第二屆燈設(shè)初賽總-上午29組拉普拉斯戰(zhàn)隊(duì)

LED燈具電源與控制類作品名稱：基于單片機(jī)、PWM調(diào)光的多彩

多功能LED臺(tái)燈設(shè)計(jì)組名:拉普拉斯戰(zhàn)隊(duì)

組長:盧冠瑾組員:蘇遠(yuǎn)柱、黎釗維、林彤媱、

龔俏漫、鄭道文

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目的與意義隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，結(jié)合實(shí)際生活與現(xiàn)代科技可以使我們的生活更加方便。我們利用電子技術(shù)開發(fā)一款安全與實(shí)用結(jié)合的智能臺(tái)燈。

用智能去改善生活。

我們認(rèn)為家居生活的發(fā)展方向應(yīng)該是：應(yīng)用簡單可靠的系統(tǒng)，通過高智能的精準(zhǔn)控制和協(xié)同，讓生活變得更簡單、舒適、節(jié)約。

基于這一理念我們推出了人工智能臺(tái)燈。它不僅能照亮你的居室，還能照亮通往現(xiàn)代科技化家庭的路。它不僅是一種消費(fèi)品，更是家庭云系統(tǒng)中的一員。當(dāng)然它更是一種健康綠色的理念。02

可實(shí)現(xiàn)的功能多色彩變化，多彩調(diào)色。三基色紅、綠、藍(lán)強(qiáng)弱疊加，理論上可以實(shí)現(xiàn)幾千種顏色。使用者可以根據(jù)自己的喜好調(diào)出不同的光色。環(huán)境溫度檢測(cè)顯示，提高安全性。對(duì)環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，如檢測(cè)到溫度過高（如：發(fā)生火災(zāi)等事故），警報(bào)系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出警報(bào)鳴笛，并模擬警報(bào)燈光。鬧鐘顯示，聲光鬧鐘。實(shí)時(shí)鬧鐘顯示，鬧鐘設(shè)置。當(dāng)鬧鐘時(shí)間到，蜂鳴器響起的同時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)增強(qiáng)燈光亮度，刺激人的眼睛。更大程度發(fā)揮鬧鐘的本質(zhì)功能，喚醒使用者。日歷顯示，日期管理一目了然。聲光鬧鐘單片機(jī)技術(shù)多彩調(diào)色溫度檢測(cè)火災(zāi)警報(bào)日歷顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘03

作品的設(shè)計(jì)思路與技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)紅、綠、藍(lán)不同比例的搭配，實(shí)現(xiàn)顏色的改變。人肉眼對(duì)其中三種波長的光線感受特別強(qiáng)烈，只要適當(dāng)調(diào)整這三種光線的強(qiáng)度，就可以讓人感受到“幾乎”所有的顏色。這三種波長的光線對(duì)應(yīng)的三個(gè)顏色稱為光的三原色，就是紅、綠、藍(lán)。所有的彩色電視機(jī)都具備產(chǎn)生這三種基本光線的發(fā)光裝置。這三種光線的混合幾乎可以表示出所有的顏色。PWM(脈寬調(diào)制)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)燈光顏色控制。PWM調(diào)光的基本原理是保持LED正向?qū)娏骱愣?，而通過控制電流導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間比例，即改變輸入脈沖信號(hào)的占空比，使三種顏色的LED產(chǎn)生亮暗變化，從而產(chǎn)生多種光色的效果；并利用人眼的視覺殘留效應(yīng)，當(dāng)LED亮暗變化頻率大于120Hz時(shí)，人眼就不會(huì)感覺到閃爍，而看到是LED的平均亮度。本設(shè)計(jì)主控系統(tǒng)采用高性能STC89C52芯片，利用單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)（多彩產(chǎn)生系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、日歷系統(tǒng)、按鍵系統(tǒng)、警報(bào)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等等）間的控制和實(shí)現(xiàn)。04

作品的性能與優(yōu)缺點(diǎn)性能：包括控制的準(zhǔn)確性、可加工性、耐用程度、照明亮

度的可調(diào)控性，光效高低、節(jié)能程度、市場(chǎng)可推廣性；優(yōu)點(diǎn)：多彩、安全、實(shí)用、環(huán)保、多功能、核心定位，

采集外部環(huán)境，控制電路簡單、亮度調(diào)節(jié)精確、

開發(fā)成本低廉、維修方便。缺點(diǎn)及問題分析：前期多注重其內(nèi)部性能，外部采用簡單的外形構(gòu)造，外觀還需要改進(jìn)，在給WS2811寫時(shí)序的過程中存在問題，目前在請(qǐng)教研究中。

。05

后期工作原理圖設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)成本預(yù)算元器件選型電路板制作功能電路調(diào)試問題協(xié)調(diào)解決設(shè)計(jì)總結(jié)

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總結(jié)該作品是基于PWM調(diào)光的多功能LED臺(tái)燈。經(jīng)調(diào)試后系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，基本可以滿足家庭生活的使用要求。系統(tǒng)工作時(shí)，最低功率（即LED熄滅狀態(tài)）為0.28W；最大功率（即LED最高亮度狀態(tài)）約為9.25W；各功能工作均穩(wěn)定。采用STC89C52單片機(jī)為控制核心，運(yùn)用恒流驅(qū)動(dòng)方案與PWM調(diào)光技術(shù)實(shí)現(xiàn)LED臺(tái)燈的多級(jí)調(diào)光控制，并兼有時(shí)間日歷、溫度檢測(cè)、液晶顯示以及聲光鬧鐘等功能。該系統(tǒng)具有控制電路簡單、亮度調(diào)節(jié)精確、功能豐富、實(shí)用便捷等優(yōu)點(diǎn)，適合于現(xiàn)代家庭的實(shí)際需要?；谟?jì)數(shù)器和PWM調(diào)試的綜合應(yīng)用，可用作居家的床頭彩燈、節(jié)日慶典的高亮彩燈等。它結(jié)構(gòu)簡單，單片機(jī)規(guī)模不大，但是能充分應(yīng)用單片機(jī)功能，且設(shè)計(jì)