【正文】 手動開關路燈是最為開始也是最傳統(tǒng)的控制方式，但是隨著人們生活水平的不斷提高、人們資源環(huán)境以及城市化建設的發(fā)展的要求，傳統(tǒng)意義上的路燈控制已遠遠滿足不了我們社會的需求，因此設計出人性化、智能化、低碳減排的路燈控制器便成為了 LED 路 5 燈照明研究的一個熱點。同時 LED 路燈技術的運用十分的大，在各國的各階層生活中所扮演的角色也是十分重要的，同時對社會經濟也有著很重要的作用。 其他要求： （ 1）實驗（仿真）方案合理，實驗數據、實驗結果真實可靠； （ 2）具有一定的文獻資料檢索與應用能力并應用到畢業(yè)設計中； （ 3）論文正文字數不少于 10000 字，整體滿足規(guī)范性和誠信要求。 最后我也要感謝我的家人，是他 們對我的教育和鼓勵才使我能走到今天。但是隨著技術的不斷發(fā)展，民用市場將會越來越大。根據周圍環(huán)境的亮度自動開啟和關閉 LED 燈，這樣就節(jié)省了能源，延長了 LED 的使用壽命。同時我們的軟件的設計也會增加了不小的難度，需要進行燈光亮度的多次判斷，對精度的要求也增加了不少。amp。 j） for（ i = 255。由于要通過溫度去控制亮度，而亮度的控制要通過電流的大小去控制，電流的大小的控制需要進行控制 PWM 波的占空比，而這時需要 PWM 波輸出程序。單片機根據情況輸出一個可分為 256 級的 PWM波，之后經過低通濾波變成直流信號來控制電流的大小。 如下圖 所示。 20 R S T1P 30 / R xD2P 31 / T xD3X24X15P 32 / I N T 06P 33 / I N T 17P 34 / T 08P 35 / P W M 1/ T 19G N D10P 37 / P W M 011P 10 / A D C 012P 11 / A D C 113P 12 / A D C 214P 13 / A D C 315P 14 / A D C 416P 15 / A D C 517P 16 / A D C 618P 17 / A D C 719V C C20U4 S T C 12 C 54 10 A DR 3210KR 3110KR 302KR 292KR 281KC 171uFC 161uF42LED35LED28LED21LEDD 14LEDD7LED48LED41LED34LED27LED20LED13LEDR 330. 1R / 0. 5WU 38O P A M PR 27R 26C?C A PD6I N 4 14 8 圖 電流控制電路 21 第 4 章 軟件設計 系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)軟件設計流程圖。微處理器根據是否正常運行就可以減少電流的輸出，以致保護其它的燈正常運行。 LED 故障檢測電路 LED 故障檢測電路。 18 R S T1P 30 / R xD2P 31 / T xD3X24X15P 32 / I N T 06P 33 / I N T 17P 34 / T 08P 35 / P W M 1/ T 19G N D10P 37 / P W M 011P 10 / A D C 012P 11 / A D C 113P 12 / A D C 214P 13 / A D C 315P 14 / A D C 416P 15 / A D C 517P 16 / A D C 618P 17 / A D C 719V C C20U4 S T C 12C 54 10A DX224M hzC 2122p FC 2022p FC 18 uFR 461O O K / 1%R 47光敏電阻+ 5VA R ?O P A M PR2R E S 2R1R E S 2+ 15 15 圖 亮度檢測電路 萬年歷芯片和外圍電路 如圖 所示，萬年歷電路由晶振、萬年歷芯片、電阻、電容和電池組成。