【正文】 的檢測(cè)法只能判定其 PN 結(jié)正、反向電學(xué)特性是否正常，而無(wú)法判定其發(fā)光情況正常否。用萬(wàn)用表測(cè)光電池兩端電壓的變化情況。 系統(tǒng)功能 新型 LED 彩燈分為 2 部分，即彩燈控制器（主控模塊）和管內(nèi) LED 板模塊（受控模塊）。整個(gè)系統(tǒng)工作由軟件程序控制運(yùn)行，根據(jù)需要，用戶可以在 LED 彩燈工作時(shí)通過(guò)主控模塊上的按鍵來(lái)設(shè)定亮燈時(shí)間和燈光閃動(dòng)頻率。在用戶設(shè)定模式狀態(tài)下 ，用戶可以根據(jù)個(gè)人愛(ài)好及不同場(chǎng)合的需要來(lái)指定調(diào)用哪些模式，并且可以改變每種模式的時(shí)間 Ti、頻率 Fi 參數(shù)，如果用戶想進(jìn)入缺省狀態(tài)模式，只需按一下功能切換鍵即可跳入缺省模式，程序會(huì)自動(dòng)順序調(diào)用亮燈模式；在缺省工作狀態(tài)下， LED 彩燈控制器按照程序設(shè)定好的若干亮燈花樣模式程序 Model_i 順序調(diào)用往下走，從第 Model_1 模式開(kāi)始工作，自 Model_1 到 Model_2??到 Mod el_n 為一個(gè)亮燈周期，然后再回到 Model_1 循環(huán)繼續(xù)工作，同樣如果想進(jìn)入用戶設(shè)定模式狀態(tài)，只需按下功能切換鍵即可。 5 位七段碼顯示器的前 2 位（ L1， L2）顯示當(dāng)前工作模式的序號(hào) Model_i；后3 位（ L3， L4， L5）七段碼 顯示三色 LED 的工作狀態(tài)，若該顏 色燈點(diǎn)亮則對(duì)應(yīng)七段碼顯示位為“ 1”，反之熄滅時(shí)則顯示位為“滅”即不顯示，對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)起到了很好的實(shí)時(shí)監(jiān)控作用。若實(shí)際應(yīng)用需要根據(jù)不同場(chǎng)合和時(shí)間來(lái)改變彩燈閃亮效果，用戶可以通過(guò)主控模塊上的按鍵來(lái)設(shè)定 LED 不同的閃爍頻率 Fi和亮燈時(shí)間 Ti，以便符合實(shí)際需要。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 3 彩燈設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì) 新型 LED 彩燈系統(tǒng)包括 2 大部分，即 LED 彩燈控制器（ 89C51 主控模塊）和 LED 彩燈管（管內(nèi) LED 板模塊）。 圖 主控模塊硬件圖 主控模塊電路選型 主控模塊電路如圖 所示。通過(guò)軟件設(shè)計(jì)，使單片機(jī) P0 口作為三色 LED 驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出口及移位時(shí)鐘 CLOCK 信號(hào)， P3口為按鍵輸入口， P2 口、 P1 口與 5 位七段碼 LED 相接作為顯示器的輸出口。 電路工作原理 該 LED 彩燈控制器電路由電源電路、振蕩器 和 LED 驅(qū)動(dòng)控制電路組成 :如圖所示。 振蕩器由非門(mén)集成電路 IC(DlD6)內(nèi)部的 D D6 和電阻器 R R電容器 C電位器 RPl 組成。為簡(jiǎn)化電路，圖中 VL2VL49 和 VL52VL9VL102VLl4 VLI52VLl99 未畫(huà)出。另一路經(jīng) Rl限流降壓、VS 穩(wěn)壓及 Cl 濾波后，為 IC 提供 +6V 工作電壓。該低頻振蕩信號(hào)經(jīng) DlD4 反相處理后，分別經(jīng)RP2RP5 加至 VlV4 的基極，使 VlV4 交替導(dǎo)通， VLlVL5O、 VLlVLlOO、 VLlO1VLl5O、VLl51VL2O0 交替發(fā)光。 元器件選擇 ： R1 選用 1/2W 金屬膜電阻器 。R5R8 選用5W 金屬膜電阻器或線繞電阻器。R 口 RP5 均選用膜式可變電阻器。C2 選用耐壓值為 63V 的鈕電解電容器。 VS 選用 1N4735 型硅穩(wěn)壓二極管。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 VlV4 選用 3DDl5 或 DDO3 型硅 NPN 晶體管。 軟件設(shè)計(jì) 新型 LED 彩燈控制器最大特點(diǎn)在于所有亮燈模式均由軟件控制完成。上電后在缺省狀態(tài)以順序調(diào)用 Model_i 花樣亮燈模式流程為主程序，以一個(gè)單位時(shí)間 5 ms 的 T0 定時(shí)為中斷服務(wù)子程序。整個(gè)系統(tǒng)軟件由主程序（ Main）、各個(gè)模式子程序（ Model_i）、5 ms 中斷服務(wù)子程序 (T0 Interrupt)、鍵盤(pán)掃描處理子程序（ Key Board）、顯示子程序（ Display）等程序組成。 