【正文】 / Pwm = Pwm— 3； / *亮度減為 3/10*/ else If (wendu 80amp。整的來說故障檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)比較繁瑣。當(dāng)芯片的溫度超過其安全范圍時(shí)可以將它的輸出電流降下來。該技術(shù)在提高照明系統(tǒng)的智能化、信息化程度的同時(shí) ,對(duì)全世界能源危機(jī)起到了一個(gè)很大的幫助 ,這完全符合國(guó)家節(jié)減排能的發(fā) 展戰(zhàn)略 , 我們相信一個(gè) LED 智能照明的新時(shí)代很快來臨。他們給予了我很大的支持和幫助。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 2 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 ~ 熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書，撰寫開題報(bào)告 ~ 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ~ 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ~ 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ~ 系統(tǒng)調(diào)試、完善設(shè)計(jì) ~ 撰寫論文 ~ 論文修改，畢業(yè)答辯 主 要 參 考 資 料 [1] 鞠劍平等．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程 [M]．湖北：華中科技大學(xué)出版社， 2021. [2] 周航慈 ． 單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù) [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. [3] 郭繼強(qiáng)．一種高效智能型 LED 路燈驅(qū)動(dòng)電源的研究與設(shè)計(jì) [D]．上海：復(fù)旦大學(xué)， 2021. [4] 李環(huán)平． LED 驅(qū)動(dòng)電源的研究與設(shè)計(jì) [D]．廣州：華南理工大學(xué)，2021. [5] 李思政． LED 驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì) [J]．科技資訊， 2021（ 10）： 1516. [6] 陳浩．大功率 LED 驅(qū)動(dòng)及智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [D]．湖北：華中科技大學(xué)： 2021. [7] 居大鵬．大功率 LED 驅(qū)動(dòng)器的研究與設(shè)計(jì) [J]．江蘇：蘇州大學(xué)，2021. [8] 溫源． LED 智能控制大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) [J]．十城萬盞參議， 2021： 2629. 系（教研室） 意見 簽名： 年 月 日 學(xué)院 (部 )主管領(lǐng)導(dǎo)意見 簽名： 年 月 日 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 3 湖 南 工 業(yè) 大 學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 （ 2021 屆） 學(xué) 院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 測(cè)控技術(shù)與儀器 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué)號(hào) 10401600119 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 講師 2021 年 12 月 23 日 4 題目： LED 路燈智能控制器的設(shè)計(jì) 城市路燈照明系統(tǒng)是一個(gè)城市公共事業(yè)的一個(gè)重要組成部分 ,一個(gè)智能化的路燈管理系統(tǒng)可以給城市很多方面的提升帶來很大的便利?，F(xiàn)在，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，布局會(huì)越來越復(fù)雜，簡(jiǎn)單的照明系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足用戶的需求了，我們必須要設(shè)計(jì)符合用戶需求的設(shè)備。 隨著十二五 )節(jié)能減排計(jì)劃的推進(jìn)及全球能源消 耗 與日俱增并引起了能源匱乏已經(jīng)深深影響到了我們的生活，因而節(jié)能是我們當(dāng)今社會(huì)面臨的迫切問題，也是建設(shè)美麗中國(guó)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。 