【正文】 ........................................................................ 14 功能模塊 .............................................................................................. 15 主控電路 ........................................................................................ 15 LED 顯示及驅(qū)動(dòng) ........................................................................... 22 矩陣鍵盤(pán)輸入 .................................................................................. 22 硬件工作過(guò)程 ....................................................................................... 23 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................... 24 本設(shè)計(jì)的總程序及流程圖 ................................................................... 24 流程圖 ............................................................................................ 24 程序 ................................................................................................ 25 鍵盤(pán)掃描程序設(shè)計(jì) ............................................................................... 25 調(diào)節(jié) PWM 占空比程序設(shè)計(jì) ................................................................ 28 6 調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果 ..................................................................................... 30 調(diào)試 ...................................................................................................... 30 仿真調(diào)試 ........................................................................................ 30 實(shí)物調(diào)試 ........................................................................................ 30 運(yùn)行結(jié)果分析 ....................................................................................... 31 7 個(gè)人總結(jié) .................................................................................................. 36 致謝 ................................................................................................................. 37 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) VI 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................ 38 附錄 ................................................................................................................. 39 附錄 A 系統(tǒng)硬件仿真圖 .............................................................................. 39 附錄 B 硬件系統(tǒng)元器件清單 ....................................................................... 40 附錄 C 系統(tǒng)實(shí)物圖 ...................................................................................... 41 附錄 D 系統(tǒng)運(yùn)行程序 .................................................................................. 44 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 69 頁(yè) 1 緒論 概述 LED 照明以其發(fā)光效率高，使用壽命 長(zhǎng)，亮度控制簡(jiǎn)單和環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，迅速受到廣大用戶的歡迎。本方法所要求的單片機(jī)必須具有 ADC 端口和 PWM端口這兩個(gè)必須條件，另外 ADC 的位數(shù)盡量高，單片機(jī)的工作速度盡量快。 在實(shí)際的應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn) LED 燈在周邊亮度大時(shí)依然以同一功率發(fā)光，存在電能浪費(fèi)。 【關(guān)鍵詞】： 環(huán)保節(jié)能 ， LED 調(diào)光電源， PWM技術(shù)， 51 單片機(jī)，占空比 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) II Design of tunnel LED dimming power Liu Xuan （ Grade09,Class4,Major Automation ， College of Electrical EngineeringDept.