遥控调光灯的设计_廖诗来
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参考文献 [1] G a v i n H e s s e . 功 率 与 控 制 的 结 合 使
L ED照明方案灵活简便[J].电子产品世 界,20 09(10)：26-29. [2] 罗 静 华 .大 功 率 L E D 智 能 化 照 明 控 制 系统设 计 [J] . 单片 机 与 嵌 入 式 系统 应 用, 2 010 (1):5 0 -52 . [3] 李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，20 01. [4] 田国良.热 红 外遥感 [M].北 京：电子工业 出版社，20 06. [5] 钟震西.智能照明控制系统的研究[J].汉 理 工大 学 学 报. 2 011，3 3 (3)：3 9 3 -3 9 5. [6] 康华光.数字电子技术基础[M].北京： 高等教育出版社，20 05. [7] 华成英，童 诗白.模拟电子线路基础 [M]. 北京：高等教育出版社，20 06. [8] 齐 春 辉 , 王巍 . 基 于单片 机 的 红 外 遥 控 L E D 调 光系统 的 设 计 [J] .照明工 程 学 报, 2 011，2 2 (4)：5 0 -53 . [9] 肖 永 军 , 周 传 磷 ,曾庆 栋 . L E D 景 观 照 明灯驱动电路设计[J].低压电器,20 09 10 ：2 8 -31. [10]魏惠凤,秦大为.大功率L E D路灯驱动电 源 的 设 计 [J] .电 工技 术 , 2 0 0 9 (5）：7 8 80.
2.1.1 红外发射模块的设计 编 码 采 用 脉 宽 调 制 的串行 码，以 脉 宽 为0.5 65m s、间隔0.5 6 m s、周期为1.12 5m s 的 组 合 表 示 二 进 制 的“ 0 ”；以 脉 宽 为 0.5 65m s、间隔1.6 85m s、周期为2 .2 5m s 的 组合 表 示二 进制的“1”。上 述“0”和“1”组 成 的 3 2 位 二 进 制 码 , 经3 8 k H z 的 载 频 进行二 次 调 制，缓 冲 放 大 后 送 至 红 外发 光 二 极管，
2.2.1 红外接收模块的设计 对 于 进 行了调 制 的 红 外 线 遥 控 信号，采 用一 体化 红 外 线 接 收头 进行 解 调。本 模 块 使用HS 0 038，可以接 收载波频率为38k H z 的红 外线 遥 控信号HS 0 038对 接 收 到的信 号 除了进行了放 大、限 幅、检 波，直 至得 到遥 控 指 令 的 脉 冲 信号，对 解 调出的 信号 进行 整 形 和反向 输出，输出 信 号直 接 进 入 主 控 芯片 INT0。 2.2.2 光亮度采集模块的设计 光 亮 度 采 集，是 通 过 光 敏 二 极 管 对 光 线 的 敏 感 作用 而 实 现 。如 图 4 所 示 ,当 环 境 光 线 越 强，光 敏 二 极管 的阻 值 就 越 大 [6,7]。 AT 89 S52 单片 机 通 过A/ D转换，检测光 敏 二 极管 两 端 的电 压 变 化，单片 机 将 采 集 到 的 数 据 与用户设 定 数 据 进行内部 运 算，从 而 输出不同的PW M来控制L E D灯的亮度，实 现 感 应 环 境 光 线，自动 调 整 L E D 灯 亮 度 的 功能 [8]。 2.2.3 驱动模块的设计 本系统 驱动 模 块 选 用L M 3 4 0 7作为驱 动芯片，电路图如图5所示。L M34 07是一款 集成了N沟道功率MO S 场 效 应管的脉冲宽 度 调 制 的 浮动 式 降 压 转 换 器，其 设 计 是 为 提 供 精 准 的 恒 定电 流 输出，以驱动高 功 率发 光二极管(L ED) 。 [9,10]
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的信息数 据，供下次使用选择。从机为遥 控 单元，通 过 红 外 信号 控制主机,执行以 上功 能。系统 分为睡 眠 /工作两 种 状 态，长 时间 无操作，自动进入睡眠节电状态 。 [1,2]
2 系统硬件电路设计 2.1 从机红外遥控单元电路设计
从机的功能是实现红外线远程控 制 L E D 灯 的 开 关 及 亮 度 级 别 ，主 要 由 AT 8 9 S 52 单片 机 最 小系统、按 键 和 红 外发 射 管 组 成 ,功 能 的实 现 主 要 靠 软件 编 程 [3]。
红 外 接 收 头 接 收 到 数 据 时，通 过 单片
