LED智能節(jié)能照明系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)題目： LED智能節(jié)能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： XXX 學(xué)院名稱： 電氣與信息工程學(xué)院 專業(yè)名稱： 電子信息工程 班級(jí)名稱： XXXX 學(xué) 號(hào)： XXXXX 指導(dǎo)教師： XXX 教師職稱: 副教授 學(xué) 歷： 大學(xué)本科 2011年 3月 25日開(kāi)題報(bào)告一、選題依據(jù)1.設(shè)計(jì)目的及意義（1）設(shè)計(jì)目的 LED 被認(rèn)為是21 世紀(jì)的照明光源。LED發(fā)光器件是冷光源，光效高，工作電壓低，而且能耗低，同樣亮度下，LED 能耗為白熾燈的10%，熒光燈的50%。LED 壽命可達(dá)10 萬(wàn)小時(shí)，是熒光燈的10 倍，白熾燈的100 倍

2、。用LED 替代白熾燈或熒光燈，環(huán)保無(wú)污染。使用安全可靠，便于維護(hù)。我國(guó)照明用電占總發(fā)電量的12%。目前，公共建筑的照明燈具控制大多采用手動(dòng)開(kāi)關(guān)，經(jīng)常出現(xiàn)沒(méi)有及時(shí)開(kāi)關(guān)的現(xiàn)象，從而造成大量的能源浪費(fèi)和使用上的不便。另外，不必要的使用，也會(huì)縮短燈具的使用壽命。本文闡述了一套LED智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，可以根據(jù)工作環(huán)境中是否有人員和環(huán)境補(bǔ)光亮度等來(lái)自動(dòng)控制照明的開(kāi)關(guān)和亮度。采用本系統(tǒng)具有提高用電效率，節(jié)約電能和緩解了用電高峰的電力供應(yīng)壓力雙重作用。（2）意義 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平也不斷提高，導(dǎo)致用電負(fù)荷的加劇，又由于世界性的能源危機(jī)，能源缺乏已成為世界所面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。而

3、此問(wèn)題對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)尤為嚴(yán)重。對(duì)于一些公共場(chǎng)所，如學(xué)校，公共建筑等，一般采用開(kāi)放式管理模式為主，如學(xué)校里，一般的高等學(xué)校學(xué)生都沒(méi)有固定的教室，無(wú)固定的座位;而樓層管理人員僅負(fù)責(zé)衛(wèi)生或保衛(wèi)工作。因此，造成了白天長(zhǎng)明燈，晚上無(wú)人也開(kāi)燈，人少燈全開(kāi)等無(wú)效運(yùn)行的浪費(fèi)現(xiàn)象在高校司空見(jiàn)慣。在一些公共場(chǎng)所，大部分燈具的照明都是一直亮著的，而且公共場(chǎng)所的燈具數(shù)目也不少，出于這些原因，往往就在不經(jīng)意間造成電能的巨大浪費(fèi)。而從全國(guó)角度出發(fā)，我國(guó)人口眾多，因此人均占有資源儲(chǔ)量較少，能源短缺問(wèn)題將長(zhǎng)期存在。應(yīng)此，提高用電效率就成開(kāi)題報(bào)告了21世紀(jì)以來(lái)需要考慮的問(wèn)題。 目前對(duì)燈光的智能控制，國(guó)內(nèi)外己經(jīng)開(kāi)始采用，隨著21世紀(jì)

4、的到來(lái)，現(xiàn)代自動(dòng)化程度不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，燈光的管理也在朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。比如，一些居民樓的樓道口用的燈是根據(jù)對(duì)周?chē)曇舻呐袛鄟?lái)確定是否需要亮燈，但這只能解決小部分的問(wèn)題，不能解決根本上浪費(fèi)電源的問(wèn)題。于是，開(kāi)發(fā)更加簡(jiǎn)便、能適用于更多公共場(chǎng)合的燈光自動(dòng)控制系統(tǒng)便具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。2.設(shè)計(jì)擬解決的工程實(shí)際問(wèn)題 使用白光LED照明的第一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)能。未來(lái)白光LED照明的耗電量?jī)H為相同亮度白熾燈10%-20%，1998全球照明共消耗2300億美元的電力，同時(shí)在發(fā)電過(guò)程中還產(chǎn)生了4.1億噸的二氧化碳，而假如到2055年有一半的普通光源被LED照明取代，那就意味著全球每年將節(jié)約