除了 T0 定時(shí)中斷之外，程序的大部 份時(shí)間是在處理按鍵的查詢和 LED 顯示的延時(shí)。在每次的 T0 定時(shí)中斷服務(wù)子程序里，需要對(duì)各個(gè)時(shí)間寄存器和模式寄存器進(jìn)行加 1 或者清，為主程序查詢作準(zhǔn)備，同時(shí)查詢是否已中斷 6 次（ 30 ms），若 30 ms 到了，則對(duì)參數(shù)按鍵查詢一次，是否有時(shí)間Ti 頻率 Fi 增減鍵按下并進(jìn)行相應(yīng)子程序處理。亮燈模式子程序 Model_i 可以編寫(xiě)若干 (n種 )，只要控制好各色燈觸發(fā)和熄滅時(shí)刻就可以組合成各種亮燈效果。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 主程序流程圖 主程序 程序初始化 調(diào)用亮燈 Model_1 模式 第 1 種模式亮完？ 調(diào)用第 N i 種亮燈模式 Model_i(i= 3?? n) 第 n 種模式亮完？ N N Y Y 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 Model_i模式狀態(tài)流程圖 下面以第一種模式工作為例?？傮w來(lái)看，國(guó)內(nèi)在規(guī)模產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 一直不盡人意，典型案例就是集成電路產(chǎn)業(yè)與液晶面板產(chǎn)業(yè)，國(guó)內(nèi)到現(xiàn)在集成電路產(chǎn)業(yè)還是夾著尾巴做人，液晶面板產(chǎn)業(yè)也是百病纏身，技術(shù)復(fù)雜、投資大、基礎(chǔ)薄弱是主要原因，而LED 產(chǎn)業(yè)將打破這個(gè)魔咒，并且可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的提升，如國(guó)內(nèi)驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)在液晶驅(qū)動(dòng)上根本做不起來(lái)，因?yàn)橐壕姘瀹a(chǎn)業(yè)不在國(guó)內(nèi)，由于有巨大市場(chǎng)支撐， LED 驅(qū)動(dòng)芯片預(yù)計(jì)在國(guó)內(nèi)得到蓬勃發(fā)展，促進(jìn)國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)做大做強(qiáng)，這反過(guò)來(lái)又會(huì)促進(jìn)國(guó)內(nèi) LCD 驅(qū)動(dòng)芯片或其它驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)展。中國(guó)本土企業(yè)現(xiàn)階段主要還是處于起步階段，企業(yè)規(guī)模較小，對(duì)掌握專利的大廠構(gòu)不成威脅，專利問(wèn)題還不是很突出。目前對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)而言，壯大規(guī)模、提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是首要任務(wù)，提高未來(lái)取得大廠專利授權(quán)時(shí)的要價(jià)能力，或逐步通過(guò)研發(fā)突破核心專利。盡管?chē)?guó)內(nèi)集成電路制造基礎(chǔ)比較薄弱，工藝水平比較低，但國(guó)內(nèi)一些企業(yè)通過(guò)聘請(qǐng)海外技術(shù)人員加盟，在技術(shù)上不斷取得突破，國(guó)內(nèi)好的企業(yè)技術(shù)水平已經(jīng)與臺(tái)灣大廠的技術(shù)水平相差不大，與國(guó)際大廠的整體差距也在不斷拉近；二、 LED 的投資額比較小，初始投資 1 億就可建廠，國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入門(mén)檻低，容易實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)發(fā)展，這與集成電路制造及液晶面板制造動(dòng)輒幾十億到上 百億人民幣的投資而言顯得“微不足道”，國(guó)內(nèi)企業(yè)容易進(jìn)入形成產(chǎn)業(yè)集群，當(dāng)然，也可能造成惡性競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)展到一定階段需要市場(chǎng)整合；三、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)巨大， LED 