调光灯设计报告

2009年江西省大学生电子设计竞赛试题（C）(高职)

遥控调光灯设计报告（C题）

参赛学校：江西渝州科技职业学院

参赛队员：翁怡冬谢金朝彭赞华

日期：2009年5月27日晚8：00

在现代社会发展中环保节能是必然的发展的趋势。电子遥控技术的发展使现代人的生活习惯慢慢走向便利，本设计就设计一款可遥控调光。它主要以51单片机为主控芯片，由ADC0809对旋转亮度旋钮进转把模拟量换成数字量。使用PWM驱动方式，通过调速PWM脉冲的脉宽比控制双向可控硅的导通角从而达到LED亮度连续可调。遥控部分使用AT89C2051单片机进行红外编码调制提高抗干扰能力，接收用红外一体化接收头，由51单片机对信号进行解码，实现整机控制。

关键词：ADC0809 PWM调制红外编码连续可调

摘要 (2)

1方案论证 (4)

1方案论述 (4)

2方案论证 (4)

2硬件电路的设计 (4)

1电路方框图 (4)

2主要单元电路 (5)

3软件的部分设计 (6)

1遥控红外编码部分 (7)

2主机解码部分 (10)

5系统测试 (12)

1 主机功能测试 (12)

2 从机功能测试 (12)

6总结 (13)

7参考文献 (13)

8附录 (13)

一．方案论证

1．方案论述

方案一：手动调节由电位器直接控制双向可控硅的导通角，遥控发射部分用NE555多谐振荡电路控制红外发光管，接收部分用SONYCX20106红外接收芯片，在经过分频电路，再来通过切换电阻阻值来调节可控硅的导通角。

方案二：手动调节由电位器直接控制可控硅的导通角完成，红外发射部分由小单片机AT89C2051来完成，接收有红外一体化接收，然后在由单片机完成数据处理，用单片机的I/O切换不同阻值电阻来控制可控硅的导通角。

方案三：手动调节先由电位器来调节一个模拟量，在由AD0809来转换成一个数字量，再由单片机来处理。红外发射部分还是由小单片机AT89C2051来完成，接收部分是由红外一体化接收，在由单片机处理，用PWM调制方式控制输出电压。

2. 方案论证

（1）方案一里面电路简单，但达不到题目要求采用单片机为主控芯片的要求，功能也不能完全实现，所以舍弃此方案。

（2）方案二电路简单易控制，但在手动调节和遥控调节会互相干扰，达不到便利的目的，所以就舍弃此方案。

（3）方案三电路较复杂，程序控制也较难，在成本控制方面因为使用了AD0809所以也不是很理想。但在功能方面手动调节和遥控调可以相互转换。功能也就比较强大，达到题意的基本要求。

综上所述这里采用方案三。

二．硬件电路的设计

1.电路方框图：

（1）主机电路方框图：

（2）遥控电路方框图：

2. 主要单元电路 （1）调光电路

从单片机P1.6出来的PWM 调制信号控制可控硅的导通角，导通角越大灯的亮度越高。

（2）模数转换电路

（3）遥控电路

三．软件设计：

其中PWM程序使用定时器1作为PWM脉冲输出的基本单位。程序中定时器0工作在模式2，且计时高低字节寄存器TH1、TL1的初始值为0x97H。定时器的定时过程如图5-9所示。

从上图可以看出，中断与中断之间相隔时间为256us(即每256产生中断一次)。程序中每一脉冲的周期有“P”个基本时间单位。如果“P”为00H，则表示脉冲周期为256个基本时间单位。因此每一个脉冲周期计算如下：

脉冲周期=25625us

=65536us

=65.536ms

程序中“clock”设为“FFH”，表示总共送出去255个高电平部分逐次曾大的脉冲。输出的脉冲波形如图5-10所示。

输出脉冲中，第一个脉冲“T1”的脉宽比例为

1.遥控红外编码部分

/*******************************************

发送8位红外数据

*******************************************/

void sendcode_8(void)

{

uchar i;

for(i=0; i<8; i++)

{

set_count = 28;//发送0.56ms 38k红外波（编码中的0.56ms低电平）

flag = 1;

count = 0;

TR0 = 1;

while (count

TR0=0;

if(ircode & 0x01)//判断红外编码最低位，1宽的高电平，0窄的高电平

{

set_count = 120;

}

else

{

set_count=38;

}

flag=0;

count=0;

TR0=1;

while( count

TR0=0;

ircode = ircode>>1;

}

}

/******************************************* 发送2位红外数据

*******************************************/ void sendcode_2(void)//前26位系统码最后两位{

uchar i;

for(i=0;i<2;i++)

{

set_count=28;

flag = 1;

count = 0;

TR0 = 1;

while (count

TR0 = 0;

if(ircode&0x01)

{

set_count = 120;

}

else

{

set_count = 38;

}

flag = 0;

count = 0;

TR0 = 1;

while(count

TR0=0;

ircode = ircode>>1;

}

}

/******************************************* 发送红外数据

*******************************************/ void sendcode(void)

{

set_count = 575;//发送9ms 38K红外光

flag = 1;

count = 0;

TR0 = 1;

while(count < set_count);

TR0 = 0;

set_count = 320;//间隔4.5ms

flag = 0;

count = 0;

TR0 = 1;

while(count < set_count);

TR0 = 0;

ircode = irsys[0];//发送26位系统码的前1-8位

sendcode_8();

ircode = irsys[1];//发送26位系统码的前9-16位

sendcode_8();

ircode = irsys[2];//发送26位系统码的前17-24位

sendcode_8();

ircode = irsys[3];//发送26位系统码的前24-26位

sendcode_2();

ircode = irdata;//发送8位数据码

sendcode_8();

ircode = ~irdata; //发送8位数据反码

sendcode_8();

set_count = 28;//发送0.56ms 38k红外波（编码中的0.56ms低电平）flag = 1;

count = 0;

TR0 = 1;

while(count < set_count);

TR0 = 0;

ir = 1;

delay(23);//延时23ms（编码中的23ms高电平）

set_count = 575;//发送9ms 38k红外波

flag=1;

count=0;

TR0=1;

while(count

TR0=0;

set_count = 330;//间隔4.5ms

flag = 0;

count = 0;

TR0 = 1;

while(count < set_count);

TR0 = 0;

set_count = 30;//发送0.56ms 38k红外波（编码中的0.56ms低电平）

flag = 1;

count = 0;

TR0 = 1;

while(count < set_count);

TR0 = 0;

ir = 1;

}

/*******************************************

定时器初始化

*******************************************/

void init_timer()

{

EA = 1;

TMOD = 0X02;//8位自动重载模式

ET0 = 1;

TH0 = 0XE8;//定时13us,38K红外波，晶振22.1184

TL0 = 0XE8;

}

2.主机解码部分

void init(void) // 时器初使化

{

ir=1; //红外端口写1

EA=1; //开总中断

TMOD=0x22; //定时器0\1，模式2，8位自动装载模式TH0=0Xd1;

TL0=0Xd1;

TH1=156;

TL1=156;

TR1=1;

ET1=1;

IT1=1; //INT1下降沿触发

ET0=1;

EX1=1;

}

/***********************************************

定时器0中断

***********************************************/

void time0() interrupt 1 //时器中断

{

count++;//定时器中断次数累加

}

/**********************************************

外部中断，红外解码程序

**********************************************/

void int1() interrupt 2///外部中断

{

TR0=1;//开定时器中断

if (count>12&&count<270)//如果信号合法，则放入buf_count,count清0,对下一个脉冲信号计时{

buf_count=count;

count=0;

