,满足用户的个性化需求。
LED触控台灯相较于传统台灯具有许多优势。
首先,LED 灯泡具有更长的寿命和更低的能耗。
传统台灯的灯泡寿命相对较短,需要经常更换,而且耗电量相对较高。
而LED灯泡具有更长的寿命,平均寿命可达到5万小时以上,且能耗较低,相较于传统灯泡可以节省能源。
其次,LED触控台灯具备灯光调节功能。
用户可以通过触摸灯头或控制面板来调节灯光的亮度、色温和灯光效果,根据不同的使用场景和需要设计出不同的灯光模式,为用户提供更加舒适、自由的照明环境。
另外,LED 触控台灯还可以通过无线智能设备控制,用户可以通过手机等设备进行远程控制,方便实用。
LED触控台灯的出现对人们的生活产生了积极的影响。
首先,LED触控台灯为人们提供了更舒适、便捷的照明体验。
用户可以根据不同的需求来调节灯光的亮度和色温,使得照明效果更加柔和、舒适,减少了对眼睛的疲劳和损伤。
其次,LED 触控台灯的节能环保特性也为人们的生活带来了便利。
相较于传统台灯,LED台灯的能耗更低,使用寿命更长,减少了能源消耗和灯泡更换的频率,具有显著的节能环保效果。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计摘要LED 台灯具有节能、环保、寿命长的特点,越来越受到人们的青睐。
本文设计了一款基于单片机的智能 LED 台灯,通过单片机控制LED灯的亮度和色温,实现智能调光和调色功能,同时提供人体感应、定时开关等智能功能,以满足用户的不同需求。
关键词LED 台灯;单片机;智能控制;调光;调色二、设计原理2.1 单片机选择在本设计中,我们选择了常见的 STM32 单片机作为控制核心。
STM32 具有丰富的外设资源和强大的计算能力,可以很好地满足 LED 台灯的智能控制需求。
2.2 亮度调节LED 台灯的亮度是通过 PWM(脉冲宽度调制)来实现的。
通过控制 PWM 的占空比,可以精确地调节 LED 的亮度。
我们可以通过单片机的定时器来产生 PWM 信号,从而控制LED 的亮度。
2.3 色温调节LED 台灯的色温调节可以通过控制 RGB LED 或者使用特殊的 LED 芯片来实现。
在本设计中,我们选择了使用特殊的 LED 芯片,通过改变驱动电流的大小来调节 LED 的色温。
这样可以实现从冷白光到暖白光的平滑调节,满足用户对不同环境的需求。
2.4 智能功能为了提升 LED 台灯的智能化程度,我们还加入了人体感应和定时开关等功能。
通过红外传感器可以检测到人体的存在,并自动调节灯光的亮度和色温;定时开关可以让用户设定 LED 台灯的开关时间,方便用户根据生活习惯来控制台灯的开关。
三、硬件设计3.1 LED 选择LED 台灯的光源选择是非常重要的,我们选用了高亮度的 SMD LED,其发光效率高,寿命长,且色温范围广,可以满足用户对不同色温的需求。
3.2 单片机控制电路单片机控制电路主要包括电源模块、人体感应模块、PWM 生成模块和电流调节模块。
电源模块负责对 LED 台灯整体的供电,人体感应模块负责检测人体的存在,PWM 生成模块负责产生调节 LED 亮度的 PWM 信号,电流调节模块负责调节 LED 的色温。
(完整版)红外感光智能LED台灯设计毕业设计
本科毕业论文(设计)题目: 红外感光智能LED台灯学校: 山东科技大学院系: 机械电子工程学院专业: 机械设计制造及其自动化**: *******: **摘要随着社会的进步,人们生活水平日益提高,追逐高质量生活已经成了当下的主题。
智能化产品更是当下的发展趋势。
为了满足人们高质量生活的诉求,现设计一种红外感光智能LED台灯,该产品可以克服普通台灯不能根据环境光强自动调节光的亮度的问题,使得使用者有更舒适的体验,并且能在一定程度上保护人眼,且比较节能。
本次设计的内容基于单片机控制,使得该台灯具有人体感应,自动根据环境光强度自动调节台灯亮度,同时为了满足使用者的某些特殊要求,该台灯还设有手动调节功能,台灯的控制分为台灯按键控制和红外遥控控制两种,这使得台灯的控制更加方便,灵活。
本次设计包括硬件部分和软件部分,硬件电路的核心是由单片机的控制模块,PCF8591+光敏电阻的自动调光模块,HC-SR501人体感应模块,HS0038遥控红外接收模块,红外遥控器,LED发光电路共同组成,软件采用比较灵活的C语言进行编程,进而对硬件电路进行有效控制。
关键字:单片机;HC-SR501;自动调光模块;HS0038;红外遥控器ABSTRACTWith the social progress and the improvement of living standards, pursuing order to meet the demands of people of aninfraredphotosensitive inligent LED lamp in this design.The product can overcome the question of the common desk lamp can not automatically adjust the brightness according to the environmental light intensity,which allows the users to get more comfortable experience and can protect the in a certain extent and more energy-efficient.The content of this design is based on the control of MCU .It makes the lamp with the function of body induction, automatically adjust the lamp brightness according to the ambient light intensity,.And in order to meet some special requirements of the users, the lamp is also provided with a manual adjustment function.The control of lamp includes the key control and the infrared remote control.which makes the lamp control more convenient and flexible.The design includes body induction module, HS0038 infrared remote control receiving module, infrared remote controller, the LED luminous circuit composed. The software uses flexible C language programming to get the effective control of the (){uint8 jj=0;while(1){sweep();if((mode==0)&&(ii==0)){if(;uint8 byte=0;SDA=1;for(n=0;n<8;n++){SCL=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL=1;_nop_();_nop_();byte<<=1;if(SDA==1)byte=byte+1;_nop_();_nop_();}SCL=0;_nop_();return(byte);}void Ack_I2c(uint8 a) *判断是否非应答信号* {if(a==0)SDA=0;else SDA=1;_nop_();_nop_();_nop_();SCL=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL=0;_nop_();_nop_();}void writeIIC(uint8 x,uint8 y) *写两个IIC字节* {iicstart();iicsendbyte(x);if(ack==0)return;iicsendbyte(y);if(ack==0)return;iicstop();}uint8 readIIC(uint8 z) *读取模数转化信号* {uint8 bb;iicstart();iicsendbyte(z+1);if(ack==0)return(0);bb=iicreadbyte();Ack_I2c(1);iicstop();return(bb);}void delay() *延时函数* {uint16 dd;uint8 ee;for(ee=0;ee<40;ee++)for(dd=0;dd<500;dd++){sweep();writeIIC(0x90,0x41);aa=readIIC(0x90);select();}}void sweep() *遥控+按键扫描* {uint8 jj=0,i1,i2,cs=0;while((cs++)<18){switch(jj){case 0:if(key0==0)delay1(1000);if(key0==0)ii=1-ii;while(!key0);if(ii==1){P0=0Xff;P2=0Xff;zhishi=1;zhishi1=1;}if(ii==0){zhishi=0;}jj++;case 1:if(ii==0){if(key1==0)delay1(1000);if(key1==0)mode=1-mode;if(mode==0)zhishi1=1;while(!key1);}jj++;case 2:if((ii==0)&&(mode==1)){zhishi1=0;if(key2==0)delay1(2000);if(key2==0)dc++;if(dc%4==1){P0=0Xf0;P2=0Xff;}if(dc%4==2){P0=0X00;P2=0Xff;}if(dc%4==3){P0=0X00;P2=0x0f;}if(dc%4==0){P0=0Xff;P2=0Xff;dc=0;}while(!key2);}jj++;case 3:temp1=low();if((temp1>4608)&&(temp1<9216)){temp2= (TH1 * 256 + TL1);}uint16 (TH1 * 256 + TL1);}void select() *LED亮度控制函数* {if((aa>=0xf0)&&(aa<=0xff)){P0=0;P2=0x0f;}if((aa>=0xe0)&&(aa<=0xef)){P0=0;P2=0x1f;}if((aa>=0xd0)&&(aa<=0xdf)){P0=0;P2=0x3f;}if((aa>=0xc0)&&(aa<=0xcf))P0=0;P2=0x7f;}if((aa>=0xb0)&&(aa<=0xbf)) {P0=0;P2=0xff;}if((aa>=0xa0)&&(aa<=0xaf)) {P0=0x01;P2=0xff;}if((aa>=0x90)&&(aa<=0x9f)) {P0=0x03;P2=0xff;}if((aa>=0x80)&&(aa<=0x8f)) {P0=0x07;P2=0xff;}if((aa>=0x70)&&(aa<=0x7f))P0=0x0f;P2=0xff;}if((aa>=0x60)&&(aa<=0x6f)) {P0=0x1f;P2=0xff;}if((aa>=0x50)&&(aa<=0x5f)) {P0=0x3f;P2=0xff;}if((aa>=0x40)&&(aa<=0x4f)) {P0=0x7f;P2=0xff;}if((aa>=0x00)&&(aa<=0x3f)) {P0=0xff;P2=0xff;}}参考文献1:秦曾煌主编.《电工学》(第七版);高等教育出版社,2009.092:沙占友孟志永王彦朋《单片机外围电路设计》(第2版);电子工业出版社,2006. 3:刘娟梁卫文程莉等《单片机C语言与PROTUES仿真技能实训》;中国电力出版社2010.084:董吉虹白明郎培解峰梁为《热释电红外报警器的设计》;长春大学学报,2007.125:李晓林牛昱光阎高伟主编.《单片机原理与界面技术》(第二版);电子工业出版社2012.096:Sangani, Kris.light work for domestic LEDs.2014. 05 (9):31~457:Ono, Keiko.Development of an Inligent Lighting System Using LED Ceiling Lights into an Actual Office.2012.10(9)致谢随着毕业设计的紧张进行,我们的大学生活也就随之而结束,大学四年的奔跑转眼间就到了终点,这四年我们学到了什么,学到了多少,都可以在毕业设计中体现出来。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计智能LED台灯是一种基于单片机技术的智能照明设备,具有色温调节、亮度调整、定时开关和远程控制等功能。
本文将介绍智能LED台灯的设计原理和实现方法。
智能LED台灯的核心部件是单片机,它可以实现对LED灯的控制和调整。
还可以通过传感器收集环境数据,实现自动调节。
下面是智能LED台灯的主要设计思路。
需要选择适合的单片机模块。
考虑到成本和复杂度,可以选择一款性能较好且价格适中的单片机模块。
常用的单片机型号有STM32、Arduino等。
根据实际需求选择合适的型号和功能。
接下来是LED灯的选择和控制。
LED灯可以选择冷光源和暖光源,以实现色温调节。
通常使用PWM技术控制LED灯的亮度。
PWM技术通过改变LED灯的亮度来模拟不同的色温。
可以根据需要调节PWM的占空比,控制LED灯的亮度。
第三步是添加温度传感器。
温度传感器可以实时监测环境温度,并根据温度数据调节LED灯的亮度和色温。
当环境温度较高时,LED灯可以降低亮度和色温,以减少照明对人体的影响。
最后一步是添加远程控制功能。