未來(lái)主要市場(chǎng)是通用照明市場(chǎng)，市場(chǎng)容量大，終端消費(fèi)市場(chǎng)比較分散，不易形成壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)生存空間廣闊；四、國(guó)內(nèi)一些企業(yè)擁有核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)，如晶能光電的硅襯底氮化鎵藍(lán)光項(xiàng)目，大連路美的芯片領(lǐng)域核心技術(shù)，都具有全球競(jìng)爭(zhēng)力，這些企業(yè)在技術(shù)發(fā)展上容易形成示范效應(yīng)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)健康成長(zhǎng)；五、技術(shù)成熟后， LED 下游封裝和器遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 件生產(chǎn)屬于勞動(dòng)密集型，大陸具備發(fā)展的勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)。由于技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的成本降低目前 (乃至 2020 前 )還不足以讓 LED 全面進(jìn)入一般通用照明市場(chǎng)，全球接下來(lái)的增長(zhǎng)點(diǎn)將在筆記本、液晶電視的背光市場(chǎng)以及汽車(chē)內(nèi)飾背光與車(chē)后燈市場(chǎng)。 中國(guó)現(xiàn)階段的應(yīng)用市場(chǎng)主要在建筑照明、室內(nèi)外顯示屏，基于上述原因，下一波的主力可能還是目前這些市場(chǎng)，但在手機(jī)、小尺寸液晶背光、汽車(chē)的滲透會(huì)加大，另外一些零散市場(chǎng)如特種照明的開(kāi)拓也會(huì)更大 (特種照明對(duì)成本的要求沒(méi)有通用照明那么苛刻 )。 總體看，國(guó)際大廠著力于一些高端、目標(biāo)市場(chǎng)比較集中的“整裝”市場(chǎng)以及潛力巨大的通用照明市場(chǎng)，而將一 些對(duì)產(chǎn)品技術(shù)要求相對(duì)低一點(diǎn)、比較分散未來(lái)控制力弱的市場(chǎng)讓出來(lái)，由于其手握大量專利，不擔(dān)心未來(lái)被擠出市場(chǎng)，現(xiàn)階段并不太追求產(chǎn)能 (日亞月產(chǎn)能 500kk，豐田合成及 Cree 分別為 350kk 和 300kk)，而著力于引領(lǐng)市場(chǎng)技術(shù)潮流，當(dāng)技術(shù)成熟到可以規(guī)模進(jìn)入通用照明市場(chǎng)時(shí)，估計(jì)其產(chǎn)能將會(huì)快速提升，同時(shí)減少對(duì)外專利授權(quán)。 目前國(guó)內(nèi)廠商的市場(chǎng)還主要在內(nèi)地，如果芯片出口恐將遇到兩方面的挑戰(zhàn)：一、國(guó)際大廠的專利訴訟 (主要是藍(lán)光和白光 )，實(shí)際上只要做到一定規(guī)模，無(wú)論出口與否都會(huì)遇 到專利挑戰(zhàn)，但出口受專利訴訟的可能性更大一些；二、其它外圍廠商的競(jìng)爭(zhēng)，特別是臺(tái)灣地區(qū)廠商，臺(tái)灣廠商沿襲它們的傳統(tǒng)戰(zhàn)略 — 技術(shù)緊密跟蹤國(guó)際大廠，同時(shí)大力提升產(chǎn)能，降低成本，目前臺(tái)灣芯片產(chǎn)能全球第一，還有一些其它行業(yè)的巨無(wú)霸如鴻海、聯(lián)茂、佳總正陸續(xù)進(jìn)入這一領(lǐng)域，未來(lái)臺(tái)灣產(chǎn)能將影響全球 LED 芯片市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)?，F(xiàn)階段是 LED 產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)期，也 是各 LED 大廠國(guó)內(nèi)布局期，外資投資國(guó)內(nèi)享受稅收優(yōu)惠，國(guó)內(nèi)企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中處于不平等地位，對(duì)外資進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，應(yīng)鼓勵(lì)在國(guó)內(nèi)設(shè)廠從事外延、芯片等具有核心技術(shù)的企業(yè)，這些企業(yè)可促進(jìn)國(guó)內(nèi)人才培養(yǎng)，整體技術(shù)水平的提高；應(yīng)限制那些封裝在國(guó)內(nèi)，外延、芯片等具有核心技術(shù)的部分在國(guó)外專為占領(lǐng)市場(chǎng)而來(lái)的的企業(yè)，一旦讓這樣的企業(yè)在各個(gè)核心領(lǐng)域卡位，本土企業(yè)享受不到技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的好處，發(fā)展空間又受限，將來(lái)?yè)屛豢峙掠值每績(jī)r(jià)格戰(zhàn)，做吃力自己又不討好的事情，因此目前應(yīng)對(duì)僅封裝部分在國(guó)內(nèi)的外資加以限制，如加征芯片進(jìn)口關(guān)稅。