}

delay_10us(10);//延时100us以消除下降沿跳变抖动

if (ir==0)//INT1引脚稳定为低电平，则表法确实是信号，count重新计时，因上面延时了50us,故要补偿1次TO中断

{

count=2;

}

if (buf_count>12 && buf_count<270)//若收到的信号合法，则再进行信号分析

{

if (ir_status==0)//如果之前未收到引导码

{

if (buf_count>210 && buf_count<270)//判断是否引导码13.5ms

{

ir_status=1;//系统标记

buf_count=0;

}

}

else if(ir_status ==1 )///收到引导码

{

if (common_code_count >= 25)//若收完26个脉冲

{

ir_status=2;//数据解码标记

common_code_count=0;//系统码计算清零

buf_count=0;//中断计数暂存清0

}

else if ((buf_count>40 && buf_count<70) || (buf_count>12 && buf_count<32))

{

buf_count = 0;

common_code_count++;//每收到一个信号自加1

}

}

else if (ir_status == 2)//进入数据编码接收

{

if (key_bit_count < 8)//收到数据少于8位，则将收到的数据写入buf_key_code

{

if (buf_count>40 && buf_count<70)

{

buf_count = 0;

buf_key_code >>= 1;

buf_key_code |= 0x80;//收到1

key_bit_count++;//数据脉冲累加

}

else if (buf_count>12 && buf_count<32)//收到0

{

buf_count=0;

buf_key_code>>=1;//收到0

key_bit_count++;

}

}

else //若收完8位数据则做以下处理

{

ir_status = 0;//接收状态返回到空闲

key_code = buf_key_code;

key_bit_count = 0;

buf_key_code = 0;

buf_count = 0;

TR0 = 0;

new_code = 1;

}

}

}

}

四．系统测试

4、1主机功能测试

这里测试是以数字示波器（型号：DS5022M，带宽：25MHz，实时采样率：500MSa/s）数字万用表（型号：VC9807A+），旋转主机亮度旋钮，测量旋钮上的电压与PWM频率

电压与脉宽如下图所示：

由上图看出ACD0809转换数据较准确。

4、1从机功能测试

从机部分的测试，我们只测量距离。实际制作中，距离可以达到8米左右。五．总结

1.这是我们第一次参加这样的比赛，感觉很累很辛苦。但我们感觉很高兴，我们通过几天的奋战，做出了我赛题所要求的产品。

2.我们在这次比赛中确实学到了很多东西，队友的分工合作直接影响到工作的效率，在比赛中也体会到那么一点一个产品开发的流程的味道。

3.这次比赛也为我们9月份的全国赛提供了一次演练的机会，得到了比赛时间按安排的宝贵经验。

4.这次比赛也让我们认识到自身的缺陷，让我们知道以后该训练的重点

六．参考文献

[1]《电子电工实践指导》王港元主编·江西科学技术出版社（第四版）

[2]《C51单片机典型模块设计与应用》边春元李文涛江杰杜平等编著

[3]《模拟电子技术》周雪主编·西安电子科技大学出版社（修订版）

[4]《常用集成电路应用实例》荷希才编·电子工业出版社

[5]《数字集成电路应用300例》黄继昌等编·人民邮电出版社

[6]《单片机C语言应用程序设计》马忠梅等编·北京航空航天大学出版社

[7]《单片机外围电路设计》沙占友王彦朋孟志永等编·电子工业出版社

七、附录

附录一：

主机原程序代码：

#include

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

#define AD_data P2

uint k,k_on,off,TH;

uchar time;

bit ON_OFF; //电位器调接允许端，0允许，1允许

sbit ALE =P3^6; //ADC0809 地址锁存允许信号

sbit EOC =P3^1; //ADC0809 转换结束信号

sbit OE =P3^4; //ADC0809 输出允许

sbit clock=P3^0; //ADC0809 外部时钟脉冲输入端

sbit LAMP =P1^6; //高亮度LED驱动

sbit ir=P3^3; //红外端口

uchar key_code=0; //遥控键值

uchar new_code=0; //有无新按键

uint buf_key_code=0; //键值暂存

uchar key_bit_count=0; //键编码脉冲计数

uint count=0; //定时中断次数计数

uint buf_count=0; //定时中断计数暂存

uchar common_code_count=0; //前导码脉冲计数

uchar ir_status=0; //脉冲接收器所处的状态，0：无信号，1：系统码接收区，2：数据编码接收区

void delay_10us(unsigned char y)//延时子程序10us

{

unsigned char x;

for(x=y;x>0;x--);

}

void delay_ms(uint z)//延时子程序1ms

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=113;y>0;y--);

}

void init(void) // 时器初使化

{

ir=1; //红外端口写1

EA=1; //开总中断

TMOD=0x22; //定时器0\1，模式2，8位自动装载模式

TH0=0Xd1;

TL0=0Xd1;

TH1=156;

TL1=156;

TR1=1;

ET1=1;

IT1=1; //INT1下降沿触发

ET0=1;

EX1=1;

}

/***********************************************

定时器0中断

***********************************************/

void time0() interrupt 1 //时器中断

{

count++;//定时器中断次数累加

}

/**********************************************

外部中断，红外解码程序

**********************************************/

void int1() interrupt 2///外部中断

{

TR0=1;//开定时器中断

if (count>12&&count<270)//如果信号合法，则放入buf_count,count清0,对下一个脉冲信号计时

{

buf_count=count;

count=0;

}

delay_10us(10);//延时100us以消除下降沿跳变抖动

if (ir==0)//INT1引脚稳定为低电平，则表法确实是信号，count重新计时，因上面延时了50us,故要补偿1次TO 中断

{

count=2;

}

if (buf_count>12 && buf_count<270)//若收到的信号合法，则再进行信号分析

{

if (ir_status==0)//如果之前未收到引导码

{

if (buf_count>210 && buf_count<270)//判断是否引导码13.5ms

{

ir_status=1;//系统标记

buf_count=0;

}

}

else if(ir_status ==1 )///收到引导码

{

if (common_code_count >= 25)//若收完26个脉冲

{

ir_status=2;//数据解码标记

common_code_count=0;//系统码计算清零

buf_count=0;//中断计数暂存清0

}

else if ((buf_count>40 && buf_count<70) || (buf_count>12 && buf_count<32)) {

buf_count = 0;

common_code_count++;//每收到一个信号自加1

}

}

else if (ir_status == 2)//进入数据编码接收

{

if (key_bit_count < 8)//收到数据少于8位，则将收到的数据写入buf_key_code {

if (buf_count>40 && buf_count<70)

{

buf_count = 0;

buf_key_code >>= 1;

buf_key_code |= 0x80;//收到1

key_bit_count++;//数据脉冲累加

}

else if (buf_count>12 && buf_count<32)//收到0

{

buf_count=0;

buf_key_code>>=1;//收到0

key_bit_count++;

}

}

else //若收完8位数据则做以下处理

{

ir_status = 0;//接收状态返回到空闲

key_code = buf_key_code;

key_bit_count = 0;

buf_key_code = 0;

buf_count = 0;

TR0 = 0;

new_code = 1;

}

}

}

}

void RUN_AD(void)

{

ALE = 0;

delay_ms(20);

ALE = 1; //启动AD转换

delay_ms(20);

ALE = 0;

while(0 == EOC);