可以通过无线通信模块(如蓝牙、Wi-Fi)连接智能手机或其他设备,通过手机App或其他方式对LED台灯进行远程控制。
远程控制功能可以实现开关控制、亮度调节、色温调节、定时开关等功能。
通过以上设计思路,可以实现智能LED台灯的设计。
在实施过程中,还可以考虑其他因素,如耗能测量、多种模式切换、安全性等。
为了提高用户体验和降低使用难度,还可以设计友好的操作界面和提示功能。
智能LED台灯的设计基于单片机技术,具有色温调节、亮度调整、定时开关和远程控制等功能。
实现这些功能需要选择合适的单片机模块、LED灯、温度传感器和光线传感器,并添加远程控制功能。
设计过程中还应考虑其他因素,如能耗、模式切换和用户体验等。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计智能LED台灯是一种集成了智能控制和LED照明技术的台灯产品。
其主要特点是可以通过手机APP或遥控器进行灯光的调节,可以调节亮度、色温和灯光颜色等参数,实现更加智能化和个性化的照明效果。
智能LED台灯是基于单片机的设计,单片机作为控制中心,负责处理各种指令和控制台灯的各项功能。
设计智能LED台灯的关键是合理选用单片机和合适的传感器、通信模块以及LED灯源,保证整个系统的稳定性和可靠性。
首先,在单片机的选择上,可以考虑使用市面上较为常见的8位单片机,如AT89C51系列或PIC系列。
这类单片机易于编程,具有丰富的外设资源和强大的控制能力,适用于智能LED台灯的设计。
其次,传感器的选用也非常重要。
智能LED台灯可以配备光照传感器,通过检测周围环境的亮度,自动调整灯光的亮度和色温,以提供更加舒适的照明效果。
此外,还可以添加触摸传感器,使用户可以通过轻触台灯实现调光、调色温等操作,提供更加便捷的使用体验。
通信模块是实现智能控制的重要组成部分。
可以选择蓝牙、Wi-Fi、红外等通信方式,实现台灯与手机或遥控器的连接和控制,使用户可以通过手机APP或遥控器灵活地调节灯光参数。
此外,还可以通过通信模块实现智能家居系统的集成,实现联动控制。
LED灯源的选择是影响台灯照明效果的关键因素。
可以选择高亮度、高显色指数的LED灯珠,保证台灯的亮度和颜色还原效果。
此外,还可以考虑采用PWM(脉宽调制)技术,通过调节LED灯珠的脉宽和频率,实现精确的灯光调节,提高台灯的色彩可调范围和灯光稳定性。
最后,智能LED台灯的电路设计需要合理配置电源电路、保护电路等。
电源电路可以采用开关电源或转换电源,以确保灯具稳定可靠的供电。
保护电路可以考虑添加过载保护、过热保护等功能,防止灯具的损坏和安全隐患。
综上所述,基于单片机的智能LED台灯设计涉及到单片机选择、传感器选用、通信模块的设计以及LED灯源的选择等多个方面。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计智能LED台灯是一种基于单片机的智能家居产品,具有自动调光、节能、环保、多彩、灵活性高等特点。
本文将阐述智能LED台灯的设计方案。
智能LED台灯的设计的第一步是选择合适的单片机。
常用的单片机有51系列、Cortex-M系列等。
在选择单片机时,需要考虑单片机的处理能力、存储容量、接口类型等因素。
接下来是设计LED灯的电路。
LED灯是台灯最重要的部分,它需要具备亮度可调节、色温可调节、多种模式可切换等特点。
为此,可以使用PWM(脉宽调制)技术控制LED灯的亮度,使用可变电阻来调节色温,并设计合适的电路使LED灯能切换不同模式。
智能LED台灯需要一个传感器检测环境光照强度,以便根据环境光照强度调节LED灯的亮度。
常用的传感器有光敏电阻、光电二极管等。
传感器可以通过模拟输入口连接到单片机,单片机读取传感器的模拟信号后,根据一定的算法或查表法来计算真实的光照强度。
为了实现智能控制,智能LED台灯需要有一个人机交互界面,以便用户进行操作和设置。
可以通过液晶显示屏、按键、触摸传感器等实现人机交互。
用户可以通过操作界面选择LED台灯的亮度、色温、模式等参数。
智能LED台灯还可以加入其他的功能。
加入定时开关功能,可以在睡觉前设置台灯自动关闭。
还可以加入语音控制、手机APP控制等功能,增加用户的使用便利性。
除了硬件设计外,智能LED台灯的软件设计也非常关键。
单片机上需要运行相应的程序,通过与硬件的协调工作,实现亮度调节、色温调节、模式切换等功能。
软件的设计包括选用合适的编程语言、编写合适的程序算法、以及进行程序调试和优化等工作。
在实际应用中,还需要考虑智能LED台灯的安全性和可靠性。
采用过电流、过热等保护电路,以避免电路失效造成火灾等安全隐患。
智能LED台灯的设计包括硬件和软件两个方面,其中硬件设计包括选择合适的单片机、设计LED灯的电路、选择合适的传感器等;软件设计包括编写合适的程序算法、实现用户交互功能等。
毕业设计自动调光台灯
毕业设计自动调光台灯毕业设计自动调光台灯近年来,随着人们对生活质量的要求不断提升,智能家居产品逐渐走入人们的生活。
作为智能家居的一部分,自动调光台灯在提升生活品质、保护眼睛健康等方面发挥着重要作用。
本文将探讨毕业设计中的自动调光台灯的设计与实现。
1. 设计理念自动调光台灯的设计理念是通过感应环境光线的变化,自动调整灯具的亮度,以达到舒适的照明效果。
这样的设计既能够满足人们对于不同场景的需求,又能够减轻眼睛的疲劳,提高工作和学习的效率。
2. 硬件设计在硬件设计方面,自动调光台灯主要包括光敏电阻、控制电路和LED灯具。
光敏电阻作为感应环境光线的传感器,能够将环境光线的强度转化为电信号。
控制电路根据光敏电阻输出的电信号,控制LED灯具的亮度。
通过这样的设计,台灯能够根据环境光线的变化自动调整亮度,使照明效果更加舒适。
3. 软件设计在软件设计方面,自动调光台灯需要通过编程实现光敏电阻和LED灯具之间的交互。
首先,需要读取光敏电阻输出的电信号,并将其转化为光线强度的数值。
然后,根据光线强度的数值,计算LED灯具应该设置的亮度值。
最后,将计算得到的亮度值传输给LED灯具,实现自动调光的效果。
4. 用户体验在毕业设计中,用户体验是非常重要的考虑因素。
自动调光台灯的设计应该注重用户的使用习惯和需求。
例如,可以设置不同的照明模式,如阅读模式、休息模式和工作模式,以满足用户在不同场景下的需求。
同时,还可以添加手动调光的功能,让用户根据个人喜好进行亮度的调整。
通过这样的设计,可以提高用户对于自动调光台灯的满意度和使用体验。
5. 可行性分析在毕业设计中,可行性分析是必不可少的一部分。
自动调光台灯的设计需要考虑到硬件和软件的可行性。
在硬件方面,需要选择合适的光敏电阻、控制电路和LED灯具,并确保它们的兼容性和稳定性。
在软件方面,需要选择合适的编程语言和开发平台,并确保软件的可靠性和稳定性。
通过合理的可行性分析,可以确保毕业设计的顺利进行。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计智能LED台灯是一种集成了单片机技术的台灯产品,具有智能控制、节能环保、颜色温度调节等多种功能。
它不仅可以提供舒适的光源,还可以实现智能控制和灯光效果的调节,适应不同的环境需求。
