【正文】 的 塑料 、 玻璃 等 絕緣材料 [ 2]。電極與手指之間隔幾毫米的 絕緣物 的話，等效電容值應該是很小的，技術實現(xiàn)原理與傳統(tǒng)的觸摸按鍵大不相同。 LED 臺燈 LED 臺燈 就是以 LED(Light Emitting Diode)即 發(fā)光二極管 為光源的 臺燈 ，LED 是一種固態(tài)的 半導體 器件，它可以直接把電轉化為光。發(fā)展新固態(tài)照明，不僅是照明領域的革命，而且符合當前政府提出的 “ 建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會 ” 的要求 [3]。 圖 1 LED 實例 LED 光源 發(fā)射的白光之所以能夠形成主要是靠 450～ 455NM 波長的藍光激發(fā) 熒光粉 ，其中波長越低擊發(fā)能力越強。如果波長變大，那么激發(fā)熒光粉的能力就下降，發(fā)光效率就會降低。另外，還有一點， LED 燈 點燈的時間越長，光源中的熒光粉衰減越快，結果就會導致人眼接觸的藍光波段的光照越來越強烈，從而對人眼造成傷害。 研究意義 隨著社會的發(fā)展以及科技的進步，人們的生活水平不斷提高。設計人員也在不斷的研究、創(chuàng)新，不斷的滿足人們的需求。 此次設計相比傳統(tǒng)的按鍵式臺燈更為方便和靈敏。 照度充足 ， 滿足普通照明需求 。 本文介紹了以 SGL8022W 芯片為控制核心，用 12V 穩(wěn)定電源，通過觸摸來調節(jié)不同光度。 本次課題的研究不僅可以使自己更加了解專業(yè)知識還可以將該設計應用于現(xiàn)實，直接使用。 設計方案比對與選擇 方案比對 方案一： 采用傳統(tǒng)的電位器調光，此方案需要的元件、電路和制作都很簡單，達不到畢業(yè)設計的要求。在手動控制時，分為三檔，輸出不同的PWM 占空比對 LED 的電流進行控制，從而實現(xiàn)了對光度的手動調節(jié) [4]。 另外，使用單片機來控制觸摸式臺燈亮度，有點大材小用，而且并不適用。這種方法電路難度適中，觸摸靈敏，而且功能多，適宜做臺燈。該方案采用 LED 燈，節(jié)能環(huán)保?？梢詫崿F(xiàn)三級調光和其他有記憶無記憶調光功能。 黑龍江八一農墾大學畢業(yè)設計（論文） — — 4 2 硬件電路設計 總體電路設計 設計框圖 本設計采用 12V 直流電源供電，通過 78L05 三端 穩(wěn)壓電源調整器之后輸出 5V 直流電，然后通入 SGL8022W 觸摸芯片。備用開關作為作為 LED 燈的附加控制器，當觸摸開關不靈敏或觸摸芯片出現(xiàn)故障時，備用開關可以作為應急控制開關。 圖 2 設計框圖 總電路圖 根據設計框圖以及實現(xiàn)各個功能所用的元件，設計出總電路圖。圖 3 為整體設計電路圖，圖 4 為整體電路模塊圖。它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成 [5]。圖 6 為 12V 電源原理圖。電源變壓器由初級繞組、次級繞組和鐵芯組成。通俗的說，電源變壓器是一種電→磁→電轉換器件。次級接上負載時，電路閉合，次級電路有交變電流通過。在電流型變頻器中整流電路的作用相當于一個直流電流源，而在電壓型變頻器中整流電路的作用則相當于一個直流電壓源。在直流穩(wěn)壓電源中利用二極管的單項導電特性，將方向變化的交流電整流為直流電。 為了克服半波整流和全波整流的缺點，在本設計中整流電路采用最常用的橋式整流電路。橋式整流比全波整流多用了兩個整流二極管，由于四個整流二極管連接成電橋形式，所以稱這種整流電路為橋式整流電路 [8]。 橋式整流電路圖 橋式整流電路簡化電路圖 橋式整流電路電壓、電流波形圖 圖 7 橋式整流電路圖 濾波電路 濾波電路利用電抗性元件對交、直流阻抗的不同，實現(xiàn)濾波。