OE = 1;

k = AD_data;

if(abs(k_on-k)>5) {ON_OFF = 0;off = 0;} //重新激活旋转亮度调节

k_on=k;

OE = 0;

if(!ON_OFF) TH = k;

P0=k;

}

void time_t1(void)interrupt 3

{

clock=~clock; //ADC0809外部时钟信号time++;

if (time >= 128) { time = 0;LAMP = 1|off;} //PWM调节

if (time >= TH/2) LAMP = 0|off;

}

/*************************************

主程序

*************************************/

void main()

{

init(); //定时器初始化

while(1)

{

while(!new_code) RUN_AD(); //判断是否有新按键，如果有则执行下面程序，没有则一直循环if(key_code < 50) //遥控器对应

{

switch(key_code) //按键处理

{

case 30: off = ~off; break; //开关

case 31: ON_OFF = 1; TH = 220; break; //低亮度

case 26: ON_OFF = 1; TH = 140; break; //中亮度

case 27: ON_OFF = 1; TH = 10; break; //高亮度

}

new_code=0;

}

}

}

附录二：

从机程序代码：

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

bit irout;//红外管状态

sbit ir=P1^2;//红外发射管控制脚

uint count, set_count;//中断计数，设定中断次数

bit flag,keyflag;//红外发送标志,按键标志位

uchar irsys[4]={0x1a,0xa1,0xdc,0x03};//26位系统码，最后一个字节只用2位

uchar ircode,irdata;

/**********************************************

延时1ms

***********************************************/

void delay(uint z)//延时1ms，晶振22.1184M

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=225;y>0;y--);

}

/**********************************************

按键扫描

**********************************************/

void keyscan(void)

{

uchar keytemp;

P3=0xff;

keytemp=P3&0x0f;

if(keytemp!=0x0f)

{

delay(20);

keytemp=P3&0x0f;

if(keytemp!=0x0f)

keyflag=1;//有按键标志

switch(keytemp)

{

case 0x0e:irdata=27;break;//按键1对应该遥控器P+的键值

case 0x0d:irdata=26;break;//按键2对应该遥控器P-的键值

case 0x0b:irdata=31;break;//按键3对应该遥控器VOL+的键值

case 0x07:irdata=30;break;//按键4对应该遥控器VOL-的键值}

}

}

/*******************************************

发送8位红外数据

*******************************************/

void sendcode_8(void)

{

uchar i;

for(i=0; i<8; i++)

{

set_count = 28;//发送0.56ms 38k红外波（编码中的0.56ms低电平）

flag = 1;

count = 0;

TR0 = 1;

while (count

TR0=0;

if(ircode & 0x01)//判断红外编码最低位，1宽的高电平，0窄的高电平

{

set_count = 120;

}

else

{

set_count=38;

}

flag=0;

count=0;

TR0=1;

while( count

TR0=0;

ircode = ircode>>1;

}

}

/******************************************* 发送2位红外数据

*******************************************/ void sendcode_2(void)//前26位系统码最后两位{

uchar i;

for(i=0;i<2;i++)

{

set_count=28;

flag = 1;

count = 0;

TR0 = 1;

while (count

TR0 = 0;

if(ircode&0x01)

{

set_count = 120;

}

else

{

set_count = 38;

}

flag = 0;

count = 0;

TR0 = 1;

while(count

TR0=0;

ircode = ircode>>1;

}

}

/******************************************* 发送红外数据

*******************************************/ void sendcode(void)

{

set_count = 575;//发送9ms 38K红外光

flag = 1;

count = 0;

TR0 = 1;

while(count < set_count);

TR0 = 0;

set_count = 320;//间隔4.5ms

flag = 0;

count = 0;

TR0 = 1;

触控台灯的设计与制作

触控台灯的设计与制作 摘要：21世纪，人类迈进了信息社会的崭新时代，信息社会的基础是电子技术。随着电子技术的迅猛发展，它在各个工业领域的应用更加广泛。社会对电子产品的需求也日益增多，对电子产品的要求也越来越来高。当今电子技术应用的飞速发展，及其应用范围不断扩大。可以说，在人们的日常生活生产中处处都离不开电子产品，它打破了人们的传统设计思想，很多都应用模拟电路、脉冲数字电路、逻辑部件来实现的功能，凭借其操作简便、智能化程度高、体积小、集成度高、功能强大、抗干扰能力强、可靠性高等独特的优点，在各个领域都得到了广泛的应用，尤其是家用电器领域发挥了更大的作用。 关键词：单稳态触发器、晶闸管、驱动电路 本设计通过触摸台灯的金属部分就能控制台灯的开与关以及亮度。同时也可以通过键控实现控制功能。该设计主要采用模拟电路，数字电路以及电力电子的相关知识。同时在制造电路板的过程中也运用了PCB设计的有关知识及软件。 一、硬件设计 触控式台灯的工作过程是内部安装电子触摸式芯片与台灯触摸处之电极片形成一控制回路。当人体碰触到感应之电极片，触摸信号藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，接着触摸感应端会发出一触发脉冲信号，就可控制开灯；如再触摸一次，触摸信号会再藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，此时触摸感应端就会停止发出触发脉冲信号，当交流电过零时，灯自然熄灭。 (—)、设计思路 该装置电路（见附图一）。当人手碰一下金属触片A，人体上的杂波信号便通过C3加到时基电路的2脚，2脚被触发，整个触发器翻转，3脚输出高电平，输出经限流电阻R加到可控硅控制极，可控硅VS导通，ZD点亮。 需要关灯时，用手碰一下金属片B，感应信号经C4加到时基电路的6脚时，6脚被触发，3脚输出低电平，可控硅失去触发电流而截止，电灯熄灭。电路中的C3、C4是耦合电容，又能防止因个别元件的破坏而造成的麻电现象。电路中的C1、C1、VD、VDW组成6V直流供电电源。 这里介绍的触模式灯开关只用一个触摸电极片，就能完成开灯和关灯。触模式灯开关一样，采用相线式开关的两线制，可以直接取代通开关而不必更改室内原有布线。

调光台灯电路设计

摘要 为了节能和保护视力，市场上出现各种各样的调光台灯，也有很多的人研究更节能的调光方法。通过multisim10.0仿真，设计出一种调光台灯，通过控制单向晶闸管的导通角来改变灯泡的亮度。CD4017的输出接不同的电阻，高电平经过这些不同大小的电阻对电容进行充电，充电的快慢不一样，单向向晶闸管的触发脉冲移动，导通角发生变化，从而达到调光的目的。 关键词： Multisim；调光；CD4017十进制计数译码器；单向晶闸管；单相桥式整流电路

目录 一设计任务 (3) 1.1设计目的和意义 (3) 1.1.1目的 (3) 1.1.2意义 (3) 1.2初始参数和要求 (3) 1.2.1 初始参数 (3) 1.2.2要求 (3) 二系统设计 (4) 2.1系统工作原理 (4) 2.1.1CD4017工作原理 (4) 2.1.2单向晶闸管 (6) 2.1.3单相桥式整流电路 (7) 2.1.4调光台灯电路原理 (8) 2.2 器件选择 (9) 2.3电路设计 (9) 2.4 电路仿真测试 (13) 三总结 (14) 3.1结论 (14) 3.2优点与不足 (14) 3.3 心得与体会 (15) 参考文献 (15)