最佳應(yīng)對(duì)措施是現(xiàn)階段做大規(guī)模，獲得專利授權(quán)，同時(shí)不斷加強(qiáng)自身研發(fā)，提高在專利訴訟中的議價(jià)能力，爭(zhēng)取交叉授權(quán)。 未來(lái)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將取決于兩方面，一是技術(shù)，這包括提高發(fā)光效率、降低成本的技術(shù)，提高器件功率的技術(shù)，方向上有現(xiàn)有技術(shù)路線的延伸，也有可能出現(xiàn)新的技術(shù)路線；也包括獲得高質(zhì) 量產(chǎn)品的工藝技術(shù)，以及外圍如照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)技術(shù)；二是規(guī)模，一方面是由于規(guī)模大可以降低成本，市場(chǎng)議價(jià)能力強(qiáng)；另一方面，化合物外延片與集成電路制造用的硅片很大不同在于即使同一片外延上制作出來(lái)的芯片性能也可能有較大差別，這對(duì)一致性要求比較高的應(yīng)用領(lǐng)域 (典型的如液晶面板背光 )而言，一片外延上只有一部分符合要求，但對(duì)規(guī)模大的企業(yè)而言，其有多層次的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)，可以將不符合某一市場(chǎng)要求的芯片產(chǎn)品調(diào)配至另一市場(chǎng)，公司總的 在日本橫濱舉行的臺(tái)灣面板廠商奇美（ CMO）和友達(dá)（ AUO）均對(duì)LED 背光技術(shù)的前景表示了充分的 樂(lè)觀。 CCFL 雖然有效，但它的亮度會(huì)隨著時(shí)間逐漸減弱，顏色也會(huì)改變，使用壽命則介于 15,000 到 25,000 個(gè)小時(shí)之間。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 采用 LED背光技術(shù)的 47英寸 LCD TV 但是， LED 也存在一些較嚴(yán)重的先天缺陷，其中最讓業(yè)界飽受困擾的應(yīng)該是 LED 的發(fā)光效率問(wèn)題。目前 CCFL 冷陰極熒光燈的發(fā)光效率可達(dá)到 50100lm/W（流明 /瓦），而白光 LED 器件在剛起步時(shí)發(fā)光效率僅為 20lm/w 甚至更低，這就注定 LED 在開(kāi)始時(shí)并不適合作為 LCD 顯示器的背光源。而業(yè)界 希望 能夠到 2020 年之前，將白光 LED 的發(fā)光效率提高到 75lm/w 的高水平，此時(shí)采用 LED 器件作為液晶顯示器的背光源將沒(méi)有任何技術(shù)障礙。而隨著產(chǎn)能的增加， LED背光源的成本將快速下滑，預(yù)計(jì)到 2020 年 LED 背光的售價(jià)可降到 CCFL 背光的 2 倍左右，距離大規(guī)模普及僅有一步之遙。 LED 產(chǎn)業(yè)前景光明，然而只有在上述兩個(gè)方面領(lǐng)先行業(yè)的企業(yè)才是未來(lái)的王者 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 結(jié)論 與市面上大多數(shù)的 LED 彩燈相比，該種彩燈具有更好的燈光裝飾效果，性價(jià)比更高，與普通的全硬件 LED 彩燈相比具有更好的經(jīng)濟(jì)效益。由于控制程序存儲(chǔ)在 89C51單片機(jī) 的電可擦除 Flash 閃存 EPROM 中，如果用戶需要更改系統(tǒng)的亮燈模式 Model_i，無(wú)須改變系統(tǒng)硬件電路，只需修改其中程序即可，是一種很有發(fā)展前途的彩燈控制器。在這期間不僅學(xué)到了專業(yè)知識(shí)技能，而且領(lǐng)略了遼寧石油化工大學(xué)的老師的風(fēng)采，他們學(xué)識(shí)淵博，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)。謝謝你們。 張?jiān)洪L(zhǎng) 在我畢業(yè)設(shè)計(jì)寫(xiě)作期間，給予了許多幫助。從選題，到完成提綱以及之后初稿、復(fù)稿的修改，他都給予了我啟發(fā)性的指導(dǎo)。非常感謝 張?jiān)洪L(zhǎng) 對(duì)我的幫助。在以后的工作生活中運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)回報(bào)家人，回報(bào)母校，