作者简介：廖诗来（通信作者），四川达州人,在读本科生，研究方向为自动化。
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科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
技术创新
科技创新导报 2012 NO.28
Science and Technology Innovation Herald
文章编号：1 6 7 4 -0 9 8 X (2 0 1 2 )1 0 (a )-0 0 4 4 -0 3
近年来，全 球 性 的 能 源短缺 和 环 境 污 染 问 题日益 突出，人 们 迫切 希 望 应 用 节 能 环 保 的新技术。
日常生活中，绝大部 分照明控制系统都 是 利 用各 类普 通 的 手动 开 关 来 控 制 灯具， 其亮度调节也是通过普通的调光开关进行 相 应 的 调 节，每 次 操 作 都 必 须 走 到 开 关 处 才能完成。人们往往因离电灯开关较 远，即 使 在 暂 时不 需 要照明 的 时 候，也 未 能 及 时 熄 灯，从而造成电能的浪费。
科技创新导报 2012 NO.28 Science and Technology Innovation Herald 遥控调光灯的设计
技术创新
廖诗来 连宇 董志振 孙林 章梦柳 (江南大学物联网工程学院 江苏无锡 214122)
摘 要：遥控调光灯由主机和遥控从机两部分组成，实现以高亮度LED灯的启停、亮度调节及环境光线自适应功能。系统以AT89S52单片机作
邮编：100054
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科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
键盘
从机控制电路
红外发 送模块
图（a）从机
红外接收模块
wenku.baidu.com
主
机
控
光亮度采集模块
制
电
路
键盘
驱动模块 LED照明
图（b）主机 图1 系统结构框图
转 化 为 红 外 信号发 射 [4 ,5]。原 理 如图2 所 示 ： 2.2 主机控制单元电路设计
主 机 主 要 是 对 L E D 灯 的 控 制 作用，通 过产生不同的PW M脉宽信号给驱动电路， L E D 灯 就会产生不同的亮度变化，如图3所 示。主 机 硬 件电 路 的 设 计 简易而 又可 以 完 成 特定的功能。
针对上 面 所 述，设 计出的 一种 遥 控 调 光 灯，可 以 对 灯具 实 行 远 程 控 制。
1 遥控调光灯系统功能
系统分成两个 部 分：从机 和主 机，结 构 框图如图1所 示。主 机 通 过 按 键，实 现 L E D 灯启 停 与 亮 度 的 调 节，外界 环 境 的 光 线 亮 度变化 时，主机能自动改变L E D 灯 亮度。当 前 L E D 灯 亮 度 适合 时，用户可按 键 存 储 亮 度
技术创新
机外部中断端口向单片机传 送数据。主机上 的 红 外 接 收 和 按 键 同 时 扫 描，一旦有 指 令 输入，单片 机 就会做出判断，执行相应的功 能。其工作 流 程图如图7 所 示。
4 结语 系 统 以 单片 机（AT 8 9 S 5 2）为主 要 控 制
芯片，运用光 敏 二极管采集光亮度，并运用 PW M技术实现灯的亮度调节。通 过红 外编 码、解 码实现主从机 通信。且具 有记忆存储 功能，分为睡 眠 /工作两 种 模 式。外围电 路 具 有简单且驱动能力强，成 本低，效率高的 特点。系统 软 硬 结合，以 软件 调 节为主，可修 复 空间大，具 有 较 高 的 性 价比。
图2 红外遥控原理框图
光
敏
电
ADC0809
P2
阻
图4 光亮度采集模块
图3 主机控制电路原理图
图5 驱动模块
LED开关
亮度 调节
编码发射
图6 从机功能流程图
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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科技创新导报 2012 NO.28 Science and Technology Innovation Herald 图7 主机功能流程图
3 系统软件设计 3.1 从机遥控功能软件流程图
在 从 机 遥 控 工作 过 程 中，单片 机 在 一 分 钟内没有检测到有按键按下时，就会自动 进入省电模 式，当检测到唤醒 按 键 按下，单 片 机 进 入 正常工作 模 式，并 判 断 是 哪 个 按 键 按下的。单片 机 软件 控制流 程图如图6所 示。 3.2 主机控制功能软件流程图