一设计任务 1.1设计目的和意义 1.1.1目的 1、熟悉和学会multisim的使用； 2、学会进行设计电路的方法； 3、通过查资料了解各种元件的功能、参数等； 4、了解调光电路的工作原理并进行设计； 5、以节能和保护视力为目的设计调光台灯电路。 1.1.2意义 1、学会并熟练掌握multisim的使用； 2、培养创新的能力； 3、使台灯可以达到节能的目的； 4、学会应用已经学过的知识。 1.2初始参数和要求 1.2.1 初始参数 CD4017的输出端所接的电阻在10Ω-100Ω之间分散取，以达到多级的调光目的；电源选择220V 50Hz的交流电源；灯泡选用230V的，由于电源电压是220V，所以灯泡选择230V的可避免灯泡烧坏。触发电路的电阻阻值为100Ω，电容为47μF,起保护LED灯作用的电阻阻值为300Ω。 1.2.2要求 每次按动按钮开关，CD4017的10个输出就变换输出高电平“1”，并影响灯泡的亮度。

基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案

基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案2012-04-26 站长统计 中心议题: 基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案 解决方案 探究系统硬件电路设计方法 设计基于PWM 调光的多功能LED 台灯 引言 随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED 作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯(如高压钠灯和金卤灯)之后的第四代新光源。基于白光LED 的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。可以预见不久的将来，LED 必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。 目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点;至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害;而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。为解决当前问题，本文设计了以AT89S51

单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统，采用PT4115 大功率LED 恒流驱动方案，可实现对LED 台灯的PWM 调光控制;同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。在实现高效节能的同时，为家庭使用提供了极大的便捷。 1 系统硬件电路设计 该多功能 LED 台灯系统采用20 只5mm 高亮白光LED 灯珠为光源，以 AT89S51 单片机为主控芯片，由LED 恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。系统结构框图如图1 所示。 该系统可具体实现LED 台灯的10 级PWM 调光控制;液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息;闹钟功能采用声光报警方式，即一旦到达闹钟时间，LED 台灯自动点亮，并发出蜂鸣声报警，以唤醒用户;用户可通过按键系统实现对时钟日历与闹钟参数的设置、LED 亮度的调节以及闹钟报警的解除。 图1 系统结构框图 1.1 单片机主控系统 本设计主控系统采用ATMEL 公司的高性能AT89S51 芯片实现，其P0 口外接10K 的上拉电阻，P0.0~P0.7 同时作为DS12C887 的数据接口与液晶1602 的数据接口。P2.0~P2.3分别连接DS12C887 芯片的片选端CS、地址选通输入端AS、数据选择端DS 与读/写输入端R/W,P3.2 连接其闹钟中断请求输出端IRQ.P2.5~P2.7 分别连接液晶1602 的使能端EN、数据/命令选择端RS、读/写选择端RW.P2.4 作为蜂鸣器控制端。P3.0 作为DS18B20 的信号输入端。P3.1、P3.4、P3.5、P3.6

调光台灯电路的原理与安装教案

信息化教学设计 教案 参赛专业：《电子技术应用》 课程名称：《电子技能与实训》教案名称：《调光台灯电路的原理与安装》 时间：2010.11

调光台灯电路的原理与安装 一、【教材及学生分析】 1．教材及内容：中等职业教育国家规划实训教材《电子技能与实训》第2版（石小法编写）第四章中的一个实训项目，是晶闸管的综合应用，晶闸管又名可控硅，广泛应用于工业、家用电器中，是弱电控制强电的重要器件，调光台灯电路是它的一个典型应用电路，通过学习，同学们能掌握这类电路的基本检修方法。 2、学生分析 学生在学习这部分知识之前，已经学习了半导体基础知识，可控硅结构和工作特点，以及单结晶体管的特性，通过本节的学习，把零散的基础知识有机地联系在一起，是对所学知识的一个综合应用，锻炼分析电路和排除故障的能力。 中职学生理论基础较薄弱，但他们有较强的探索、创新欲望，喜欢动手实践课程，本节课的设计就是要因材施教、用实践促进理论的学习，引导学生动手实践、自主探索、合作交流，达到预设的教学目标。 二、【教学目标】 1、知识目标 (1) 巩固可控硅、单结晶体管等主要元件的特性及测量方法； (2) 了解台灯调光电路的工作原理； (3)了解电路板制作的初步知识。 2、技能目标 (1) 能正确识别各种元件； (2) 能根据电路图，在仿真软件上实现正确的电路连接与调试； (3) 能根据故障现象加以排除。 (4)会分析简单电路的原理。 3、情感、态度与价值观 (1) 培养学生的学习兴趣； (2) 养成严谨规范的操作习惯； (3) 培养学生的参与意识，树立学习的信心。 三、【教学重点与难点】 重点：电路安装与调试 难点：故障排除 四、【教学器材及环境】 1.多媒体教室（配备投影、屏幕、安装有电子教室广播软件系统、FLASH动画

课程设计日光灯调光

课 程 设 计 题目日光灯亮度调节电路设计专业电气工程及其自动化班级1102 姓名 日期2015年3月17日

一、设计题目分析 亮度可调节台灯作为一种成熟的产品已经走进千家万户以及各个寝室之中，使用者可以根据需求自主选择当前台灯亮度，起到保护视力，节约能源的目的。但是对于目前仍然应用广泛的日光灯在亮度可调方面确还很少见。对一些照明时间较长、照明设备较多的场所(如学校教室、商场等)，其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜。由于缺乏科学管理和管理人员的责任心不强，有时在借助外界环境能正常工作和夜晚室内空无一人时，整个房间内也是灯火通明。这样下来，无形中所浪费的电能是非常惊人的。如果可以借鉴台灯的模式，当客人临门，欢度节日，教室上课等时间，可以认为提高照明亮度；而当我们在休息，看电视，照料婴儿，教室人少的时候，则适当调低日光灯的照明亮度，使之能满足正常的照明功能即可。基于此种需求，我发现可采用晶闸管相控调光的方法对日光灯的亮度进行调节。 晶闸管相控调光是采用相位控制的方法来改变晶闸管导通时间实现调光。对普通反向阻断型的可控硅，其闸流特性表现为当可控硅加上正向阳极电压的同时，又加上适当的正向门极控制电压时，晶闸管就导通，这一导通即使在撤去门极控制电压后仍将维持，一直到加上反向阳极电压或晶闸管阳极电流小于晶闸管自身的维持电流后才会关断。 晶闸管相控调光对照明系统的电压调节速度快，调光明显且精度高。由于调光电路主要是电力电子元件组成，相对来说体积小、设备质量轻、性价比高。调压电路由单向晶闸管、三极管及阻容移相电路组成。通过调节电位器RP，即可改变晶闸管的导通角，使加到日光灯管两端的工频交流电压发生改变，从而达到改变日光灯发光亮度的调光目的。因此，我们采用单向晶闸管配合三极管组成的触发电路来进行灯光亮度调节。 二、选择方案 如图1所示是一个适合日光灯使用的单向晶闸管调光灯电路，即用普通三极管触发的单向晶闸管调光灯电路，VT2、VT3组成互补型放大器以构成晶闸管VT1的触发电路。 220V交流电通过灯泡E经VD1～VD4桥式整流，输出全波脉动电压，此电压经R1、R5、RP向电容C充电，使VT3发射极电位不断升高。当高于其基极电压时，VT3、VT2即导通，晶闸管VT1门极即获得触发脉冲，VT1导通。