5、1000億美元，并減少二氧化碳污染物的排放?，F(xiàn)在我國(guó)一年耗電量為2000億千瓦時(shí)，光源替代后，每年可節(jié)約近1600億千瓦時(shí)，相當(dāng)于2個(gè)三峽電路。 白光LED照明的另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是環(huán)保。只用3V的直流電壓保證其沒(méi)有電磁干擾，同時(shí)長(zhǎng)壽命又保證不產(chǎn)生廢物，不像日光燈點(diǎn)亮后會(huì)產(chǎn)生汞蒸汽燈污染物。普通燈泡壽命只有1000個(gè)小時(shí)，而LED燈壽命卻可達(dá)到10萬(wàn)個(gè)小時(shí)，可大幅減少燈具損壞拋棄帶來(lái)的環(huán)境污染。3.設(shè)計(jì)擬應(yīng)用的文獻(xiàn)綜述 在參考文獻(xiàn)【1】中主要采用以MCS-51單片機(jī)為核心的一個(gè)集采集、處理、控制為一身的自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件模塊部分由傳感器單元，控制器單元，LED 驅(qū)動(dòng)電路和照明系統(tǒng)四個(gè)部分組

6、成。該系統(tǒng)的工作原理是：首先通過(guò)被動(dòng)熱釋電紅外探測(cè)器和環(huán)境噪聲探測(cè)是否有人，并探測(cè)環(huán)境亮度。如果沒(méi)人，所有LED 燈均開(kāi)題報(bào)告不開(kāi)。如果有人，分成二種情況：1：若需要照明的環(huán)境的照度X200lx時(shí),LED照明燈具處于關(guān)閉狀態(tài)；2：若需要照明的環(huán)境的照度X200lx時(shí),LED照明燈具處于開(kāi)啟狀態(tài)，并且隨著環(huán)境照度調(diào)節(jié)LED燈具的照度，LED燈具釋放到室內(nèi)的平均照度為E=200-X。 該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，以主程序?yàn)楹诵脑O(shè)置功能模塊子程序。運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)主程序調(diào)用各功能模塊子程序，因?yàn)闊艟呖刂茖?shí)時(shí)要求不高，循環(huán)控制即可滿足要求。該系統(tǒng)的軟件部分主要完成以下功能：信號(hào)輸入模塊實(shí)現(xiàn)相應(yīng)傳

7、感器信號(hào)輸入單片機(jī)數(shù)據(jù)通道，在控制系統(tǒng)軟件中，分別將紅外線探測(cè)器的信號(hào)與聲音傳感器的信號(hào)經(jīng)過(guò)整流放大數(shù)字化后處理成開(kāi)關(guān)的布爾型數(shù)據(jù)，然后相或。經(jīng)過(guò)整流放大的環(huán)境補(bǔ)光光強(qiáng)度探測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)分兩路，一路為布爾值，并與前兩路信號(hào)處理后產(chǎn)生的輸出進(jìn)行與運(yùn)算，由此產(chǎn)生決定燈具開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)信號(hào)，另外一路將環(huán)境數(shù)據(jù)A/D轉(zhuǎn)換，然后作為系統(tǒng)調(diào)節(jié)亮度的控制信號(hào)編碼輸出到系統(tǒng)的輸出模塊，達(dá)到控制LED發(fā)光亮度的目的。達(dá)到智能照明的目的。該系統(tǒng)自在大慶石油學(xué)院現(xiàn)代教育中心中控室試運(yùn)行以來(lái)，節(jié)能超過(guò)50%,節(jié)能效果非常明顯。由于該系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)是在室內(nèi)完成的，當(dāng)應(yīng)用于室外時(shí)，隨著季節(jié)的變化，室外溫度變化要比室內(nèi)溫度變化的