下圖 是溫度檢測電路。 F 1 保險絲 2AR110R / N T CR?壓敏電阻R?壓敏電阻L110m HR2壓敏電阻LNA C 2 20V C1470 nFC2 F / 2K BC3 F / 2K V1234D1 圖 濾波電路 電阻 R2 并聯在中線與火線上，當電路中出現差模高壓時，它以極高的速度提供一條高電流道路，可以使電阻兩端的電壓快速下降，這可以使元件和設備免受大電壓的沖擊。輻射干擾的傳播途徑是空間傳播，傳導干擾的傳播途徑是導線傳播。第一個是 STC 單片機的微處理器電路，它 配備有一個溫度傳感器用于對溫度的檢測 ， 一個光傳感器用于檢測光的亮度 ，一個故障檢測電路 用于對 LED 燈的故障檢測，一個實時時鐘電路用于對時間的檢測。 誤差放大器乘法器PWM 調制器電源輸出級反饋Vr +_ V c o m pVeVin+ZCDVo 圖 控制方框圖 15 第 3 章 硬件電路的設計 系統(tǒng)總方 案的設計 為了滿足系統(tǒng)要求的各項技術指標以及效率。 VCC：這是電源引腳。 圖 L6562 的引腳圖 L6562 的引腳功能如下： COMP：這個引腳是芯片內部的乘法器和電壓誤差放大器輸出端的一個輸入 端，反饋補償網絡接在引腳 INV 和這個引腳之間。 它的主要特點： 過壓保護功能，能處理啟動和負載斷開時產生的過電壓。 T1T R A N S 3C1C A PC2C A PD?D I O D ED2D I O D ER1R E S 2Q?N P NV i n Vo 圖 單管反擊式變換器 開關管開關波形初級電流波形次級電流波形次級電壓波形 圖 . 單管反激式變換器初次級電流波形 當開關管導 通時，變壓器初級電流會升高，輸入的能量會藏在變壓器的磁芯里面。 調制式（ PWM）開關電源的原理 通過開關電源的控制器來調節(jié)脈沖的占空比，只要輸入電壓變成方波，它的幅值就能通過變壓器來降低或升高。當工作在高頻時，噪聲通過電源線將會產生干擾 第六就是電源的控制和管理。電源的高頻化可能會使硬開關功耗擴大，效率變小，達不到于其的效益，所以要實現軟開關技術將會成為為未來的主攻方向。線性電源是將輸出電壓去取出之后與參考電壓一起送到電壓放大器。 I/O 口結構：該單片機將 I/O 口配置成四種類型，分別為輸出、準雙向口、輸出或輸入功能 。它有許多優(yōu)點，最為明顯的 是它的體積很小，可以放到各種儀表的內部當中去，但是它也有其缺點，就是存儲量很小，輸出輸入接口很簡單，功能很低，因為它的快速發(fā)展，舊的單片機已經不能滿足現在各行各業(yè)的要求，所以在很多的 8 場合被稱為微控制器；從上世紀 80 年代起，由當時的位數很低的單片機發(fā)展到現在的 32 位的單片機。當要驅動 LED 時其他沒有輸出的功率都會以熱量的形式散發(fā)出去，這就造成了能量的浪費，電源的轉換效率很低造成了 LED 路燈的節(jié)能效果達不到原來設計的要求。因此目前我們主要面臨如下幾個挑戰(zhàn)： 第一個就是驅動電源的使用壽命。 第三， 因為驅動電源的性能比較好，靈敏度非常高，所以能夠 改變 LED 燈的工作方式，使它滿足各種照明的需求，所以可以根據環(huán)境的不同、時間的不 7 同，實時的改變驅動電源燈電流輸出。 LED 路燈有幾個關鍵的技術指標，分別是效率、光型、光衰、壽命。 LED 光源不能匆匆應用到路燈照明有幾個因素：第一個就是 LED 發(fā) 展還不久發(fā)展還不是很成熟。而 LED 的亮度取決于通過本身的電流的大小，電流大小的控制又要通過控制 PWM 波的占空比來實現。對于以 上這些問題，本文設計了一款高效新型 LED 路燈智能控制器，滿足了客戶群體和國家技術指標的需求。第二就是 LED 的性能指標還不能達到路燈照明的要求?