遥控调光调色LED灯设计毕业设计

毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：

晶闸管调光台灯电路设计

晶闸管调光台灯电路设计

系别：电气工程系 班级：南车时代电气IGBT订单班工艺2班姓名：徐江 学号：201001340310 指导老师：严俊 2012年4月25日 目录

第一章 绪论 1.1晶闸管的发展 1.2电子调光电路的作用 1.3电子调光电路对大学生的意义 1.4设计思路 第二章 晶闸管调光台灯电路设计 2.1调光台灯电路原理图及分析 2.2认识晶闸管和单结晶体管 第三章 晶闸管调光台灯元器件选择 3.1触发电路各元件的选择 3.2元件型号一览表 第四章 总结 第一章 绪论 1．1晶闸管的发展 晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术史前期，1904年出现了电子管，它能在真空中电子流进行控制，并应用于通信和无线电，从而开启了电子技术用于电力领域的先河。1947年美国著名的贝尔实验发明了晶体管，引发了电子技术的一场革命。 晶闸管是一种半控型器件，是晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流器（SCR）。1957年美国通用电器公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化；晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能，使其应用范围迅速扩大。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的，从而开辟了电力电子技术发展和广泛应用的崭新时代，其标志就是以晶闸管为代表的电力半导体器件

的广泛应用，有人称之为继晶体管发明和应用之后的又一次电子技术改革。 1.2电子调光电路的作用 随着社会的发展，人类对生活水平的要求越来越高。如今患近视病的人越来越多，这不仅仅是因为用眼过度所引起的，还与我们工作环境的光线程度有密切的关系。为了让我们能在一个舒适的光线下工作，故设计该产品，以便我们能人工改变工作环境的光线强度。这不仅仅大大降低我们换眼疾的概率，还可以节能！ 电子调光电路应用非常广泛，尤其是一般市售台灯调光电路上。基本都采用电子式的调光电路，有的高档台灯能实现无级调光，普通台灯则是有极调光，可见电子调光在一些灯具上面用途是非常广泛的。给我们的生活带来了方便。由此可见电子调光的电路的商业潜在价值也是很大的。 1.3电子调光电路对大学生的意义 作为大学生的我们。在很多制作过程之中很多东西都需要用一些特定的调压电路作为驱动装置。因此，电子调光电路对我们而言都是一个非常常见而且必须的电路，故自己便选择制作电子调光电路。而且，在我们刚接触的课程设计之中，电子调光电路的制作相对简单些，也为我们以后制作实物做个铺垫。同时，也为我们今后制作培养感情，不至于很讨厌甚至于害怕！ 1.4设计思路 市场一般是220V交流电，但是电子调光电路中选用的是低电压直流灯泡。故此电路中需要变压器和整理电路，另外需要控制灯泡的亮度，所以需要一个控制电路，从而对输出电压占空比进行调节，这里还需一个斩波电路，从而来控制灯泡亮度。 电子调光电路课程设计综合了电力电子技术中的许多理论知识，他使理论知识得到了更好的巩固，并使理论知识与实际问题相联系。其中主要用到的基础知识有升降压斩波电路和整流电路的工作原理和应用以及晶闸管的应用等。

超完整LED调光电路设计

超完整LED调光电路设计 超完整LED调光电路设计 传统白热灯泡的调光电路，大多使用简易的双向交流触发三极体(Triac)位相控制方式。白热灯泡利用钨丝高温发光，使用双向交流触发三极体的位相控制方式，因此无电压时段也不会产生闪现象烁，反过来说光源变成LED 方式时，相同的双向交流触发三极体位相控制电路，频率是一般商用频率2倍，受到无电压时段影响，容易出现闪烁现象。最近美国国家半导体公司开发直接连接双向交流触发三极体调光器，几乎完全不会发生闪烁现象的LED驱动IC LM3445与评鉴基板。接着笔者组合评鉴基板与简易双向交流触发三极体调光电路，说明LM3445的评基板鉴与电路设计的重点。评鉴基板封装LM3445、电源电路，以及周边电路，评鉴基板使用双向交流触发三极体调光电路，输入已经受到位相控制的电压，利用高频切换器提供LED电流，LED驱动器设有可以控制流入LED电流峰值的降压转换器，动作时设定OFF时间超过一定值以上。动作上首先接受双向交流触发三极体调光电路的输出电压，接着检测双向交流触发三极体的ON时段，再将此信号转换成流入LED电流指令值，此时流入LED电流与双向交流触发三极体ON时间呈比例，就能够沿用传统白热灯泡的调光电路。此外上记评鉴基板支持还主从结构，能够以相同电流调光复数LED。评鉴与电路整体

架构图1(a)是评鉴电路方块图；图1(b)是双向交流触发三极体的调光电路，由图可知本电路采取&ldquo;Anode fire&rdquo;方式，使用双向交流触发三极体的两端电压当作驱动电压，通过可变电阻VR后，使电容器C1充正电压或是负电压，此时不论极性，电容器C1的电压一旦超过一定程度，触发二极管通电会使双向交流触发三极体点弧，流入双向交流触发三极体的电流，即使超过一值仍旧持续通电，电流则流入负载。图中的二极管D1～D4与15k&Omega;电阻，连接于双向交流触发三极体的两端，主要目的不论极性都能够使电容器C1的开始充电电压维持一定值，此外为避免受到商用电源极性影响，因此刻意将此整合成相同点弧位相的电路。由于双向交流触发三极体电路OFF时，不会完全遮断电流，大约有15k&Omega;的阻抗值，为减少对评鉴基板的影响，本电路插入1k&Omega;的假电阻。图1(c)是供应评鉴基板的电压波形，取电源的正弦波。图2是评鉴基板的电路图，根据图1(c)的电压波形可知，输出调光LED的电流要求各种技巧，第1调光必需指定流入LED的电流，因此评鉴基板若能够从双向交流触发三极体的ON时段获得信息，理论上LED只要流入与该时段呈比例的电流，LED就能够沿用传统白热灯泡的调光器进行调光。LM3445的ON时段在450至1350范围，支持0% ～100%的电流值指令，若以双向交流触发三极体的弧点角度&theta;表示，它相当于1350～450范围。第2是输入评鉴

电力电子技术调光灯控制电路

《电力电子技术》 课题一 调光灯 【学习目标】： 完成本课题的学习后，能够： 1． 用万用表测试晶闸管和单结晶体管的好坏。 2． 掌握晶闸管工作原理。 3． 分析单相半波整流电路的工作原理。 4． 分析单结晶体管触发电路的工作原理。 5． 熟悉触发电路与主电路电压同步的基本概念。 【课题描述】：调光灯在日常生活中的应用非常广泛，其种类也很多。图1-1（a ）是常见的调光台灯。旋动调光旋钮便可以调节灯泡的亮度。图1-1（b ）为电路原理图。 （a ） (b) 图1-1 调光灯 （a ）调光灯 （b ）调光灯电路原理图 如图1—1(b)所示，调光灯电路由主电路和触发电路两部分构成，通过对主电路及触发电路的分析使学生能够理解电路的工作原理，进而掌握分析电路的方法。下面具体分析与该 调光 旋钮 晶闸管 同步变压器 调光电位器 触发电路 主电路

