大學(xué)生研究性與創(chuàng)新性項目--智能調(diào)光型多功能led臺燈的設(shè)計-文庫吧
2025-08-10 08:41 本頁面
【正文】 們的需求，本項目還集合多種功能于一身，萬年歷 實(shí)現(xiàn)時間顯示，鬧鐘報警等功能，這給許多學(xué)習(xí)、工作的 人帶來方便。同時臺燈內(nèi)部設(shè)置蓄電池能夠?yàn)槭謾C(jī)供電 ，在斷電情況下 解決應(yīng)急需求。同時為了適應(yīng)社會的需求， LED臺燈做到了低功耗、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。 國內(nèi)外同類項目的研究現(xiàn)狀 臺燈燈具從最早的白熾燈泡，發(fā)展到熒光燈管，到后來的節(jié)能燈、鹵素?zé)簟Ⅺu鎢燈，氣體放電電燈 LED特殊材料的照明，所有的臺燈大 多在這些光源發(fā)展下面發(fā)展，臺燈從只是當(dāng)照明的光源，到集各種功能于 一身，臺燈電源從只可在 220V 交流電下工作，到以鋰蓄電池為電源，離開 220V也可工作，臺燈開關(guān)從最平常的開關(guān)，到觸摸式開關(guān)，調(diào)節(jié)臺燈光源亮度從 控制燈泡的個數(shù)到運(yùn)用各種調(diào)光技術(shù)調(diào)光，現(xiàn)在最新技術(shù)有可控硅調(diào) 光和 PWM調(diào)光。 目前市場上最多的是通過燈泡的數(shù)量來控制光的強(qiáng)度，但此類臺燈調(diào)節(jié)的光照強(qiáng)度就幾種，無法隨時得到人眼最適光照強(qiáng)度 ，讓人在高 亮度下學(xué)習(xí)工作，嚴(yán)重影響人的視力。市場 上的調(diào)光技術(shù)也有幾種如：正向電流調(diào)光、可控硅調(diào) 光 。 2． 1 正向電流調(diào)光 LED的亮度幾乎是和它的驅(qū)動電流直接成正比關(guān)系，因此，只需要通過改變電流大小就可以調(diào)光，主要是通過改變與 LED串聯(lián)的電阻。 缺點(diǎn)： ① 調(diào)電流會產(chǎn)生使恒流源無法工作 ,當(dāng)把電流調(diào)得很低時， LED 的正向電壓也會隨之下降，造成負(fù)載電壓小于電源電壓，如果電路采取升壓型恒流源 ，是不允許出現(xiàn)此現(xiàn)象的。 ② 長時間工作于低亮度有可能使降壓型恒流源降低溫升增高而無法工作。 ③ 調(diào)節(jié)正向電流無法達(dá)到精確調(diào)光，正向電流和光輸出并不是完全正比關(guān)系。 2． 2 可控硅對 LED調(diào)光 缺點(diǎn) :可控硅破壞了正弦波形，從而加大了諧波系數(shù)。同時，會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的干擾信號。更為嚴(yán)重的，輸入端的 LC 濾波會使可控硅產(chǎn)生振蕩，這種振蕩對于白熾燈影響不大，而對于 LED的驅(qū)動電源就會產(chǎn)生音頻噪聲和閃爍，這與本設(shè)計最適合光強(qiáng)度理念背道而馳 。 2． 3 脈沖寬度調(diào)制（ PWM）方式 它是把每一脈沖的寬度均相等的脈沖列作為 PWM 波 ,通過改變脈沖列的周期可以調(diào)頻 ,改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓 ,采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化 。 通過人眼不易察覺的頻率快速開關(guān) LED，給人一種 LED 總是亮的假象。開關(guān)時間比率決定了流過LED 的平均電流，從而決定了 LED臺燈的 亮度 。 優(yōu)點(diǎn)：具有極高的調(diào)光精確度，由于脈沖波形完全可以控制到很高的精度，很容易實(shí)現(xiàn)萬分之一的精度?？梢耘c數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)整個電路自動化、智能化。即使在很寬范圍內(nèi)調(diào)光，也不會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，同時也不會出現(xiàn)過熱問題。根據(jù)外界光的強(qiáng)度，通過光電二極管收集外界光 。 鑒于此， 本項目采取第三種方案研究一種基于 AT89C52的智能調(diào)光 型多功能 LED臺燈，該臺燈利用傳感器采集外界光的強(qiáng)度，通過 PWM調(diào)光技術(shù)來自動調(diào)節(jié)臺燈光的強(qiáng)度。 本項目主要研究的問題 ⑴ 光強(qiáng)度的采集 ：采用哪種傳感器能夠使感應(yīng)的 外界光強(qiáng)度的大小高效 準(zhǔn)確，即解決目前光強(qiáng)度 采樣系統(tǒng)存在 精 度不高的問題。 ⑵ 光照強(qiáng)度參考值選取問題：如何選取光強(qiáng)度參考值的范圍，即 LED 燈的亮度隨外界環(huán)境越來越暗而 增強(qiáng) ，但當(dāng)外界 光線強(qiáng)度降低到 一定值后， LED燈的亮度不隨之變化。 也就是讓光強(qiáng)在人眼舒適范圍之內(nèi)。 ⑶ 光強(qiáng)度的精確控制：采用 哪種 元器件來控制 LED的驅(qū)動，同時 使之 不出現(xiàn)閃光現(xiàn)象。 （ 1） 蓄電池的蓄能：選取多大容量的蓄電池能達(dá)到給手機(jī)供電 的要求 ，并滿足 臺燈在斷電的情況 下 能 提供穩(wěn)定的電量。 ⑷ 太陽能電池板的轉(zhuǎn)化效率問題 。 本項目的創(chuàng)新之處 4． 1 充分利用了 LED的優(yōu)點(diǎn) ⑴ 節(jié)能：能耗低、效率高。 ⑵ 綠色環(huán)保： LED光源無紫外線、紅外線和熱輻射。 ⑶ 保健護(hù)眼：采用低壓恒流供電，無頻閃、無眩光、亮度均勻、視覺效果好。 4． 2自動化調(diào)節(jié) LED的亮度 通過實(shí)驗(yàn)找到適合人眼的光強(qiáng)度，并將設(shè)置為參考值。本實(shí)驗(yàn)主要利用傳感技術(shù)采集外界光強(qiáng) 度，并與所設(shè)置的光強(qiáng)
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