， Shaanxi University of Technology， Hanzhong 72300x， Shaanxi） Tutor: Zhang Pengchao Abstract： In the modern society, environmental protection and energy saving is the inevitable development trend, with the development of highway construction in our country especially the development of highway, more and more tunnel construction project, the number and size of the corresponding tunnel lighting facilities and more. Therefore, in the premise of ensuring the driving safety and fort, how to reduce energy consumption, reduce operating costs, improve lighting effect, improve the quality of lighting, bee an urgent problem to be solved. The main issue is the working principle of LED light source. With the Power electronics and control theory, build LED dimming circuit using the circuit knowledge, the debugging and the analysis of the circuit. This design is based on a LED dimming power PWM technology. It is mainly based on 51 SCM as the main control chip using the PWM drive mode, by adjusting the PWM pulse duty ratio changes in brightness LED lamp. Key words： Environmental protection and energy saving, LED dimming power, PWM, 51 singlechip microputer, the duty ratio. 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III 前言 LED 照明又稱固態(tài)照明，作為繼白熾燈、熒光燈后的第三代照明技術(shù)，具有節(jié)能、環(huán)保、安全可靠的特點(diǎn)，固態(tài)光源是被業(yè)界看好的未來(lái)十年替換傳統(tǒng)照明器具極具潛力的新型光源，代表照明技術(shù)的未來(lái)。本課題主要內(nèi)容是研究 LED 調(diào)光電源的工作原理。因此，在保證行車(chē)安全性和舒適性的前提下，如何減少能源消耗，降低運(yùn)營(yíng)成本，改善照明效果、提高照明質(zhì)量，成為迫切需要解決的問(wèn)題。它主要以 51 單片機(jī)為主控芯片使用 PWM驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)調(diào)節(jié) PWM脈沖的占空比實(shí)現(xiàn) LED 燈的明暗變化。 LED 路燈 是典型的綠色照明光源產(chǎn)品，作為國(guó)家綠色照明推廣使用的產(chǎn)品， 具有廣闊的應(yīng)用前景。 PWM 方法的基本思想就是利用單片機(jī)具有的 PWM 端口，在不改變 PWM 方波周期的前提下，通過(guò)軟件的方法調(diào)整單片機(jī)的 PWM 控制寄存器來(lái)調(diào)整 PWM的占空比，從而控制充電電流。該LED 調(diào)光電源設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)單，很大程度上節(jié)省電能，延長(zhǎng) LED 燈壽命，適宜隧道使用。當(dāng)前用戶主要關(guān)心的是， LED燈具必須要使用安全、重量輕、壽命長(zhǎng)、不影響用戶健康，并可適用于現(xiàn)有的調(diào)光設(shè)備以及可以承受的價(jià)格。數(shù)字電源技術(shù)突破了傳統(tǒng)方案的局限性，可以對(duì)用戶的要求進(jìn)行整合和優(yōu)化，為 LED 驅(qū)動(dòng)和調(diào)光控制提供一個(gè)完整的解決方案。 主控 電路是由單片機(jī)來(lái) 產(chǎn)生 PWM 波 信號(hào)， 利用程序調(diào)節(jié)占空比。本課題主要內(nèi)容是研究 LED 調(diào)光電源的工作 原理。 2. 掌握的單片機(jī)產(chǎn)生 PWM 波； 3. 掌握如何利用程序控制單片機(jī)調(diào)節(jié) PWM 波占空比； 4. 熟悉并熟練掌握 PROTUES 和 KEIL 軟件使用； 5. 了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程、方法及實(shí)現(xiàn)，為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)單片 機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。高亮度 LED 是傳統(tǒng)白熾燈的一種理想替代方案，因?yàn)榍罢叩膲勖托识急群笳吒叩枚啵也煌诰o湊型熒光燈泡，這些 LED能夠在低溫下工作。通過(guò)減少或增加 RMS 電壓促使平均功率的燈光產(chǎn)生的不同強(qiáng)度的光輸出。嚴(yán)格的效率要求已存在相當(dāng)一段時(shí)間了，今后仍將不斷提高。 LED 的調(diào)光卻存在一定難度，但對(duì)于建筑師和住宅用戶來(lái)說(shuō)，在轉(zhuǎn)換到 LED 照明時(shí)可不愿失去調(diào)光控制應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)。 公路隧道作為公路的一個(gè)特殊路段 其管狀結(jié)構(gòu)決定了洞內(nèi)外亮度相差懸殊具有污染嚴(yán)重、 噪聲大等缺點(diǎn) 降低了道路的通行能力威脅到車(chē)輛的行車(chē)安 全。汽車(chē)由明亮的外部進(jìn)入隧道后 由于亮度的急劇變化會(huì)出現(xiàn)視覺(jué)“適應(yīng)的滯后現(xiàn)象” 。各段的長(zhǎng)度和照度是從全年行車(chē)安全要求出發(fā) 對(duì)洞內(nèi)最大照度的設(shè)計(jì)是以全年洞外最大亮度和最高行車(chē)時(shí)速來(lái)確定隧 道內(nèi)各段的燈具功率和燈具分布密度 [2]無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì) 照明的按需和實(shí)時(shí)控制。使整個(gè)隧道通風(fēng)照明能自動(dòng)適應(yīng)車(chē)速、車(chē)流 量和洞外環(huán)境氣象等影響因素的變化 ,減少不需要的照明浪費(fèi)。 (2) 壽命長(zhǎng)。