8、大些，應(yīng)此，當(dāng)要應(yīng)用于室外時(shí)，所用的系統(tǒng)就要比該系統(tǒng)更復(fù)雜些。由于該系統(tǒng)的控制單元用的是8051單片機(jī)，其軟件設(shè)計(jì)的編程部分也比較復(fù)雜。 在參考文獻(xiàn)【2】中主要采用通過(guò)恒流源驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)達(dá)到LED智能照明的目的。該系統(tǒng)的硬件模塊部分和參考文獻(xiàn)【1】一樣，由傳感器單元，控制器單元，LED驅(qū)動(dòng)電路和照明系統(tǒng)四個(gè)部分組成。與參考文獻(xiàn)【1】的不同之處在于該系統(tǒng)的控制單元采用uPD78F0034芯片，該芯片用于對(duì)來(lái)自于熱紅外傳感器、強(qiáng)光傳開(kāi)題報(bào)告感器、聲控傳感器檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，將處理過(guò)的信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，運(yùn)算放大去驅(qū)動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)電路和顯示電路。該系統(tǒng)的軟件模塊部分以

9、及軟件部分實(shí)現(xiàn)的功能和參考文獻(xiàn)【1】一樣。該系統(tǒng)曾在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)一年的實(shí)驗(yàn)，節(jié)能效果超過(guò)45%，從使用情況看，該控制系統(tǒng)穩(wěn)定性好、可靠性高、故障率很低。此方法具有精度高、穩(wěn)定性好、功能易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，為智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一種新的設(shè)計(jì)方法，它在新型室內(nèi)照明和城市照明中有非常好的應(yīng)用前景。在參考文獻(xiàn)【3】中主要采用以AT89C51單片機(jī)為核心的一個(gè)集采集、處理、報(bào)警為一身的制動(dòng)控制系統(tǒng)，它的硬件部分由熱式紅外傳感器件、可見(jiàn)光探測(cè)組件和控制部分組成。該系統(tǒng)是在教室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，其工作原理是：當(dāng)教室無(wú)人時(shí),關(guān)閉電源,所有燈具均關(guān)閉。當(dāng)教室有人時(shí)，分成3種情況：若室內(nèi)照度XX1時(shí)燈全部打開(kāi)；室

10、內(nèi)照度X1XX2時(shí)燈開(kāi)一半（即每組開(kāi)一支）；若室內(nèi)照度XX2時(shí)所有燈均不開(kāi)。X1、X2的取值可根據(jù)平均照度的公式計(jì)算：E = #N UK/A。式中： #光源的光通量；燈具數(shù)；U燈具的利用系數(shù)；K維護(hù)系數(shù)；A室內(nèi)面積, 單位m2。該系統(tǒng)的軟件是一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控、檢測(cè)和執(zhí)行的開(kāi)關(guān)控制軟件，它的設(shè)計(jì)流程沒(méi)有采用參考文獻(xiàn)【1】所采用模塊化設(shè)計(jì)思想，而是根據(jù)工作原理的三種不同情況逐次設(shè)計(jì)的，其復(fù)雜程度沒(méi)有參考文獻(xiàn)【1】高。該系統(tǒng)通過(guò)近一年的使用,在扣除學(xué)校其他用電正常遞增的基礎(chǔ)上,學(xué)校的用電量與使用這套裝置之前同期相比,降低了30%;同時(shí),教室內(nèi)照明燈具、開(kāi)關(guān)的維修量大為減少,使用壽命也相應(yīng)增加了10%。本

11、設(shè)計(jì)也適用于車(chē)站候車(chē)室、辦公樓等場(chǎng)所。 在參考文獻(xiàn)【4】中主要采用以AT89C52單片機(jī)為核心的新型節(jié)電照明控制開(kāi)題報(bào)告系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在保證照度標(biāo)準(zhǔn)和照明質(zhì)量的前提下，以減少照明系統(tǒng)中的能量損失，最有效地利用電能。它的工作原理是：根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量。電壓與燈源的功率關(guān)系可知降壓節(jié)電是一種切實(shí)可行的方法。節(jié)電控制器的工作模式為：節(jié)電器開(kāi)始工作后，首先以滿電壓在預(yù)設(shè)的預(yù)熱時(shí)間段內(nèi)運(yùn)行。預(yù)熱時(shí)間過(guò)后，節(jié)電器的輸出電壓開(kāi)始平滑下降，直至輸出電壓降至預(yù)設(shè)的節(jié)電水平，并保持這一水平穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)節(jié)電水平設(shè)置值改變或節(jié)電控制信號(hào)斷開(kāi)，輸出電壓將改變?yōu)樾碌墓?jié)電水平或恢復(fù)滿電壓輸出。該系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)包括強(qiáng)電部