电路有关的知识：晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路等容。 【相关知识点】： 一、晶闸管的工作原理 1．晶闸管的结构 晶闸管是一种大功率PNPN 四层半导体元件，具有三个PN 结，引出三个极，阳极A 、阴极K 、门极（控制极）G ，其外形及符号如图1—2所示，各管脚名称（阳极A 、阴极K 、具有控制作用的门极G ）标于图中。图1—2（b ）所示为晶闸管的图形符号及文字符号。 （a) （b) 图1-2 晶 闸管的外形及符 号 （a ）部分晶闸管外形 （b ）电气图形符号及文字符号 晶闸管的部结构和等效电路如图1-3所示 （a ） (b) 图1-3 晶闸管的部结构及等效电路 （a ）部结构 （b ）以三个PN 结等效 2．晶闸管的工作原理 为了说明晶闸管的工作原理，先做一个实验，实验电路如图1-4所示。阳极电源E a 连 小电流塑封式 小电流 塑封式 小电流螺旋式 阴极（K ） 阴极（K ） 阳极（A ） 阳极（A ） 门极（G ） 门极（G ）

综合实践活动设计和制作一个模拟的调光灯

综合实践活动 （设计和制作一个模拟的调光灯） 教学课题：综合实践活动设计和制作一个模拟的调光灯 [教学设计] 设计和制作模拟调光灯是在学生学习了电阻、变阻器及欧姆定律的基础上对学生提出的一次综合知识的应用。教材以综合实践活动来完成本章一开始提出的目标任务，这既是对本章内容的回顾总结，又是对本章知识的具体应用，与此同时，更是对学生的操作技能的提高训练。通过具体的实物制作，使得学生感知理论对实践的指导价值和在操作中取得直接经验并获得成功的愉悦。 [教学目标] 通过设计和制作模拟的调光灯，激发学生的学习兴趣和求知欲望，培养学生的动手能力，发展学生的思维能力和创新意识。 [教学重点] 1．引导学生设计出电路。 2．怎样控制调光灯的亮度。 [教学难点] 1．实验器材规格的选取。 2．确保电路安全所采取的保护措施。 [教学器材] 直流电源（最低电压约9V）、电灯（2.5V 0.3A）、灯座、开关、各种铅笔、导线、金属回形针、各种规格的定值电阻（可通过电流不低于0.3A）、电流表（量程为0-3V和0-15V）、各种工艺材料和工具，其他自选材料。 [课前准备] 1．一个2.5V 0.3A的小电灯能否直接接到6V的电源两端？为什么？ 2．要使小灯泡正常发光，应串联一个多大的电阻？ 3．你认为灯泡的亮度与什么因素有关？要改变灯泡的亮度你有什么办法？

对同学们画的电路图给于适

保留板书： 综合实践活动 设计和制作一个模拟的调光灯 一、实验器材 直流电源（最低电压约9V ）、电灯（2.5V 0.3A ）、灯座、开关、各种铅笔、导线、金属回形针、各种规格的定值电阻等。 二、设计电路 可能的电路图 三、电路连接 四、交流与评价

大学生电子设计大赛 PWM调光的多功能LED台灯电路设计

PWM调光的多功能LED台灯电路设计 LED（发光二极管）作为一种新型光源，具有高效节能、绿色环保、使用寿命长等其他光源无法比拟的优点，代表着未来照明技术的发展方向。本文设计了一种以AT89S51单片机为核心的家用多功能白光LED台灯系统，采用PT4115大功率LED恒流驱动方案，可实现对LED台灯的PWM多级调光控制；同时，系统兼有时间日历、温度检测、液晶显示、声光闹钟等多项功能。本文详细给出系统的硬件与软件设计过程。实验证明，该多功能LED 台灯稳定高效，功能丰富，能够满足家庭实际应用的要求。 0引言 随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。基于白光LED的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。可以预见不久的将来，LED必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。 目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点；至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害；而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。为解决当前问题，本文设计了以AT89S51单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统，采用PT4115大功率LED恒流驱动方案，可实现对LED台灯的PWM调光控制；同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。在实现高效节能的同时，为家庭使用提供了极大的便捷。 1系统硬件电路设计 该多功能LED台灯系统采用20只5mm高亮白光LED灯珠为光源，以AT89S51单片机为主控芯片，由LED恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。系统结构框图如图1所示。 该系统可具体实现LED台灯的10级PWM调光控制；液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息；闹钟功能采用声光报警方式，即一旦到达闹钟时间，LED台灯自动点亮，

电力电子技术调光台灯的设计报告

目录 调光台灯的设计 (2) 1. 设计目的 (2) 2. 调光灯电路 (3) 3. 元器件选择 (3) 4. 元器件认识 (4) 4.1 单向晶闸管 (4) 4.1.1 单向晶闸管的工作特点： (4) 4.1.2 单向晶闸管的主要参数 (4) 4.1.3 单向晶闸管简易检测 (5) 4.1.4触发电路 (6) 5 电路仿真 (9) 6 总结： (9)

调光台灯的设计 1. 设计目的 电力电子技术是研究应用电力半导体开关器件实现电能的变换及控制的一门技术，又称为功率电子技术。它有4种电能转换方式：AC→DC，DC→AC，AC→AC，CD→DC。电力电子技术的创新已成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地，各发达国家均在这一领域投入了大量的人力、物力和财力进行研发。 电力电子技术的作用及发展： (1) 优化电能使用。 (2) 改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。 (3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。 (4) 电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展有可能引起电子技术的重大改革。

2. 调光灯电路 各组成部分作用如下： ?整流电路——将交流电变成单方向的脉动直流电。 ?触发电路——给晶闸管提供可控的触发脉冲信号。 ?晶闸管——根据触发信号出现的时刻（即触发延迟角α的大小），实现可控导通，改变触发信号到来的时刻，就可改变灯泡两端交流电压的大小，从而控制灯泡的亮度。 3. 元器件选择 表1 调光台灯电路元件明细表

电容器 序号 分类名称型号规格数量1 VD 1～VD 4整流二极管IN400742 VU 单结晶体管BT3313VT 晶闸管3CT15114R 1、R 3 电阻器100Ω2R 2电阻器 470Ω1R 4电阻器 1k Ω15HL 灯泡 220V 、25W 16C 0.1μF 17RP 带开关电位器100k Ω 18其他实验板（万能板）、导线 4. 元器件认识 4.1 单向晶闸管 4.1.1 单向晶闸管的工作特点： 1）单向晶闸管的导通条件是阳极与阴极间加正向电压，同时在门极与阴极间也加上正向电压。 2）晶闸管一旦导通后，门极即失去控制作用。要使导通后的晶闸管关断，可将阳极电压降低到一定程度或改变阳极电压的极性。 3）晶闸管具有以弱电控制强电的作用，即利用弱电信号（即触发信号）对门极的控制作用，就可使晶闸管导通去控制强电系统 4.1.2 单向晶闸管的主要参数 （1）断态重复峰值电压UDRM ：结温为额定值时，门极断开，

