《LED智能台灯系统课程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LED智能台灯系统课程设计.doc（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、课程设计目的、任务和内容要求：在现代城市中，随着人口和能源消耗的急剧增长，总用电量也在日益增加，要是没有节能措施，便会造成能源枯竭的不良后果。因此，LED智能台灯便有了其设计的必要性。本课程设计的任务就是设计一个LED智能台灯系统。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。具体设计任务如下： 1熟悉LED智能台灯的工作原理； 2写出LED智能台灯的设计方案；3用硬件及软件加以实现；4写课程设计报告。 二、进度安排：第周： 查找资料，熟悉LED智能台灯的设计原理，给出设计总体方案；第2周： 各模块的详细设计；第3周： 硬件连线，调试；第4周： 写课程设计报告
2、。三、主要参考文献：1谢自美. 电子线路设计-实验-测试M .武汉:华中科技大学出版社, 20002周志敏. 纪爱华 集成稳压电源电路图集M.北京：中国电力出版社,20073余永全. 单片机在控制系统中的应用M.电子工业出版社,20034林雪梅. 热释电红外传感器及其应用J.甘肃科技纵横,2005.（01） 指导教师签字： 年 月 日目 录摘要 .IIAbstract .II1 绪论.11.1 系统设计的目的.11.2 LED智能台灯特性.11.3 系统设计的内容. 22 系统的可行性分析. 33 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
3、器件选择. 53.1.3 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.93.2.3 STC89C52具体介绍.103.3 红外感应模块.113.4 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144.3 手动调节光强.155总 结 .16参考文献 .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
4、，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 li
5、ghts 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
6、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 l
7、ight 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; inductive - 20 -1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kWh)
8、 。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8090%，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100120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
9、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
10、，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STC89C
11、52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
12、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