電感 L 對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此 L 應與負載串聯(lián)。濾波電路的種類有：電容濾波電路、電感濾波電路、復式濾波電路。電容濾波電路是利用電容的充放電原理達到濾波的作用。在電容還沒有完全放電時再次開始進行充電。 穩(wěn)壓電路 由于輸入電壓發(fā)生波動、負載和溫度發(fā)生變化時，濾波電路輸出的直流電壓會隨著變化。穩(wěn)壓電路的作用是當外界因素（電網電壓、負載、環(huán)境溫度）發(fā) 生變化時，能使輸出直流電壓不受影響，而維持穩(wěn)定的輸出 [10]。采用集成穩(wěn)壓器設計的穩(wěn)壓電源具有性能穩(wěn)定、結構簡單等優(yōu)點。圖 8 為 LM7812 應用原理圖。而我們所用到的 SGL8022W 觸摸芯片 的輸入電源是 5V，所以必須用 78L05 進行穩(wěn)壓，然后進入主控電路 [11]。其中， KEY1 為電源開關，發(fā)光二極管 D12 為電源指示燈。其中，電源輸入為 +5V，電容 C C7 均起到濾波作用，防止外界波段的干擾 [ 12]。用來控制高低電平， 來實現(xiàn)不同功能的調光。 圖 10 主控電路圖 黑龍江八一農墾大學畢業(yè)設計（論文） — — 10 LED 驅動 這部分電路主要是控制 LED 臺燈的亮滅以及亮度變化。 D1803S 功率三極管起到開關作用來控制燈的亮度，基極與觸摸芯片輸出端 P7 口相連。圖中，發(fā)光二極管 D11 為工作狀態(tài)燈。 圖 11 LED 驅動電路 主要器件介紹 SGL8022W 觸摸芯片 SGL8022W 是一款用于 LED 燈光亮度調節(jié)及開關控制的單通道觸摸芯片。具有如下功能特點和優(yōu)勢： ? 燈光亮度可根據需要隨意調節(jié)，選擇范圍寬，操作簡單方便。 ? 應用電壓范圍寬，可在 ~ 之間任意選擇。 ? 抗 電源 干擾及 手機 干擾特性好。2KV 以上；近距離、多角度手機干擾情況下，觸摸響應靈敏度及可靠性不受影響。共有四種功能可選，由 OPT1和 OPT2管腳上電前的輸入狀態(tài)來決定 [15]。 ? 點擊觸摸（觸摸持續(xù)時間小于 550ms）時，可實現(xiàn)燈光的亮滅控制。如此循環(huán)。且燈光點亮的初始亮度固定為全亮度的 50%。一次長按觸摸，燈光亮度逐漸增加，松開時燈光亮度停在松開時刻對應的亮度，若長按時間超過 3秒鐘，則燈光亮度達到最大亮度后不再變化；再一次長按觸摸，燈光亮度逐漸降低，松開時燈光亮度停在松開時刻對應的亮度，若長按時間超過 3秒鐘，則燈光亮度達到最小亮度后不再變化。 ? 點擊觸摸和長按觸摸可以在任何時候隨意使用，相互之間功能不受干擾和限制。 在點擊觸摸關燈時，使燈光由當前亮度緩慢平滑降低直至關滅，從而達到亮度緩慢變化的視覺緩沖效果，起到保護眼睛和視力的效果。即在 AC220V電源不斷電的情況下，每次點擊觸摸關燈時的亮度會被記憶，下次點擊觸摸開燈時會以此亮度作為初始 亮度 [19]。 ? LED 三段觸摸調光功能 ? 初始上電時，燈為關滅狀態(tài)。 下圖（表）為 封裝及引腳說明。 CYT78L05 能被用作齊納二極管、電阻器組合替換 [20]。這些特性使穩(wěn)壓器可以給本 機或板卡穩(wěn)壓提供一個很好的解決噪聲干擾問題的方案。 ? 輸出電流可達 150mA。 ? 輸出精度可達177。 ? 簡單的外圍電路。 圖 15 TO92 封裝 （輸入） （電源地） （輸出） 黑龍江八一農墾大學畢業(yè)設計（論文） — — 14 圖 16 應用原理圖 : 表 3 最大額定值 參數(shù) 符號 額定值 單位 功耗 P W 輸入電壓