LED五种调光控制方式详解

LED五种调光控制方式详解 LED的发光原理同传统照明不同，是靠P-N结发光，同功率的LED光源，因其采用的芯片不同，电流电压参数则不同，故其内部布线结构和电路分布也不同，导致了各生产厂商的光源对调光驱动的要求也不尽相同，因此控制系统和光源电器不匹配也成了行业内的通病，同时LED的多元化也对控制系统也提出了更高的挑战。如果控制系统和照明设备不配套，可能会造成灯光熄灭或闪烁，并可能对LED的驱动电路和光源造成损坏。 市场上有五种LED照明设备控制方式 1，前沿切相（FPC),可控硅调光 2，后沿切相（RPC)MOS管调光 3，1-10VDC 4，DALI(数字可寻址照明接口） 5，DMX512（或DMX) 1、前沿切相控制调光 前沿调光就是采用可控硅电路，从交流相位0开始，输入电压斩波，直到可控硅导通时，才有电压输入。其原理是调节交流电每个半波的导通角来改变正弦波形，从而改变交流电流的有效值，以此实现调光的目的。 前沿调光器具有调节精度高、效率高、体积小、重量轻、容易远距离操纵等优点，在市场上占主导地，多数厂家的产品都是这种类型调光器。前沿相位控制调光器一般使用可控硅作为开关器件，所以又称为可控硅调光器 在LED照明灯上使用FPC调光器的优点是：调光成本低，与现有线路兼容，无需重新布线。劣势是FPC调光性能较差，通常导致调光范围缩小，且会导致最低要求负荷都超过单个或少量LED照明灯额定功率。因为可控硅半控开关的属性,只有开启电流的功能,而不能完全关断电流,即使调至最低依然有弱电流通过,而LED微电流发光的特性,使得用可控硅调光大量存在关断后LED仍然有微弱发光的现象存在,成为目前这种免布线LED调光方式推广的难题。E-Linker易联专业研发的前沿切相LED调光驱动很好的解决了这个问题,通过驱动电路的“C-TURN OFF”技术优化避免“关不断”和“频闪坏灯”等难题。匹配E-Linker 易联前切相LED调光驱动的各类灯具可以与其他可控硅调光系统完美匹配,为用户节省了线材及布线工时，解决了可控硅LED调光匹配性及不可关断的混乱格局。

PWM调光的多功能LED台灯设计方案

基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案 时间：2012-04-25 16:55:05 来源：作者： 0引言 随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。基于白光LED的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。可以预见不久的将来，LED必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。 目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点；至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害；而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。为解决当前问题，本文设计了以AT89S51单片机为核心的多功能白光LED台灯系统，采用PT4115大功率LED恒流驱动方案，可实现对LED台灯的PWM调光控制；同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。在实现高效节能的同时，为家庭使用提供了极大的便捷。 1系统硬件电路设计 该多功能LED台灯系统采用20只5mm高亮白光LED灯珠为光源，以AT89S51单片机为主控芯片，由LED恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。系统结构框图如图1所示。 该系统可具体实现LED台灯的10级PWM调光控制；液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息；闹钟功能采用声光报警方式，即一旦到达闹钟时间，LED台灯自动点亮，并发出蜂鸣声报警，以唤醒用户；用户可通过按键系统实现对时钟日历与闹钟参数的设置、LED亮度的调节以及闹钟报警的解除。 图1系统结构框图 1.1单片机主控系统 本设计主控系统采用ATMEL公司的高性能AT89S51芯片实现，其P0口外接10K的上拉电阻，P0.0~P0.7同时作为DS12C887的数据接口与液晶1602的数据接口。P2.0~P2.3分别连接

BT33型调光台灯电路的制作

BT33型调光台灯电路的制作 一、电路工作原理 下图为调光台灯电路，可使灯泡两端交流电压在几十伏至二百伏范围内变化，调光作用显著。 图一、家用调光台灯电路 图二、单结晶体管符号 1．单结晶体管和单向晶闸管 （1）单结晶体管 单结晶体管有两个基极，仅有一个PN结，故称双基极二极管或单结晶体管。图二所示是单结晶体管的图形符号，发射极箭头倾斜指向b1，表示经PN结的电流只流向bl极。国产单结晶体管有BT31、BT32、BT33、BT35等型号。 单结晶体管在一定条件下具有负阻特性，即当发射极电流I增加时，发射极电压Ve反而减小。利用单结晶体管的负阻特性和RC充放电电路，可制作脉冲振荡器。

单结晶体管的主要参数有基极直流电阻Rbb和分压比。Rbb是射极开路时b1、b 2间的直流电阻，约2～10kW，Rbb阻值过大或过小均不宜使用。另外一个是b 1、b2间的分压比，其大小由管内工艺结构决定，一般为0.3～0.8。 （2）单向晶闸管 晶体闸流管又名可控硅，简称晶闸管。广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备。晶闸管有三个电极：阳极A、阴极K和控制极G。图三（a）、（b）所示是其电路符号和内部结构。 单向晶闸管有以下三个工作特点：①晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极A与阴极K间必须接正向电压。二是控制极与阴极之间也要接正向电压； ②晶闸管一旦导通后，降低或去掉控制极电压，晶闸管仍然导通；③晶闸管导通后要关断时，必须减小其阳极电流使其小于晶闸管的导通维持电流。 晶闸管的控制电压Vc和电流Ic都较小，电压仅几伏，电流只有几十至几百毫安，但被控制的电压或电流却可以很大，可达数千伏、几百安培。可见晶闸管是一种可控单向导电开关，常用于弱电控制强电的各类电路。 图三、晶闸管符号和内部结构 2．电路调光原理 图一中，VT、R2、R3、R4、RP、C组成单结晶体管张弛振荡器。接通电源前，电容C上电压为零。接通电源后，电容经由R4、RP充电，电容的电压V逐渐升高。当达到峰点电压时，e—b1间导通，电容上电压经e—b1向电阻R3放电。当电容上的电压降到谷点电压时，单结晶体管恢复阻断状态。此后，电容又重新充

调光台灯的设计与制作

《电气自动化课程设计报告》 题目：调光台灯的设计与制作 系别：机电工程系 专业：电气自动化 班级：零九电气二班 学号：2009010102039 姓名：宋顺勋 指导教师：冯凯 2012年3月1日星期四

内容摘要 调光台灯是日常生活中必不可少的照明工具，和我们的生活息息相关。可是大家知道它的工作原理和制作方法吗？下面我们来介绍一下晶闸管相控调光台灯的工作原理和制作方法。 调光台灯是通过旋转调光旋钮进行调光的，也就是改变流过灯泡的电流强度，实现调光的。调光的方法有许多种，下面我们来介绍一下晶闸管相控调光法。 晶闸管相控调光法就是通过改变控制晶闸管的导通角，改变输出电压的大小，从而实现调光的。调光台灯由整流电路和触发电路组成，通过改变滑动电阻的来控制电压的大小，从而实现调光的。

目录 一、课程设计的目的 (1) 二、课程设计要求及内容 (2) 三、课程设计报告内容 (3) 四、课程设计的心得体会 (4) 五、参考文献 (5)

1.课程设计目的 毕业课程设计是课程的总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的 基本训练，加深对该课程知识的理解。在整个教学计划中,它起着培养学生独立工作能力的重要作用。 通过本课程设计, 主要训练和培养学生的以下能力: 1. 通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础知识、基础理论、基本技能进行分析和解决问题的能力； 2.通过该系统的设计使学生进一步熟悉可控整流的应用，掌握印制电路板设计与制作的方法； 3. 培养查阅搜集与本设计有关书籍的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 4. 树立既考虑技术上的可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力； 5. 用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 2.课程设计的要求及内容 1)晶闸管调光台灯电路的设计 2)晶闸管调光台灯元器件的选择与使用 3)调光台灯的波形仿真 4)调光台灯印制电路板制作与安装 3.课程设计报告内容