12、分、單片機(jī)及其外圍電路、電流采樣電路、電壓采樣電路和驅(qū)動(dòng)電路等。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)思想和參考文獻(xiàn)【1】一樣，也采用模塊化設(shè)計(jì)思想。主要有三個(gè)功能模塊：按鈕、顯示模塊實(shí)現(xiàn)相應(yīng)信號(hào)從單片機(jī)輸入和輸出；控制信號(hào)模塊實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的編碼輸出；外部輸入模塊實(shí)現(xiàn)控制模塊對(duì)外部控制信號(hào)的接收。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該節(jié)電器的節(jié)電效率為25%左右，該系統(tǒng)不僅具有節(jié)電，延長(zhǎng)燈泡壽命的功能，而且能使日光燈在電壓波動(dòng)范圍較大的情況下穩(wěn)定運(yùn)行，由于該系統(tǒng)采用了單片機(jī)控制，所以具有較高的性能價(jià)格比和柔性，即可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行變更和擴(kuò)展，提高了系統(tǒng)靈活性和適應(yīng)性，有利于應(yīng)用和推廣。4.設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 從全球來(lái)看，半導(dǎo)體照明

13、產(chǎn)業(yè)已形成以美國(guó)、亞洲、歐洲三大區(qū)域?yàn)橹鲗?dǎo)的三足鼎立的產(chǎn)業(yè)分布與競(jìng)爭(zhēng)格局。全球LED產(chǎn)業(yè)主要分布在日本、臺(tái)灣兩大地區(qū)，其中日本2005年的LED產(chǎn)值達(dá)28.7億美元，占據(jù)全球LED產(chǎn)值近50%;臺(tái)灣（包括臺(tái)灣島內(nèi)及大陸分廠生產(chǎn)）LED產(chǎn)值2005年達(dá)12億美元，約占全球LED產(chǎn)值的21%列第二。開(kāi)題報(bào)告 日本Nichia、ToyodaGosei,美國(guó)Cree、Lumileds、GelCore、歐洲Orsam等國(guó)際廠商代表了LED的最高水平，引領(lǐng)著半導(dǎo)體照明產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。日本和美國(guó)兩大區(qū)域的企業(yè)利用其在新產(chǎn)品和新技術(shù)領(lǐng)域中的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，主要從事最高附加價(jià)值產(chǎn)品的生產(chǎn)。其中日本幾乎壟斷全球高端藍(lán)、

14、綠光LED市場(chǎng)，為全球封裝產(chǎn)量第二大、產(chǎn)值第一大的生產(chǎn)地區(qū)。 自2003年實(shí)行半導(dǎo)體照明工程以來(lái)，我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，我國(guó)下游封裝已實(shí)現(xiàn)了大批量生產(chǎn)，正在成為世界重要的中低端LED封裝基地。受?chē)?guó)內(nèi)下游應(yīng)用產(chǎn)品巨大的制造能力及市場(chǎng)消費(fèi)的吸引，除積極介入的民營(yíng)資本外，臺(tái)灣地區(qū)、香港、韓國(guó)及日本的眾多投資者都已在我國(guó)投資，在提高我國(guó)的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力同時(shí)，也加劇了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的搶奪大戰(zhàn)。 隨著LED產(chǎn)業(yè)分工與競(jìng)爭(zhēng)的加劇，國(guó)際大廠間的參股投資、代加工、代理銷(xiāo)售、專利交互授權(quán)、策略聯(lián)盟等合作步伐正日益加快。如日本住友電工成為美國(guó)Cree在日本的銷(xiāo)售總代理、Cree和Osr