路燈照明控制系統(tǒng)歷經(jīng)了最初的手動(dòng)控制慢慢發(fā)展到路燈控制器控制和時(shí)鐘控制，最后到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制等多個(gè)階段發(fā)展 [4]。 LED 路燈的大量普及，使怎樣高效智能控制路燈成為了一個(gè)很重要問題。 擬 達(dá) 到 的 要 求 或 技 術(shù) 指 標(biāo) 技術(shù)要求： （ 1）控制電流： 0～ 1A； （ 2）溫度檢測(cè)：溫度大于 90 度時(shí)，亮度減半；溫度在 80～ 90 度時(shí)，亮度減少 1/3；溫度在 70～ 80 度時(shí)，亮度減少 1/4； （ 3）亮度檢測(cè)：白天，關(guān)燈；晨昏，不變；黑夜，開燈； （ 4）時(shí)間檢測(cè)； （ 5）故障檢測(cè)。正是應(yīng)為他們的幫助讓我去克服一道道難關(guān)，可以說沒有他們我根本做不出這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)。雖然 ZigBee 技術(shù)的無線智能照明系統(tǒng)主要是那些財(cái)力比較豐厚人，和一些大型的機(jī)構(gòu)。 。由于每一路路燈都需要一個(gè)單片機(jī)的接口，所以當(dāng)路燈的路數(shù)有很多的情況下，我們就要進(jìn)行接口的擴(kuò)展了。 if （ wendu 70amp。 j。如果溫度大于 90 度，則燈光的亮度減半；如果溫度在 80 到 90度之間，則亮度減少 1/3；如果溫度在 70 到 80 度之間；則燈光的亮度減少 1/4。亮度的控制是同過改變 PWM 波的占空比完成的。亮度的控制是通過控制 PWM 信號(hào)的占空比來完成的。如下圖 是電流控制電路。輸入電壓經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換口轉(zhuǎn)化之后，從轉(zhuǎn)化的值就可以知道這些燈是否還在正常運(yùn)行。該芯片內(nèi)部還有一個(gè)時(shí)間的調(diào)整電路，以保證時(shí)間的準(zhǔn)確。同樣由于信號(hào)過于微弱，需要一個(gè)運(yùn)算放大器進(jìn)行放大。由于兩端的電壓是微弱信號(hào)，故需要把信號(hào)放大，傳感器加運(yùn)算放大器加處理器是典型的應(yīng)用電路，由于電路需要抗干擾能力強(qiáng)且輸入的主抗較小， 我們可以使用方向放大器。濾波電路如圖 示。若果從傳播途徑上去分的話，電磁干擾又可分為輻射干擾 和傳導(dǎo)干擾。 STC 12 C 5410 AD 單片機(jī)溫度傳感器模塊光傳感器模塊時(shí)間傳感器模塊LED 故障檢測(cè)輸出電流控制器PFC 單管反激開關(guān)電源LED 燈EMI保護(hù)浪涌保護(hù)器AC 220 v 圖 系統(tǒng)框圖 該控制系統(tǒng)主要有兩個(gè)部分組成。 下圖 是L6562 芯片單管反激式電路的等效控制環(huán)的方框圖。GD：是 MOS 管的驅(qū)動(dòng)信引腳，為了避免驅(qū)動(dòng)信號(hào)的震蕩，因此在 MOS 管極和 GD 引腳之間接一個(gè)電阻，而電阻的大小有實(shí)際工作的電路去決定。下圖是 L6562 的引腳圖。但是因?yàn)樗碾娏鞣逯蹈?，所以它只是?yīng)用在小功率場(chǎng)合。圖 是單管反激式變換器，圖 單管反激式變換器是初次級(jí)電流波形。 調(diào)頻式和調(diào)寬式是開關(guān)電源的控制方式，在應(yīng)用中，大多數(shù)是調(diào)寬式。 第五就是抗電磁干擾。因?yàn)殡娫葱⌒?、輕量化的關(guān)鍵就是高頻化，所以目前大家都在致力于開發(fā)新型元件，改善二次整流管的損耗，以至于保證它的小型輕量化 第二就是高性能。它可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度，波文也很小，并且沒有開關(guān)電源那樣的噪音與干擾。 工作溫度的范圍： 070 度 /40 度 — +85 度 。它與電腦中的微型處理器相比，它更加強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)潔和節(jié)約成本。 第二就是工作效率不高。但是在如今市場(chǎng)非常發(fā)達(dá)的情況下， LED 產(chǎn)品非常的多，質(zhì)量也沒有一個(gè)保證。 第二， 高性能的驅(qū)動(dòng)電源對(duì) LED 路燈發(fā)光環(huán)境有一定的幫助，給 LED 燈提 供一個(gè)很好的熱環(huán)境，不僅能提高驅(qū)動(dòng)電源的使用壽命，而且也能降低 LED 路燈的光衰，從而很大程度上提高 LED 路燈的壽命，以至于達(dá)到各方面性能的要求。 LED 路燈并不是一件很容易的事情。 如果要做 LED 路燈，那就要實(shí)事求是。 一般意義上的電源開關(guān)電路在輸入交流電壓經(jīng)整流之后要經(jīng)過電解電容濾波，之后提供給有智能控制功能的單片機(jī)。