为主机的核心器件负责调光，采用PWM方式来实现对LED灯启停、亮度等多种工作状态快速而准确地控制；以AT89S52单片机为从机的核心器件
实现红外线远程控制。整个电路结构简单、成本低、操作方便、遥控距离在8m左右，可广泛应用于家庭照明。
关键词：调光灯 红外遥控 PWM 单片机
中图分类号：TM923
文献标识码：Ａ
L ED照明方案灵活简便[J].电子产品世 界,20 09(10)：26-29. [2] 罗 静 华 .大 功 率 L E D 智 能 化 照 明 控 制 系统设 计 [J] . 单片 机 与 嵌 入 式 系统 应 用, 2 010 (1):5 0 -52 . [3] 李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，20 01. [4] 田国良.热 红 外遥感 [M].北 京：电子工业 出版社，20 06. [5] 钟震西.智能照明控制系统的研究[J].汉 理 工大 学 学 报. 2 011，3 3 (3)：3 9 3 -3 9 5. [6] 康华光.数字电子技术基础[M].北京： 高等教育出版社，20 05. [7] 华成英，童 诗白.模拟电子线路基础 [M]. 北京：高等教育出版社，20 06. [8] 齐 春 辉 , 王巍 . 基 于单片 机 的 红 外 遥 控 L E D 调 光系统 的 设 计 [J] .照明工 程 学 报, 2 011，2 2 (4)：5 0 -53 . [9] 肖 永 军 , 周 传 磷 ,曾庆 栋 . L E D 景 观 照 明灯驱动电路设计[J].低压电器,20 09 10 ：2 8 -31. [10]魏惠凤,秦大为.大功率L E D路灯驱动电 源 的 设 计 [J] .电 工技 术 , 2 0 0 9 (5）：7 8 80.
2.1.1 红外发射模块的设计 编 码 采 用 脉 宽 调 制 的串行 码，以 脉 宽 为0.5 65m s、间隔0.5 6 m s、周期为1.12 5m s 的 组 合 表 示 二 进 制 的“ 0 ”；以 脉 宽 为 0.5 65m s、间隔1.6 85m s、周期为2 .2 5m s 的 组合 表 示二 进制的“1”。上 述“0”和“1”组 成 的 3 2 位 二 进 制 码 , 经3 8 k H z 的 载 频 进行二 次 调 制，缓 冲 放 大 后 送 至 红 外发 光 二 极管，
2.2.1 红外接收模块的设计 对 于 进 行了调 制 的 红 外 线 遥 控 信号，采 用一 体化 红 外 线 接 收头 进行 解 调。本 模 块 使用HS 0 038，可以接 收载波频率为38k H z 的红 外线 遥 控信号HS 0 038对 接 收 到的信 号 除了进行了放 大、限 幅、检 波，直 至得 到遥 控 指 令 的 脉 冲 信号，对 解 调出的 信号 进行 整 形 和反向 输出，输出 信 号直 接 进 入 主 控 芯片 INT0。 2.2.2 光亮度采集模块的设计 光 亮 度 采 集，是 通 过 光 敏 二 极 管 对 光 线 的 敏 感 作用 而 实 现 。如 图 4 所 示 ,当 环 境 光 线 越 强，光 敏 二 极管 的阻 值 就 越 大 [6,7]。 AT 89 S52 单片 机 通 过A/ D转换，检测光 敏 二 极管 两 端 的电 压 变 化，单片 机 将 采 集 到 的 数 据 与用户设 定 数 据 进行内部 运 算，从 而 输出不同的PW M来控制L E D灯的亮度，实 现 感 应 环 境 光 线，自动 调 整 L E D 灯 亮 度 的 功能 [8]。 2.2.3 驱动模块的设计 本系统 驱动 模 块 选 用L M 3 4 0 7作为驱 动芯片，电路图如图5所示。L M34 07是一款 集成了N沟道功率MO S 场 效 应管的脉冲宽 度 调 制 的 浮动 式 降 压 转 换 器，其 设 计 是 为 提 供 精 准 的 恒 定电 流 输出，以驱动高 功 率发 光二极管(L ED) 。 [9,10]
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的信息数 据，供下次使用选择。从机为遥 控 单元，通 过 红 外 信号 控制主机,执行以 上功 能。系统 分为睡 眠 /工作两 种 状 态，长 时间 无操作，自动进入睡眠节电状态 。 [1,2]
2 系统硬件电路设计 2.1 从机红外遥控单元电路设计
从机的功能是实现红外线远程控 制 L E D 灯 的 开 关 及 亮 度 级 别 ，主 要 由 AT 8 9 S 52 单片 机 最 小系统、按 键 和 红 外发 射 管 组 成 ,功 能 的实 现 主 要 靠 软件 编 程 [3]。