15、am簽署長(zhǎng)期供貨協(xié)議，種種跡象表明國(guó)際廠商的合作步伐正在加快，以策略聯(lián)盟共同占據(jù)有利市場(chǎng)地位。二、設(shè)計(jì)方案及技術(shù)路線（一）設(shè)計(jì)方案 方案一：采用恒流源驅(qū)動(dòng)與單片機(jī)結(jié)合技術(shù)的方案實(shí)現(xiàn)LED的智能照明； 圖一：恒流源驅(qū)動(dòng)LED原理圖開(kāi)題報(bào)告 圖一是一個(gè)以單片機(jī)為核心通過(guò)恒流源驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)LED節(jié)能照明的控制電路圖。該系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要由兩大關(guān)系所決定:設(shè)定值與A/D采樣顯示值的關(guān)系;內(nèi)部測(cè)量值與實(shí)際測(cè)量值的關(guān)系。后者是由于取樣電阻與負(fù)載電阻和晶體管的放大倍數(shù)受溫度的影響和測(cè)量?jī)x表的誤差所造成的。為了減少這種誤差,所以選用溫度系數(shù)低的電阻作采樣電阻;而A/D與D/A轉(zhuǎn)換過(guò)程的誤差可以通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得出一定

16、的比例關(guān)系,將所得的誤差加入系統(tǒng)程序中。該系統(tǒng)的恒流源電路部分屬于電流串聯(lián)負(fù)反饋的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由集成運(yùn)放和MOS管構(gòu)成。為了實(shí)現(xiàn)可調(diào)恒流源控制，在運(yùn)算放大器的同向輸入端引入由D/A輸出的可調(diào)電壓Vin，使其成為受控恒流源，在反向輸入端連接采樣電阻R。單片機(jī)（C8051F040）部分的主要功能是按給定電流值,提供調(diào)節(jié)輸出電流所需的精密電壓信號(hào)。首先采用鍵盤(pán)輸入方式設(shè)置給定電流值。根據(jù)單片機(jī)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)其內(nèi)置的12位D/A轉(zhuǎn)換輸出直流電壓提供給恒流源的輸入電壓Vin使其得到一個(gè)穩(wěn)定的恒流輸出,再通過(guò)12位A/D采樣將LED輸出的電流數(shù)據(jù)送入單片機(jī),通過(guò)單片機(jī)處理計(jì)算出控制電壓,根據(jù)實(shí)際的電流與設(shè)定

17、電流的比較,向單片機(jī)寫(xiě)入新的數(shù)據(jù),從而更新輸出電流,再反饋回可控恒流源電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)恒流源輸出電流的精確調(diào)節(jié),最后由數(shù)碼管分別顯示設(shè)定電流與輸出電流的數(shù)值。 方案二：采用以單片機(jī)為核心與傳感器結(jié)合技術(shù)的方案實(shí)現(xiàn)LED智能照明； 圖二：以單片機(jī)為核心的智能控制原理圖開(kāi)題報(bào)告 圖二是一個(gè)以單片機(jī)為核心的智能控制電路，它由一系列傳感器單元構(gòu)成。通過(guò)相關(guān)傳感器感應(yīng)外部實(shí)際情況，將外部信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)際電信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算放大器、A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為單片機(jī)處理的數(shù)信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)的一系列運(yùn)算與處理控制可控硅調(diào)節(jié)LED照明燈的開(kāi)關(guān)和亮度。傳感器單元由被動(dòng)式熱式紅外探測(cè)器、環(huán)境噪聲探測(cè)器和可見(jiàn)光探測(cè)器等組成，被動(dòng)式熱

18、式紅外探測(cè)器有三個(gè)關(guān)鍵性的元件：菲涅爾濾光晶片，它通過(guò)截止波長(zhǎng)812mm的菲涅爾濾光晶片，起帶通濾波器的作用，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。菲涅爾透鏡，它的作用有兩個(gè)：一是聚焦作用，即將熱釋的紅外信號(hào)折射在PIR(熱釋電紅外傳感器)上，第二個(gè)作用是探測(cè)警戒區(qū)內(nèi)紅外線能量的變化，并由系統(tǒng)內(nèi)固化軟件對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算加工，由控制系統(tǒng)內(nèi)的控制軟件通過(guò)控制邏輯來(lái)決定是否發(fā)出開(kāi)燈信號(hào)。匹配低噪放大器，它的作用是當(dāng)探測(cè)器上的環(huán)境溫度上升，尤其是接近人體正常體溫(37)時(shí)，傳感器的靈敏度下降，經(jīng)由它對(duì)放大器的增益進(jìn)行補(bǔ)償，增加其靈敏度。LED驅(qū)動(dòng)單元采用AP-2B302作為電源變換器驅(qū)動(dòng)LED，用單片