，F在 LED 發(fā)展也不是一帆風順，它也存在著許多的難點：第一個就是 LED 路燈的成本還比較高。 因為 LED 是由半導體元件構成的，所以它的靈敏度非常的高，而且有負溫度特性，所以在使用的過程中需要穩(wěn)定 LED 的工作狀態(tài)和對其保護，因此產生了驅動這一概念。傳統(tǒng)的恒壓電源會導致 LED 的光衰加大，壽命就會減小。 第三就是要在恒流電源的輸出中楊總增加 LED 溫度的負反饋，這樣可以防止LED 燈的溫度過高，以保證 LED 路燈的正常運行。 這款單片機也是以 51 系列為內核的單片機，它是低功耗、高速、抗干擾的51 系列的新一代單片機，他的指令也完全兼容 51 的指令，可是它的速度卻比 51快 8 到 12 倍，他的內部有 4 路 PWM，對于開關的控制，具有很強的優(yōu)勢。 定 時器：該單片機共有 4 個 16 位的定時器 。這個電壓放大器的輸出是電壓調整管的輸入，用來調整輸出電壓。并且軟開關技術的效率能夠達到 85%。用微處理器進行集中管理和控制，能夠反映電源環(huán)境的變化，處理器單元實現智能控制，可以實現溫度檢測、亮度檢測、故障檢測。通過增多變壓器的繞組數就可以 增加輸出的電壓，這些交流電壓經過 整流電路整流濾波之后我們就可以得到直流電壓，下圖 為開關電源的模塊組成。這個時候的變壓器的次級電壓為上負下正 ，二極管會反偏 ；次級沒有電流輸出。 內部有低通濾波器，可以減少 PCB 面積和元件的數量。 INV：這個引腳是輸出電壓過壓保護輸入端和電壓誤差放大器的反向輸入端 。 反饋環(huán)路設計原理 負反饋是開關電源和線性電源 的核心部分，它可以使電源輸出保持一定。如果采用兩 PFC 控制，這將很難達到技術要求。第二個是 PFC 單管反激開關電路用于將交流電壓轉化成 24V 的直流電壓，以致驅動 LED 燈。在生活中我們抑制干擾的方法有濾波，屏蔽和接地。壓敏電阻 R R3 分別并聯在地線與中線和地線與火線之間，這就為雷電帶來的共模電壓提供了一條通道。 R S T1P 30 / R xD2P 31 / T xD3X24X15P 32 / I N T 06P 33 / I N T 17P 34 / T 08P 35 / P W M 1/ T 19G N D10P 37 / P W M 011P 10 / A D C 012P 11 / A D C 113P 12 / A D C 214P 13 / A D C 315P 14 / A D C 416P 15 / A D C 517P 16 / A D C 618P 17 / A D C 719V C C20U4 S T C 12 C 54 10 A DX224 M hzC 2122 p FC 2022 p FC 19 1 uFR 481O O K / 1%R 49溫度傳感器+ 5VA R ?O P A M PR2R E S 2R1R E S 2+ 15 15 圖 溫度檢測電路 亮度檢測電路 下圖 。萬年歷芯片內部有一個功耗很低的穩(wěn)壓電源，所以它能夠在非常惡劣的環(huán)境中以很低的功耗保證振蕩器的穩(wěn)定正常工作。每一路 LED 路燈的最后一個燈的陽極是 LED 燈的一個故障檢測點。 如圖 所示。當單片機復位和上點的時候，必須要先進行初始化程序，然后在執(zhí)行系統(tǒng)中的一些其他模塊。 開始初始化實時時間更新溫度更新亮度更新故障檢測亮度控制輸出RS 2 3 2 數據通訊 圖 系統(tǒng)軟件設計 單片機在復位和上點的時候，必須首先進行初始化程序，之后進入各個功能模塊程序。 亮度檢測軟件設計 亮度檢測單元要進行亮度的檢測，然后根據周圍環(huán)境的亮度去控制 LED 路燈的開關，這個過程需要單片機通過 AD 輸入口讀到亮度傳感器轉化的數值。下圖 是溫度控制軟件流程圖。 i。wendu80） /*如果溫度大于 70 小于 80*