本文的主要設(shè)計(jì)要求如下： PFC 功能的反激式 LED 路燈恒流驅(qū)動(dòng)電路，取代由 PFC 升壓變換器和 DC/DC 變換器構(gòu)成的二級(jí)電路，這樣簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)、提高了 LED 的使用效率 LED 故障檢測(cè)電路，只要有城市路燈的一個(gè) LED 燈壞掉，那時(shí)電路可以在一百五十毫秒內(nèi)檢測(cè)出這個(gè)故障，并且將電路的輸出電流降到 LED 路燈安全允許程度，以保證其它 LED 燈工作在安全電流范圍之內(nèi)，保證 LED 路燈正常運(yùn)行。第三個(gè)就是 LED 還沒有一個(gè)比較完善的智能控制電路，可靠性太低。第二就是一些部門的思維太過于固執(zhí)，還缺乏一些關(guān)于 LED 了燈的配套的措施與政策，大家對(duì)于 LED 的認(rèn)識(shí)有一個(gè)漸漸的過程，這其中包括一些科學(xué)家的認(rèn)識(shí)也是經(jīng)歷從無到有的過程。 LED 元件對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的技術(shù)要求非常的嚴(yán)格。 LED 燈和一般二級(jí)管有很大的不同就是它們的溫度特性不同。普通的 LED 路燈的抗涌能力較差尤其是抵抗反向電壓的能力。這款芯片區(qū)別于其他單片機(jī)的一 個(gè)重要的特點(diǎn)就是，該單片機(jī)帶有 AD 轉(zhuǎn)換口，有 8路 10 位高速 AD 轉(zhuǎn)換器，速度可以達(dá)到 100KHz，這些接口可以用作頻譜檢測(cè)溫度檢測(cè)，亮度檢測(cè)，電壓檢測(cè)。 下圖 是 STC12C5410AD 芯片。開關(guān)電源是一個(gè)高頻化的電能轉(zhuǎn)化器件。 第三就是模塊化。 開關(guān)電源的分類 開關(guān)電源可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同分為兩種類型：第一種是隔離型，第二種是非隔離型。 圖 開關(guān)電源的模塊組成 首先交流電源輸入經(jīng)過濾波整流之后變成直流電源。 原邊電流： 12 ?? SP II ??IPoninS LTUI ? （ ） 如果原邊的電流初始值為零，電路會(huì)工作在斷續(xù)的模式，如果不是零，就是工作在連續(xù)模式。 電壓范圍比較寬，具有安全電壓范圍。 MULT：這個(gè)引腳是芯片的內(nèi)部乘法器的另 一輸入端口 。為了實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋環(huán)路設(shè)計(jì)，我們采用誤差放大器減少理想電壓與輸出信號(hào)的誤差。故我們采用一級(jí) PFC 控制方案。所以可以根據(jù)這些傳感器， 可以智能控制 LED 路燈的亮度和 16 開關(guān)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)目的，使 LED 路燈智能化并且節(jié)省能源。一方面要抑制系統(tǒng)本身對(duì)外界的干擾，另一方面要抑制外界對(duì)系統(tǒng)本身的干擾。在中線與火線上串聯(lián)電感可以將由電網(wǎng)送過來的電流控制住，同時(shí)也抑制了瞬變電流傳回給電網(wǎng)。光敏電阻一端接 STC 單片機(jī)的 AD 轉(zhuǎn)換輸入口，并且通過電阻和電容接地。當(dāng)它的工作電壓只有 時(shí)，它的工作電流為 400mA。在這一個(gè)點(diǎn)上接一個(gè)限流電阻到微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入口，同時(shí)這個(gè)輸入口上也接一個(gè)下拉電阻到地線上。 19 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 FV c c 21X12X23G N D4/ R S T5IO6S C L K7V c c 18R?D S 1 302X1 68K H zC 24 F+ 5VB T 1B A T T E R Y+ 5VR 5310KR 5210KR 5110K 圖 萬年歷芯片和外圍電路 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 34 20KR 35 20KR 36 20KR 37 20KR 38 20KR 39 20KR 4520KR 4420KR 4320KR 4220KR 4120KR 4020K42LED6x 7 pc s35LED28LED21LEDD 14LEDD7LED48LED41LED34LED27LED20LED13LEDR 330. 1R / 0. 5W 圖 故障檢測(cè)電路 電流控制電路 STC5410AD 單片機(jī)可以在不同的狀況下輸出一個(gè)頻率為 20KHz 的脈沖信號(hào)，在進(jìn)過電阻、電容和低通 濾波器之后轉(zhuǎn)化為直流電壓，之后經(jīng)過其他電阻分壓送到運(yùn)算放大器的輸入端口。如果程序執(zhí)行完