【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 作 者 : 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院 : 電子與電氣工程學(xué)院 專 業(yè) : 自動(dòng)化 題 目 : 基于單片機(jī)的 LED智能照明驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng) 硬件部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中文摘要 摘要 摘要 ： LED（即發(fā)光二極管） 為 半導(dǎo)體二極管 的一種，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)變成 光能 的工具 。 LED 作為現(xiàn)代化新型照明燈具和設(shè)施，它集體積小、耗能低、使用壽命長和綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)于一身。 LED 陣列，控制電路和驅(qū)動(dòng)電路這三部分構(gòu)成 LED 燈具，其中 LED 燈具的品質(zhì)和壽命與 LED 的驅(qū)動(dòng)電路性能有直接關(guān)系。所以在本次設(shè)計(jì)中 LED 的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)將十分重要。 如今 LED 驅(qū)動(dòng)電路的功率因數(shù)低和效率低是主要的不足之處，它們分別會(huì)造成諧波污染和降低電能利用。為了解決這些問題，本次設(shè)計(jì)將采取高效率和高功率因數(shù)的 LED 驅(qū)動(dòng)電路。為了能夠更好地利用電能，本次設(shè)計(jì)將利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能 照明，使 LED 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，合理的燈光調(diào)節(jié)將更加節(jié)約用電。 最終本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了 LED 智能照明驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)的硬件達(dá)成，而且系統(tǒng)運(yùn)行良好，結(jié)果表明各項(xiàng)功能及參數(shù)均滿足本次設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞 LED， 單片機(jī) ， 開關(guān)電源 ， 智能照明 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）外文摘要 Title Microcontrollerbased intelligent LED lighting and drive systems Abstract : LED ( lightemitting diode ) is a semiconductor diode , is capable of converting an electric energy into light tool. LED lighting and a new modern facility , which bines small size, low power consumption, long life and environmental protection and many other advantages in one. LED array , the control circuit and the driver circuit portion constituting the three LED lamps, where the quality and life of the LED driving circuit performance is directly related to LED lamps . Therefore, in this design the LED driving circuit design is very important . Today, the power factor LED driver circuit is low and inefficiency are major shortings, they will cause harmonic pollution and reduce energy use , respectively . To solve these problems , this design will take the high efficiency and high power factor LED driver circuit . In order to be able to make better use of energy, this design will use MCU intelligent lighting , the LED to achieve automatic control , lighting adjustment will be more reasonable to conserve electricity . The final design and implementation of the hardware drivers and LED intelligent lighting control system to achieve , and the system is running well , the results show that the various functions and parameters are designed to meet this requirement . Keywords LED， SCM ， switching power supply ， intelligent lighting 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅱ 頁 1 目 錄 1 緒論?????????????????????????????? 1 前言?????????????????????????????? 1 課題研究背景?????????????????????????? 1 課題研究的目的及意義?????????????????????? 2 LED 照明????????????????????????????? 2 發(fā)光原理???????????????????????????? 2 光源特點(diǎn)??????????????????????????? 3 優(yōu)點(diǎn)?????????????????????????????? 4 驅(qū)動(dòng)電路????????????????????????????? 4 線性穩(wěn)壓電源?????????????????????????? 4 開關(guān)穩(wěn)壓電源?????????????????????????? 4 智能照明????????? ???????????????????? 5 2 開關(guān)穩(wěn)壓電源???????????????????????????? 5 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)????????????????????????????? 