本文将介绍基于单片机的智能LED台灯的设计原理、硬件结构和软件系统,并分析其在实际应用中的优势和前景。
一、设计原理基于单片机的智能LED台灯的设计原理主要包括单片机控制、LED驱动、传感器检测和无线通信等方面。
单片机作为整个台灯系统的核心控制器,负责实现各种功能的控制和调节。
LED驱动模块通过单片机控制实现对LED灯珠的亮度、颜色等参数的调节。
传感器模块检测环境光线、温湿度等参数,帮助台灯实现自适应的光照和环境控制。
无线通信模块用于实现台灯与智能手机或其他智能设备的连接,实现远程控制和智能化管理。
二、硬件结构三、软件系统四、应用优势基于单片机的智能LED台灯具有多种应用优势。
它可以实现智能化控制和管理,用户可以通过手机APP实现对台灯的远程控制和智能化管理,提高了用户的使用体验。
它具有多种光照效果和色温调节功能,可以根据不同的使用场景和环境需求进行调节,提供更加舒适的光照体验。
它可以实现节能环保,LED灯源具有低功耗、长寿命等优点,可以有效节约能源和保护环境。
它具有较高的灵活性和可扩展性,可以通过软件升级和硬件扩展实现更多的功能和应用。
五、市场前景随着智能家居市场的不断发展和智能化需求的增加,基于单片机的智能LED台灯具有较大的市场前景。
它可以通过智能化控制和管理满足用户对于光照效果和色温调节的个性化需求,提高用户的使用体验。
随着LED灯源的技术进步和成本的不断降低,智能LED台灯的成本也将逐渐降低,更加容易被消费者接受。
随着智能手机和无线技术的发展,智能LED台灯可以与其他智能设备实现连接和互联,进一步提高了其智能化和便利性。
智能LED 台灯还可以结合环境保护和节能意识,满足消费者对于能源节约和环保的需求,具有较高的市场潜力。
智能台灯论文
《工程实践》论文论文题目智能台灯学生姓名吴杨银石专业自动化班级自动化112指导教师职称副教授二O 13年11月摘要生活中,台灯是人们学习工作的必需品,可是人常常会因为忘记关灯离开,导致极大的电能耗费。
同时晚上房间较暗,人们摸黑去找台灯开关又显得尤为很困难,甚至有可能发生危险。
有了智能台灯,这些问题便迎刃而解。
智能台灯能够做到自动亮灭、自动调节亮度的功能。
当环境光线暗到一定程度,且周围有人存在的时候,台灯便会自动亮起,并且根据环境自动调节LED管发光强度,从而保护使用者的视力。
当使用者离开,或者环境光足够强的时候,台灯会自动关闭,减少电能的消耗,延长台灯的使用寿命。
本智能台灯项目使用STC公司生产的STC12C5A60S2单片机的作为核心处理系统,使用RE200B人体红外热释传感器结合BISS0001红外热释处理芯片,构成人体红外感应模块,可以对靠近的人体热红外信号做出反应并反馈信号给单片机处理;光敏电阻作为光敏传感器,作用是采集环境光信号,反馈给单片机不同的模拟电压值,通过STC12系列单片机内部自带的A/D转换功能实现单片机对环境光强弱的判断,从而进一步控制调节LED发光二极管的PWM占空比,调节台灯的发光强度。
关键词:红外热释;STC12单片机;光敏电阻;PWM波;A/D转换;LED灯The intelligent desk lampAbstractLife, study and work lamp is a necessity for people , but people often forget to turn off the lights because the left led to a great power consumption. Meanwhile dark room at night , people go to the dark lamp switch and it is particularly difficult, and may even be dangerous. With intelligent lamp, these problems will be solved.Intelligent lamp can do automatic light off, automatically adjust brightness. When the ambient light is dark to a certain extent , and the presence of people around when the lamp will automatically turn on and automatically adjust the LED luminous intensity depending on the environment , thus protecting the user's eyesight . When the user leaves , or when the ambient light is strong enough , lamp will automatically turn off to reduce power consumption and extend lamp life.The project uses intelligent lamp produced STC12C5A60S2 STC microcontroller as the core processing system, using RE200B pyroelectric infrared sensor combined with human BISS0001 pyroelectric infrared processing chip , constitute human infrared sensor module can react to body heat near infrared signals feedback signal to the microcontroller processing ; photosensitive resistance as light sensors , the role is to collect ambient light signal, the feedback to the microcontroller different analog voltage value by STC12 series MCU internal built-in a / D conversion MCU judgment on the strength of the ambient light to further adjust the LED light-emitting diode control PWM duty cycle, adjusting lamp luminous intensity.Key words:infrared pyroelectric; STC12 MCU; photosensitive resistance; PWM wave; A / D converter; LED