19、機(jī)控制繼電器的輸出來(lái)控制LED照明燈的開(kāi)關(guān)，用單片機(jī)控制數(shù)字電位器控制LED照明燈的亮度。 根據(jù)以上兩種方案的綜合考慮，方案一設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，在提高了光源輸出的電流穩(wěn)定性的同時(shí)也減少了系統(tǒng)的誤差精度。但方案一只能機(jī)械的控制LED照明燈，并且是在一定條件下才能進(jìn)行，不能根據(jù)環(huán)境的變化智能的調(diào)節(jié)LED照明燈的亮度，應(yīng)用范圍比較窄。方案二以單片機(jī)為整個(gè)系統(tǒng)處理和控制核心，處理各個(gè)傳感器傳來(lái)的外部信號(hào)數(shù)據(jù)，同時(shí)利用單片機(jī)控制LED單片機(jī)的開(kāi)關(guān)和亮度，達(dá)到智能控制和調(diào)節(jié)LED照明燈效果的目的，該方案各個(gè)元器件容易采購(gòu)且實(shí)用性非常強(qiáng)，故在方案選著中方案二較為理想。開(kāi)題報(bào)告（二）技術(shù)路線1進(jìn)行企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、收集數(shù)

20、據(jù)以及國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料。2進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方案的論證及分析，確定設(shè)計(jì)方案、參數(shù)和電路結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)，在PROTEL中確定電子元件型號(hào)，設(shè)計(jì)電路原理圖，繪制PCB電路圖。4. 進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行調(diào)試與仿真。5. 進(jìn)行軟硬件結(jié)合調(diào)試，測(cè)試電路性能并分析結(jié)果，驗(yàn)證系統(tǒng)實(shí)際效果，進(jìn)一步修改完善系統(tǒng)。6. 進(jìn)行歸納總結(jié)，撰寫(xiě)畢業(yè)論文。三、可能存在的問(wèn)題及解決措施1.可能存在的問(wèn)題(1)驅(qū)動(dòng)電源的選用問(wèn)題；(2)LED燈的連接方式；(3)散熱方式。2.解決措施( 1)驅(qū)動(dòng)電源的選用：我們選用的AP-2B320發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器是制作一體化半導(dǎo)體燈的專用電源變換器，用于安裝在半導(dǎo)體燈內(nèi)部

21、，串聯(lián)驅(qū)動(dòng)1串1040支1瓦大功率發(fā)光二極管工作，220V交流市電供電，輸出320mA穩(wěn)定的單向脈動(dòng)恒定電流。驅(qū)動(dòng)器使用高頻脈寬調(diào)制開(kāi)關(guān)變換電路實(shí)現(xiàn)恒流控制，變換效率高，可達(dá)85%以上，工作穩(wěn)定。驅(qū)動(dòng)器為全密閉模塊封裝結(jié)構(gòu)，適合在高濕度，高粉塵，強(qiáng)震動(dòng)，對(duì)防爆有一定要求等環(huán)境下使用，非常適合室內(nèi)使用，經(jīng)過(guò)軟件升級(jí)也可開(kāi)題報(bào)告用于建筑物公共區(qū)間照明使用。(2)LED燈的連接方式：如果全部串聯(lián)連接，如果有一粒LED開(kāi)路損壞，則整燈不亮，而且50 支LED 全部串聯(lián)，其驅(qū)動(dòng)電壓至少要150V，安全性減低。如果全部并聯(lián)連接，有一路開(kāi)或短路，則電流不均衡，影響燈具使用壽命。從驅(qū)動(dòng)技術(shù)和發(fā)光管的特性來(lái)看，