5 非隔離式???????????????????????????? 6 隔離式????????????????????????????? 6 開關(guān)電源的控制方式???????????????????????? 9 電壓控制模式?????????????????????? ???? 10 電流控制模式?????????????????????????? 10 開關(guān)電源的三種調(diào)制方式????????????????????? 10 脈沖寬度調(diào)制????????????????????????? 11 脈沖頻率調(diào)制?????????????????????????? 11 混合調(diào)制???????????????????????????? 11 功率因數(shù)校正??????????????????????????? 11 開關(guān)電源未來發(fā) 展????????????????????????? 12 3 驅(qū)動(dòng)電路????????????????????????????? 13 臨界導(dǎo)通式單級(jí) PFC 反激式變換器原理???????????????? 13 主電路設(shè)計(jì)???????????????????????????? 14 高頻變壓器設(shè)計(jì)????????????????????????? 14 濾波電容器設(shè)計(jì)????????????????????????? 14 主開關(guān)選擇??????????????????? ???????? 15 整流輸出二極管設(shè)計(jì)??????????????????????? 15 控制電路設(shè)計(jì)??????????????????????????? 16 調(diào)節(jié)電路???????????????????????????? 16 并機(jī)均流電路?????????????????????????? 16 保護(hù)電路???????????????????????????? 16 誤差放大補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)???????????????????????? 16 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 Ⅱ 頁 共 Ⅱ 頁 2 4 智能照明 控制???????????????????????????? 17 單片機(jī)?????????????????????????????? 17 單片機(jī)的選擇?????????????????????????? 17 ． 2 晶振電路???????????????????????????? 19 熱釋電傳感器及處理電路?????????????????????? 19 菲涅耳透鏡??????????????????????????? 19 熱釋電紅外傳感器???????????? ???????????? 20 信號(hào)處理電路?????????????????????????? 20 遙控與手動(dòng)模塊?????????????????????????? 22 遙控發(fā)射電路?????????????????????????? 22 遙控接收電路?????????????????????????? 23 手動(dòng)調(diào)光???????????????????????????? 24 光控與時(shí)空模塊?????????????????????????? 25 光照檢測模塊?????????????????????????? 25 光控與時(shí)控的實(shí)現(xiàn)???????????????????????? 25 繼電器輸出模塊?????????????????????????? 26 結(jié)論???????????????????????????????? 27 致謝???????????????????????????????? 28 參考文獻(xiàn)?????????????????????????????? 29 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論 文 ） 第 1 頁 共 30 頁 1 緒論 前言 全球能源緊缺是當(dāng)今世界的熱議話題 也是各個(gè)國家不得不面對(duì)的同一問題 ， 所以節(jié)能 一直 是全球共同商討 需要解決 的問題。 電能目前是世界上能源消耗的一大塊，而照明設(shè)施的耗電又在電能之中占據(jù)了較大的一塊，所以照明設(shè)施的節(jié)能極為重要。 相比于其他發(fā)達(dá)國家， 西歐與美國都早已在推行極具節(jié)能效果的照明設(shè)施，而 我國的各類照明工具 大多數(shù) 仍舊使用低效率高耗能的燈具，由此可見，開發(fā)一種高效率低耗能的照明燈具迫在眉睫。 LED 是目前綠色節(jié)能燈具中的佼佼者，是一種將電能到光能進(jìn)行轉(zhuǎn)化的固態(tài)半導(dǎo)體器件。 現(xiàn)在 LED 這種照明工具也是在全世界范圍內(nèi)最普遍推廣的節(jié)能照明設(shè)施。LED 這種新型節(jié)能綠色光源具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如節(jié)能、安全、壽命長等等。在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展中，這種高效低耗的照明工具必將取代傳統(tǒng)照明 工具，其實(shí)在我們生活的周邊也可以明顯地感覺到這些變化。 LED 燈由驅(qū)動(dòng)電路、控制電路以及 LED 陣列組成，其中驅(qū)動(dòng)電路尤為重要，因?yàn)樗苯雨P(guān)系著 LED 燈具的使用壽命和電能的利用率?，F(xiàn)在的驅(qū)動(dòng)電路效率低和功率因數(shù)低是存在的主要問題。所以本次設(shè)計(jì)將對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。 我們將首先分析 LED 的照明原理，以此選擇合適的電 源結(jié)構(gòu)，最后制定合適的方案來實(shí)現(xiàn) LED 驅(qū)動(dòng)。 課題研究背景 現(xiàn)如今人類社會(huì)文明得到飛速發(fā)展，在現(xiàn)代化的大城市中一棟棟高樓大廈整晚燈火通明，看上去大家會(huì)覺得燈火輝煌， 現(xiàn)在 的城市是如何的繁榮 與繁華 ，卻不知道在這 燈火輝煌的身后是龐大的資源浪費(fèi) ，不得不說這些行為給全世界的節(jié)能行動(dòng)帶來了巨大的壓力 。 我們不知道 在整棟燈火通明的大樓里，是否真的需要如此之多的照明設(shè)施 ，如不需要為什么還亮著燈，原因何在 。好在人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到能源的可貴，從開始效率極低的白熾燈到現(xiàn)在普遍的熒光燈，都是人們?yōu)楣?jié)約能源做出的貢獻(xiàn)。但是科技是不斷進(jìn)步的，現(xiàn)如今我們找到了更為節(jié)能高效的照明光源 LED 燈，它的出現(xiàn)引來一番新的研究熱潮。 不僅如此，我們還將研究如何在無人為因素的情況下實(shí)現(xiàn)智能照明，當(dāng)然人為有效