lights目录1引言........................................................................................................................................... - 1 - 1.1项目概述.. (1)1.2设计目的 (1)1.3设计任务 (1)1.4研究思路和方法 (1)2项目总体方案设计................................................................................................................... - 2 - 2.1系统原理框图和工作原理. (3)2.1.1系统原理框图............................................................................................................. - 3 -2.1.2系统工作原理............................................................................................................. - 3 - 3系统硬件设计........................................................................................................................... - 4 - 3.1各个单元电路的工作原理和实现的功能. (4)3.1.1电源模块..................................................................................................................... - 4 -3.1.2 BISS0001人体热释红外检测模块 ........................................................................... - 5 -3.1.3光敏电阻模块............................................................................................................. - 5 -3.1.4 MCU主控电路........................................................................................................... - 6 -3.1.5 LED发光二极管组控制电路 .................................................................................... - 7 - 3.2印制板电路图 (7)3.3硬件电气原理图 (9)3.4产品材料清单型号、规格、技术参数、总价、成本等 (9)3.4.1产品材料(器件、电路板、结构件等)清单型号................................................. - 9 -3.4.2主要原件介绍........................................................................................................... - 10 - 4系统软件设计......................................................................................................................... - 12 - 4.1软件程序框图. (13)4.2程序源代码 (14)5系统运行与调试..................................................................................................................... - 17 - 5.1电路调试中出现的问题 (17)结论............................................................................................................................................ - 17 - 参考文献............................................................................................................错误!未定义书签。
智能台灯毕业论文
智能台灯控制器毕业论文目录一绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2研究的意义 (2)1.2.1在节约电能方面的意义 (2)1.2.2对使用者的眼镜保护和坐姿调整 (3)1.3 系统的设计要求 (4)1.4研究容 (4)二、AT89C51单片机的选择及功能简介 (5)2 .1 系统的组成及硬件设计 (5)2.2 AT89C51单片机简介 (6)2.3主要功能特性 (6)2.4 引脚结构及功能说明 (7)三、传感器的选择及功能介绍 (9)3.1热释电红外传感器 (9)3.1.1概述 (10)3.1.2热释电红外传感器工作原理 (11)3.2光敏电阻 (11)3.2.1概述 (12)3.2.2光敏电阻工作原理 (12)四、硬件电路原理及设计 (13)4.1 光照检测电路的设计 (14)4.2 LED灯控制电路设计 (15)4.3 单片机最小系统 (15)4.3.1 时钟电路 (16)4.3.2 复位及复位电路 (17)五系统软件设计 (18)5.1 开发语言简介 (18)5.2总体程序框图 (19)5.3主程序流程图 (20)5.4单片机程序 (20)5.5智能台灯测试结果 (23)六总结 (25)参考文献 (26)智能台灯控制器1 绪论1.1 研究背景社会在不断进步,人类在不断追求,市场在不断变化,高科技应用含量决定着产品发展的新趋势和前景,智能化技术在电子产品领域的应用意义深远。
随着电子产品的快速发展,家用电器也越来越偏向智能化,已经应用于实际中的有智能洗衣机,智能电饭锅,智能电磁炉等,而所用的智能化家用电器都用一个共同的特点,都是利用单片机作为中央控制单元。
结合了单片机的智能家用电器和普通家用电器相比,功能上更强,使用更方便,安全可靠性也更高,最重要的是更节省电能,提高了家用电器的品质。