22、多只發(fā)光管組應(yīng)該優(yōu)先使用串聯(lián)方案。這樣，只要驅(qū)動(dòng)器給的電流合適，所有發(fā)光管的電流都是一樣的。發(fā)光管串聯(lián)使用大家常常擔(dān)心一個(gè)問(wèn)題，就是一個(gè)發(fā)光管開(kāi)路整串都不亮了。我們對(duì)樣燈打過(guò)高壓，也作了突波實(shí)驗(yàn)。從應(yīng)用實(shí)踐上看，只要驅(qū)動(dòng)不失控，給發(fā)光管的電流合適，發(fā)光管很少見(jiàn)到開(kāi)路的情況，即使發(fā)光管本身質(zhì)量不好出故障，一般就是自己不亮，但還是保持通路，其他管照樣亮。而且發(fā)光管都有很強(qiáng)的過(guò)電流的能力，比如3 0 0 m A 的1 瓦發(fā)光管短時(shí)間加600mA 的電流也不會(huì)壞。所以，使用發(fā)光管時(shí)應(yīng)以串聯(lián)為主，這樣發(fā)光管才有穩(wěn)定、一致的電流，對(duì)提高燈的壽命有利。綜上所述，由于管數(shù)太多，全部串聯(lián)其驅(qū)動(dòng)電壓太高，不得不連

23、串帶并，所以采用混聯(lián)的連接方式。(3)散熱方式：解決散熱問(wèn)題主要靠合理的燈體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。解決方案是使用薄金屬板做基板，LED可以按照使用的發(fā)光管的數(shù)目在鋁板上打好孔徑和發(fā)光管外徑相同的孔，兩個(gè)孔間距離為0.7mm，再將發(fā)光管緊配合鑲嵌到金屬扳上，發(fā)光管引腳在金屬板后面相連。燈的外殼也用金屬材料制作，裝好發(fā)光管的金屬板和金屬外殼緊密裝配，這樣，燈具工作時(shí)產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)金屬板傳導(dǎo)到金屬外殼上，金屬外殼暴露在空氣中，熱量可以通過(guò)輻射和對(duì)流散去。為了既減小燈的體積又保證較大散熱面積，燈體外殼可以采用帶肋條的散熱片結(jié)構(gòu)。開(kāi)題報(bào)告四、設(shè)計(jì)成果1.LED智能節(jié)能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告一份；2.外文翻譯資

24、料（中英文）一份；3. LED智能節(jié)能照明控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一份；4.系統(tǒng)電路原理圖（protel格式）一張；5. LED智能節(jié)能照明控制系統(tǒng)源程序代碼。五、進(jìn)度計(jì)劃時(shí)間安排完 成 主 要 內(nèi) 容3.21至3.27企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、收集數(shù)據(jù)，查閱收集與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)要求，論證畢業(yè)設(shè)計(jì)題目及內(nèi)容的可行性，研究設(shè)計(jì)方案和思路。3.28至4.10進(jìn)行外文資料翻譯工作，進(jìn)行方案論證比較，與指導(dǎo)教師研究確定設(shè)計(jì)方案和技術(shù)指標(biāo)，提出主要難點(diǎn)的解決措施和辦法。4.11至4.24撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告，指導(dǎo)教師審核開(kāi)題報(bào)告后，根據(jù)修改意見(jiàn)進(jìn)一步修改開(kāi)題報(bào)告，修改完善外文翻

25、譯。4.25至5.15繪制電路原理圖，完善電路設(shè)計(jì)，進(jìn)行電路元器件選擇、參數(shù)計(jì)算。5.16至5.29主要進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)和流程圖設(shè)計(jì)，完成軟件設(shè)計(jì)、程序調(diào)試及仿真。5.30至6.21整理資料，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，細(xì)化畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，指導(dǎo)教師審閱畢業(yè)論文，修改后準(zhǔn)備畢業(yè)答辯，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果。六、參考資料1梁紅寶，白林，朱安慶等.LED智能節(jié)能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.電子產(chǎn)品世界.2008,02.2楊軍平, 吳欣慧,秦長(zhǎng)海等.LED智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.電子產(chǎn)品世界.2009,06.3王海倫等.基于單片機(jī)控制的教室照明智能控制系統(tǒng)J.機(jī)電一體化.2005年第一期.開(kāi)題報(bào)告4吳永橋，施光林等.基于AT89C52的日光燈電控制系統(tǒng)J.微型機(jī)與