红 外 接 收 头 接 收 到 数 据 时，通 过 单片
作者简介：廖诗来（通信作者），四川达州人,在读本科生，研究方向为自动化。
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文章编号：1 6 7 4 -0 9 8 X (2 0 1 2 )1 0 (a )-0 0 4 4 -0 3
近年来，全 球 性 的 能 源短缺 和 环 境 污 染 问 题日益 突出，人 们 迫切 希 望 应 用 节 能 环 保 的新技术。
日常生活中，绝大部 分照明控制系统都 是 利 用各 类普 通 的 手动 开 关 来 控 制 灯具， 其亮度调节也是通过普通的调光开关进行 相 应 的 调 节，每 次 操 作 都 必 须 走 到 开 关 处 才能完成。人们往往因离电灯开关较 远，即 使 在 暂 时不 需 要照明 的 时 候，也 未 能 及 时 熄 灯，从而造成电能的浪费。
科技创新导报 2012 NO.28 Science and Technology Innovation Herald 遥控调光灯的设计
技术创新
廖诗来 连宇 董志振 孙林 章梦柳 (江南大学物联网工程学院 江苏无锡 214122)
摘 要：遥控调光灯由主机和遥控从机两部分组成，实现以高亮度LED灯的启停、亮度调节及环境光线自适应功能。系统以AT89S52单片机作
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从机控制电路
红外发 送模块
图（a）从机
红外接收模块
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主
机
控
光亮度采集模块
制
电
路
键盘
驱动模块 LED照明
图（b）主机 图1 系统结构框图
转 化 为 红 外 信号发 射 [4 ,5]。原 理 如图2 所 示 ： 2.2 主机控制单元电路设计
主 机 主 要 是 对 L E D 灯 的 控 制 作用，通 过产生不同的PW M脉宽信号给驱动电路， L E D 灯 就会产生不同的亮度变化，如图3所 示。主 机 硬 件电 路 的 设 计 简易而 又可 以 完 成 特定的功能。
针对上 面 所 述，设 计出的 一种 遥 控 调 光 灯，可 以 对 灯具 实 行 远 程 控 制。
1 遥控调光灯系统功能
系统分成两个 部 分：从机 和主 机，结 构 框图如图1所 示。主 机 通 过 按 键，实 现 L E D 灯启 停 与 亮 度 的 调 节，外界 环 境 的 光 线 亮 度变化 时，主机能自动改变L E D 灯 亮度。当 前 L E D 灯 亮 度 适合 时，用户可按 键 存 储 亮 度
技术创新
机外部中断端口向单片机传 送数据。主机上 的 红 外 接 收 和 按 键 同 时 扫 描，一旦有 指 令 输入，单片 机 就会做出判断，执行相应的功 能。其工作 流 程图如图7 所 示。
4 结语 系 统 以 单片 机（AT 8 9 S 5 2）为主 要 控 制
芯片，运用光 敏 二极管采集光亮度，并运用 PW M技术实现灯的亮度调节。通 过红 外编 码、解 码实现主从机 通信。且具 有记忆存储 功能，分为睡 眠 /工作两 种 模 式。外围电 路 具 有简单且驱动能力强，成 本低，效率高的 特点。系统 软 硬 结合，以 软件 调 节为主，可修 复 空间大，具 有 较 高 的 性 价比。
图2 红外遥控原理框图
光
敏
电
ADC0809
P2
阻
图4 光亮度采集模块
图3 主机控制电路原理图
图5 驱动模块
LED开关
亮度 调节
编码发射
图6 从机功能流程图
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科技创新导报 2012 NO.28 Science and Technology Innovation Herald 图7 主机功能流程图
3 系统软件设计 3.1 从机遥控功能软件流程图
在 从 机 遥 控 工作 过 程 中，单片 机 在 一 分 钟内没有检测到有按键按下时，就会自动 进入省电模 式，当检测到唤醒 按 键 按下，单 片 机 进 入 正常工作 模 式，并 判 断 是 哪 个 按 键 按下的。单片 机 软件 控制流 程图如图6所 示。 3.2 主机控制功能软件流程图
为主机的核心器件负责调光，采用PWM方式来实现对LED灯启停、亮度等多种工作状态快速而准确地控制；以AT89S52单片机为从机的核心器件
实现红外线远程控制。整个电路结构简单、成本低、操作方便、遥控距离在8m左右，可广泛应用于家庭照明。
关键词：调光灯 红外遥控 PWM 单片机
中图分类号：TM923
文献标识码：Ａ