随着智能控制理论和人类智能研究的深入,各种更加逼真地模拟人类智能的家用电器会更多地出现,而单片机和智能理论的结合,将来不但更多地改进现行家用电器,而且将会产生全新的家用电器。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计1. 引言1.1 背景介绍随着单片机技术的发展和普及,越来越多的智能设备开始采用单片机作为控制核心。
在LED 台灯设计中,单片机的应用不仅可以实现灯光的精准控制,还能够通过传感器实时监测环境光线和人体感应,从而实现智能化的灯光调节和节能功能。
本文旨在通过对LED 台灯原理及设计、单片机在LED 台灯中的应用、智能控制系统的设计、功能实现和性能测试等方面的研究,探讨如何设计一款基于单片机的智能LED 台灯,以满足人们对照明产品的不断升级的需求。
希望通过本文的研究,能够为LED 台灯的设计和应用提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究意义基于单片机的智能LED台灯设计可以提高LED台灯的智能化程度,使其具备更多便捷的操作功能,满足人们对于灯光的个性化需求。
通过单片机控制,LED台灯可以实现远程控制、定时开关、光照感应等智能化功能,极大地提升了LED台灯的使用体验。
基于单片机的智能LED台灯设计具有重要的研究意义和实际应用价值,对于提高LED台灯的智能化水平,改善人们的生活质量,推动智能家居的发展具有积极的作用。
1.3 研究目的本研究的目的是设计一款基于单片机的智能LED台灯,通过深入研究LED台灯的原理和设计,结合单片机在LED灯具中的应用,实现智能控制系统的设计和功能实现。
具体目的包括:1.探索LED台灯的工作原理和设计要点,理解LED光源的特性和驱动电路的设计原则,为后续智能LED台灯的设计奠定基础;2.研究单片机在LED灯具中的应用,掌握单片机控制LED灯光亮度、颜色和模式等参数的方法,为实现智能控制奠定技术基础;3.设计智能控制系统,包括硬件设计和软件编程,实现LED灯光的远程控制、定时开关、光色调节等功能;4.实现LED台灯的功能测试,验证设计的可行性和稳定性,评估LED台灯的性能和用户体验。
通过以上研究目的的达成,将为LED灯具的智能化发展提供新的思路和技术支持。
可控智能型小台灯设计毕业设计论文
目录第一部分设计任务与调研 (2)第二部分设计说明 (4)第三部分设计成果 (9)第四部分结束语 (12)第五部分致谢 (13)第六部分参考文献 (14)第一部分设计任务与调研1.毕业设计的主要任务设计并制作一种智能台灯,主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。
其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯,无人时关灯,节约能源;且能纠正坐姿,防止近视。
具体要求如下:(1).以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础,以BISS0001信号处理电路,利用单片机进行处理,以达到便于控制的目的;(2).当房间亮度不够时,且有人在附近时,台灯便会自动点亮,省去了黑暗中摸开关麻烦;(3).当学习时由于靠桌面太近,造成坐姿不正,系统就会提示,以纠正坐姿,防止近视;(4).学习太累了时,趴在桌子上睡会儿时,台灯就会自动熄灭;(5).当无人在时,系统也会使台灯自动熄灭,以达到节省能源的目的2.设计的思路、方法。
制作一个自动调光台灯。
以人体红外辐射传感控制电路实现人体距离台灯的自动检测,实现自动感应开关灯(1m范围),达到智能控制。
用光敏电阻根据外界的光照实现自动调光。
采用可控硅驱动40w白炽灯(或采用5WLED灯)具体要求如下:(1)电源电路设计(2)红外辐射传感控制电路设计(3)自动调光电路设计(4)绘制原理图和印制电路图各一张(5)制作硬件电路(6)硬件电路测试。
3.调研的目的和总结台灯已是千家万户的必需生活用品,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。
当夜晚来临时,人们又摸黑去开灯,非常不方便。
在这里设计了以人体红外辐射(波长为9.5um)传感控制电路。
当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时,自动感应开灯;当人体太靠近桌面时,台灯自动感应,若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭。
当人离开时则自动关灯,达到节约能源的目的。
本系统制作的主要设计源泉来源于生活,因此创新之处也在于处理生活中一些比较常见的问题。
智能台灯毕业设计
智能台灯毕业设计智能台灯毕业设计毕业设计是大学生活中的一项重要任务,它不仅是对所学知识的综合运用,更是对学生创新能力和实践能力的考验。
在我即将毕业的这个时候,我决定选择一个与我专业相关且具有实用性的主题,那就是智能台灯。
智能台灯是近年来智能家居领域中备受关注的产品之一。
它不仅具备传统台灯的照明功能,还通过智能化技术实现了更多的功能和便利。
在我开始设计之前,我进行了大量的市场调研和用户需求分析,以确保我的设计能够满足用户的实际需求。
首先,我决定采用LED灯源来实现照明功能。
与传统的白炽灯相比,LED灯具有更高的亮度和更低的能耗。
此外,LED灯还可以调节颜色温度和亮度,以适应不同的环境和使用需求。
用户可以通过手机APP或遥控器来控制台灯的开关、调光和调色,实现个性化的照明效果。
其次,我考虑到了智能台灯的人性化设计。
台灯的灯光对人的视觉健康有着重要影响,因此我引入了光线感应和人体感应技术。
当环境光线不足时,智能台灯会自动开启,并根据环境光线的变化调整亮度,以保证用户的视觉舒适度。
同时,当用户离开台灯附近一段时间后,智能台灯会自动关闭,以节省能源和延长灯具的使用寿命。
另外,我还加入了音乐播放功能。
许多人喜欢在工作或学习时听音乐,而智能台灯可以通过蓝牙连接手机或其他音频设备,实现音乐的播放。
用户可以通过手机APP或遥控器来控制音乐的播放、暂停和音量调节。
这样一来,用户不仅可以享受到优质的照明效果,还可以在音乐的陪伴下提高工作和学习的效率。
此外,我还考虑到了智能台灯的智能化联动功能。
智能台灯可以与其他智能设备进行连接,如智能音箱、智能窗帘等。
用户可以通过语音控制来实现多个设备的联动操作,提升用户的使用体验和便利性。
例如,当用户说出“打开台灯”的指令时,智能台灯会自动开启,并同时打开窗帘,营造一个舒适的光线环境。
最后,我还考虑到了智能台灯的外观设计。
智能台灯的外观应该简洁大方,符合现代人的审美观。
我选择了铝合金材质作为台灯的外壳,不仅具备良好的散热性能,还能给人一种高质感的视觉效果。
基于STM32的LED智能学习型台灯系统的设计共3篇
基于STM32的LED智能学习型台灯系统的设计共3篇基于STM32的LED智能学习型台灯系统的设计1本文将介绍一种基于STM32的LED智能学习型台灯系统的设计。
该系统采用高亮度的LED灯,具有调节亮度、调节色温、定时功能以及智能记忆等多种功能。
下面将依次阐述该系统的硬件设计和软件实现。
一、硬件设计1. LED驱动电路LED灯通常需要直流电源供电,并需要在一定的电流控制下才能达到合适的亮度。
因此,需要设计一套合适的LED驱动电路。
常见的LED驱动电路包括常流源和常压源两种。
常流源是通过设定一个恒定的电流值,来保证LED的亮度恒定,但它对电源的稳压能力要求比较高。
常压源则是通过调节输出电压来控制LED的亮度,输出电流会随之而变化,但对电源的稳压要求较低。
在这里,我们选择了常流源作为LED驱动电路,它的主要原理是通过一个电流源驱动三枚高亮度LED灯。
电流源主要是通过一个电流反馈电路来控制恒流输出,从而保证LED灯的亮度恒定。
2. 控制系统该系统的核心控制芯片采用了STM32F4系列微控制器,该芯片具有高性能、低功耗和多种接口等特点。
它的主频可以高达168MHz,可以快速响应各种操作指令,且支持多种接口,如USB、SPI和UART等。
控制系统还需要包括显示、定时、按键、温度和光感检测等模块。
其中显示模块采用了OLED显示屏,可以实时显示当前时间、亮度等信息。
定时模块采用了RTC实时时钟芯片,可以实现自动开关机、定时开关等功能。
按键模块采用了带有中断功能的按键,可以实现快速响应操作指令。
温度和光感模块采用了模拟传感器,可以实时检测环境温度和光线强度。
3. 电源供电电源供电是该系统的基础,需要确保电源电压稳定、安全,并且具有防短路和过流保护等功能。
该系统采用了带有开关和熔丝的电源适配器,可以实现快速开关和自动保护功能。
二、软件实现1. 系统初始化系统初始化主要包括各个模块的初始化、时钟设置、中断设置等。
在这里,我们需要设置系统时钟为168MHz,以便快速响应各种操作指令。
基于单片机的智能LED台灯设计
基于单片机的智能LED台灯设计1. 引言1.1 背景介绍LED 台灯是一种具有节能、环保和智能化特点的照明产品,已经被广泛应用于家居、办公等领域。
随着科技的不断发展,人们对LED 台灯的功能和性能要求也越来越高。
基于单片机的智能LED 台灯设计成为了研究的热点之一。
随着人们对智能家居的需求不断增加,智能LED 台灯作为照明产品的一种,具有着迅速增长的市场需求。
传统的LED 台灯只能实现基本的照明功能,而基于单片机的智能LED 台灯设计可以实现更多的功能,如定时开关、光线调节、颜色温度调节等,大大提升了用户的体验感。
通过对基于单片机的智能LED 台灯的研究和设计,可以使LED 台灯具有更好的性能和更多的功能,提高LED 台灯的竞争力。
本文将对基于单片机的智能LED 台灯进行深入研究,探讨其设计原理、硬件设计、软件设计、功能特点和性能评估,从而为LED 台灯的研究和发展提供参考。
1.2 研究意义通过研究设计基于单片机的智能LED台灯,可以深入了解LED照明技术与单片机控制技术的结合应用,促进LED照明产品的技术升级和创新。
智能LED台灯的设计可以实现照明的智能控制,满足用户对于照明场景的个性化需求,提高用户的使用体验。
智能LED台灯的设计还可以有效提升LED照明产品的能效,降低能耗,促进绿色环保理念的传播与实践。
研究基于单片机的智能LED台灯设计不仅具有重要的理论研究意义,还具有广泛的应用前景和社会价值。
通过对智能LED台灯的设计研究,可以推动LED照明产品向智能化、高效化方向发展,为照明行业的可持续发展做出贡献。
2. 正文2.1 智能LED台灯设计原理智能LED台灯设计的原理基于单片机技术和光电子技术相结合,通过单片机控制LED灯的亮度、色温和灯光效果,实现智能化控制。
智能LED台灯采用传感器检测环境光强度,根据环境光的变化自动调节LED灯的亮度,保证光照舒适度和节能效果。
用户可以通过手机APP或遥控器控制LED灯的开关、亮度、色温等参数,实现个性化的光照需求。
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指导教师签字:年月日目录摘要 (II)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 系统设计的目的 (1)1.2 LED智能台灯特性 (1)1.3 系统设计的内容 (2)2 系统的可行性分析 (3)3 系统硬件电路设计 (4)3.1 电源模块 (4)3.1.1 LED光源驱动电路 (4)3.1.2 元器件选择 (5)3.1.3 LED光源的设计................................................................................. (7)3.2 单片机外围电路模块 (8)3.2.1单片机总控制电路 (8)3.2.2时钟电路 (9)3.2.3 STC89C52具体介绍 (10)3.3 红外感应模块 (11)3.4 手动调节光强模块 (12)4 系统软件电路设计 (14)4.1 PWM调光 (14)4.2 人体红外感应 (14)4.3 手动调节光强 (15)5总结 (1)6参考文献 (17)附录 (18)附录1 主要程序代码 (18)附录2 实物图..............................................................。
.. (22)摘要台灯已是千家万户的必需生活电器,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。
LED被认为是21世纪的照明光源。
LED发光器件是冷光源,光效高,工作电压低,而且能耗低,可控制好、无辐射,同样亮度下,LED能耗为白炽灯的10%,荧光灯的50%。
LED寿命可达10万小时,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍。
因此,我们提出LED智能台灯方案,本系统主要包括以PT4115芯片为基础的LED驱动模块,利用单片机STC89C52进行控制的手动PWM调光模块、感应人体红外信号的热释电红外传感器的红外感应模块等目的。
关键词:智能台灯;LED驱动;PWM调光;红外感应AbstractDesk lamp is already the necessary life appliances, families often due to forget to turn off the lights and cause a huge waste of energy. The LED is considered lighting source of the 21 st century. LED device is cold light, high efficiency, low voltage operation, and low energy consumption, can control, no radiation, the same brightness, LED to 10% of incandescent lamp energy consumption, 50% of fluorescent lamp. The LED life can reach 100000 hours, it is 10 times as much as incandescent lamp, fluorescent lamp 100 times. Therefore, we put forward the LED intelligence desk lamp scheme, this system mainly includes PT4115 chip in the basis of driver module, LED by SCM STC89C52 to control PWM light module, sensing the human body of pyroelectric infrared signal infrared sensor of infrared sensor modules and manual light on the purpose.Keywords: intelligence desk lamp; The LED drive; PWM light; inductive1绪论1.1 系统设计的目的台灯已是千家万户的必需生活电器,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。
在我国,照明耗电占年发电总量的12% (超过100亿kW?h) 。
现在的台灯绝大部分是采用普通的白炽灯、荧光灯、节能灯和螺旋节能灯 ,并且控制方式多采用手动开关,不能连续调节,更不能自动调节。
随着能源紧缺、电价越来越高、环保要求及LED的光效的提高,用LED替代现在台灯普遍使用的白炽灯或荧光灯,环保无污染。
另外,LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达80~90%,并且传统的台灯中的光源体使用的是交流电,所以每秒钟会产生100-120次的频闪。
LED灯是把交流电直接转换为直流电,不会产生闪烁现象,保护眼睛,可以获得“柔和”的灯光环境。
现在中国约30%的人有不同程度的视力问题,其中近视是主要问题,近年来,我国的近视率已上升为全球第二,仅次于日本,但近视的总人数确是全球第一。
引起近视的主要原因是用眼不健康,如用连续用眼时间过长,看书,学习时的坐姿不正确等。
现在的普通台灯90%的供电系统是用交流电经变压后直接供电,在用电高峰期时使用会增加供电系统的负担,并且停电时不能工作,移动使用性较差。
太阳能是新型的绿色能源,但普及率还不高。
因此,我们提出智能LED台灯方案。
1.2 LED智能台灯特性1、高效节能:以相同亮度比较,3W的LED节能灯333小时耗1度电,而普通60W白炽灯17小时耗1度电,普通5W节能灯200小时耗1度电。
2、超长寿命:半导体芯片发光,无灯丝、无玻璃泡、不怕震动、不易破碎、使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时)。
3、健康:光线健康光线中含紫外线和红外线少,产生辐射少(普通灯光线中含有紫外线和红外线)。
4、绿色环保:不含汞和氙等有害元素,利于回收,普通灯管中含有汞和铅等元素。
5、保护视力:直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪)。
6、安全系数高:所需电压、电流较小,安全隐患小于矿场等危险场所。
7、市场潜力大:低压、直流供电。
1.3 系统设计的内容本次课程设计的LED智能台灯主要包括四个模块:(1)LED光源驱动利用变压器将220V的交流电转化成12V的直流电源,然后PT4115芯片将12V直流电压变换成稳定的恒流源(2)单片机外围电路利用STC89C52单片机控制PWM调光以及红外检测等模块。
(3)红外检测利用热释电红外检测模块来检测是否有人靠近台灯,若有人则台灯自动开启,当一段时间检测不到人活动是台灯就会渐渐熄灭。
(4)手动PWM调光经AD转换后得出的数值来改变单片机的PWM的占空比,实现手动调光。
2 系统的可行性分析(1)系统设计的意义:本项目的设计思想来源于生活,所具有的功能也是为台灯使用的方便性及节能环保而设置,因此具有很大的实际意义。
(2)系统功能设计可行性分析:针对目前普通台灯存在的能耗高、操作使用不便及功能单一三个问题进行系统分析与研究,以单片机PT4115为控制核心,用热释电红外传感器检测是否人进入使用台灯的范围,用光敏电阻判断有人在使用台灯范围时是否需要开灯。
综合运用传感技术实现台灯是否有人员来自动控制台灯的开关及利用PWN波对台灯进行手动调光,在功能上使之更加具有人性化,以此提高人的接受度和舒适度。
3 系统硬件电路设计3.1 电源模块3.1.1 LED光源驱动电路LED光源的驱动电路就是把12V直流电压变换成稳定的恒流源,电路的设计本着删繁就简、节省成本的原则,应该从能完成这个电路设计要求的众多LED驱动芯片中选择集成度高、性能较好、应用电路简单、价格较平的性价比有优势的PT4115芯片。
因此选择驱动电路外围器件少的驱动芯片是生产成本的首要考量。
图3-1 PT4115 LED光源驱动电路图3-2 PT4115 芯片实物图通过 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:(D为方波信号占空比,为限流电阻).本设计LED光源采用30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应为120mA,因此选取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,当芯片內部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。
3.1.2 元器件选择表3-1 关键元器件的选择Rs 精度大于1%,比如要输出350mA,则=0.1/0.35=0,2857Cin 100uF (工作电压>50V)输出电流小于400mA 100uF (工作电压>50V)输出电流大于400mA 有续流储能和滤波的功能,电容量不宜太小D SS14 输出电流小于400mA SS24 输出电流大于400mA 导通压低于0.30V的肖特基二极管,可以提高系统效率;L 33-47uH (饱和电流>1.8A)输出电流在800mA到1200mA47-68uH (饱和电流>1.2A)输出电流在400mA到800mA68-100uH (饱和电流>0.6A)输出电流小于400mADCR越小,效率越高。
选用EPC13锰锌4000磁芯。
选用额定电流大于工作电流的1-1.5倍整流二极正向压降尽可能低于肖特基二极管,可有效地降低系统功耗。
管电流能力一定要满足应用,原则上大于。
PT4115用于小功率白光LED光源驱动方案时只需四个零件,Cin是输入滤波电容,Rs设定流过LED的电流,;L是续流电感,D5是续流二极管。
因适配器已提供12V的直流电压,原图为交流电压输入整流用的桥式整流器D1~D4可省略。
虽然零件少了,但对零件的要求更高,设计时需按要求选用,才能使电路进入良好的工作状态。
PT4115的开关频率采用抖频技术有效降低EMI(Electromagnetic Interference),省略了抗EMI电路。