调光灯电路仿真

摘要：晶闸管调光电路是模拟电路的课程教学和中级维修电工电子技术实训教学中的一个重点和难点内容。在教学中应用Multisim 10仿真软件，研究控制角对输出电压的影响，仿真结果与理论分析计算一致。计算机仿真辅助教学可以使课堂教学更形象、更直观，使复杂深奥的知识简单化，从而加深学生对理论知识的理解，提高教学效率，取得很好的教学效果。 关键词：Multisim 10；晶闸管；调光电路；计算机仿真 调光电路在日常生活中应用较为广泛。在教学中，它不仅是学习晶闸管应用的入门电路，也是中级维修电工电子技能实训的经典项目。调光电路内容涉及广，具体包括晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路等工作原理，以及控制角和同步触发的概念、控制角对被控电压的影响等。对于学生来说，要理解和掌握这些知识点，借助传统的仪器仪表获取波形图来分析无疑具有很大的挑战性。利用Mult isim 10软件进行实验仿真，可以动态直观地观察不同参数对调光电路性能的影响，对于理解原理，熟悉调试过程具有很大的帮助。 1 Multisim 10简介 Multisim 10是美国国家仪器公司最新推出的版本。Multisim 10用软件的方法虚拟电子与电工元器件，虚拟电子与电工仪器和仪表，实现了“软件即元器件”、“软件即仪器”，是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。 Multisim 10的元器件库提供了千种电路元器件供实验选用，也可以

新建或扩充已有的元器件库，因此也很方便的在工程设计中使用。Mu ltisim 10的虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源；而且还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图仪、字信号发生器等。 Multisim 10不仅可以设计、测试和演示各种电子电路，而且还具有较为详细的电路分析功能。可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。 2 调光电路设计 2．1 电路组成 调光电路如图1所示，由整流电路、触发电路和主电路3部分组成。VD1～VD4组成的桥式整流电路和稳压管VD2组成的稳压电路产生一个梯形波电压，用来作为单结晶体管的电源电压，也用来保证触发电路与主电路同步。充电回路(R2+R3)C1和可编程单结晶体管PUT构成触发电路，用来产生晶闸管的同步触发脉冲。主电路由晶闸管VT1和照明灯X1组成，电源直接由220 V市电提供。 2．2 调光原理 接通电源前，电容C1上电压为零。接通电源后，电容C1经由R2、R3充电，电容的电压uC逐渐升高。当达到峰点电压UP时，PUT的e～b1间导通，电容上电压uC经e～b1向电阻R5放电。当电容上的电压uC降到谷点电压UV时，PUT恢复阻断状态。此后，电容C1又重新充电，重复上述过程，结果在电容C1上形成锯齿状电压，在R5上则形成脉冲电压。此脉冲电压作为可控硅VT1的触发信号。在VD1～VD4

LED照明灯调光电路的特点分析

LED照明灯调光电路的特点分析 发表时间：2018-11-05T17:35:17.273Z 来源：《防护工程》2018年第19期作者：郑金山张寅 [导读] 在使用 LED 照明灯时，需要根据环境的亮度，对 LED 的亮度进行相应的调整 安徽艳阳电气集团有限公司安徽省天长市 239300 摘要：在使用 LED 照明灯时，需要根据环境的亮度，对 LED 的亮度进行相应的调整。因此，需要 LED 照明灯的驱动电源具有调节亮度的功能。现阶段，LED照明灯的调光方式主要包括模拟调光、数字调光等，这些调光方式具有各自的特点以及优势，通过加强对不同调光方式的研究，能有效实现 LED 照明灯调光方式的不断发展，进而促进 LED 照明灯驱动电源具有较好的调光能力，保证 LED 照明灯在不同环境下的良好使用。 关键词：LED照明灯；调光电路；特点 1.TRIAC调光的主要特点分析 （1） TRIAC调光的主要特点 LED 照明灯的调节亮度作用主要是通过TRIAC 调光来实现的，在利用该技术调节亮度时需要具备以下两个条件：一是确保调光的效果不变；二是保证原调光器在 TRIAC 的作用下不发生改变。TRIAC 调光技术具有的优点包括调节速度快、成本低、实时调整以及调光精度高等特点。但是由于 TRIAC 调光作业是在斩波方式下实现的，将无法输出正弦波电压，因此，将导致在调节亮度时，出现大量的谐波，不利于促使 TRIAC 调光实现良好的调节效果。 LED调光的关键技术是要解决LED驱动器与TRIAC调光器的兼容问题。这是因为原有的TRIAC调光器接的是白炽灯或卤化物灯这类电阻性负载。但LED灯并不属于电阻性负载，如果直接用TRIAC调光器来调节LED灯的亮度，LED就容易出现闪烁问题。其主要原因有以下3种:①在TRIAC开始导通给输人电容器充电过程中，可能产生衰减振荡，使TRIAC被误关断;②因LED灯串的电流小于TRIAC的维持电流，而导致TRIAC被误关断;③TRIAC在每个半周期的导通角不相同，也会造成LED灯出现闪烁。 （2）TRIAC调光的实现方案 TRIAC 调光已经广泛使用在 LED 驱动器中，利用该调光方式推出的 LED 驱动器适用于商业以及家庭照明等多种领域。例如， M3445 便是支持 TRIAC 调光的一种 LED 驱动器，属于恒流控制器，能实现改变开关频率以及固定关断时间的作用。该驱动器具有较高的电源效率，能同时驱动多个 LED 照明灯。该驱动器的工作原理是利用其内部的检测器以及译码器，在对 TRIAC 斩波信息进行检测并译码后获得调光信号，再利用调光信号来对 LED照明灯亮度进行对应的调节。应用 TRIAC 调光方式能有效保证在较宽的调光范围内实现对LED 照明灯进行无闪烁调光，并且在结合相应的填谷电路后，能显著提高 LED 驱动器的功率因素，实现对多个 LED 照明灯的调节。 2.模拟调光的主要特点分析 （1）模拟调光的主要特点 模拟调光是在利用直流电压信号的基础上，使 LED 驱动电源的输出电流能够连续的变化，进而实现对 LED 照明灯亮度的调节。该调光方式的特点为调光信号是模拟量，并且驱动器输出电流是连续变化的，从而促使LED 亮度调节具有连续性的特点。模拟调光的主要优点在于电路简单、操作方便，并且不存在闪烁现象，可通过调节电路中的电阻值来实现 LED 内电流的改变，进而实现 LED照明灯亮度的调节。该调节方式的主要缺点:一是当电流发生变化时会造成LED的色偏，因为LED的色谱与电流有关，所以会影响白光LED的发光质量；二是模拟调光的范围较窄，低于PWM的调光比，仅适用于某些特定的场合；三是由于模拟调光时LED驱动器始终处于工作状态，而LED驱动器的转换效率随输出电流的减小而迅速降低，因此采用模拟调光会增加电源系统的功率损耗。 （2）模拟调光的实现方案 模拟调光主要包括镜像电流源、基准电压源、内部稳压器以及超快恢复二极管等。其中镜像电流源是由运算放大器、效应管以及电阻等组成，在电流通过镜像电流源时，其电流值可与LED照明灯穿的平均电流成一定比例。基准电压源主要是用于接收模拟调光信号，并且调光信号在低通滤波器的作用下能避免出现高频干扰现象。模拟调光电路中的恒流控制电路还有比较器、滞后电路以及效应管等部分组成的，能保证电路中电流的连续稳定输送，有利于实现 LED 亮度调节顺利完成。其中用来维持电路中电流稳定的设备有电感器与 LED灯串等。在分析模拟调光电路运行过程可以发现，当调光信号的输入电压大于电阻器的电压时，将导致流过 LED 电路的电流按照线性比例增加，并且在 LED 经过镜像电流源时，将促使镜像电流源的电流有所增加，从而使电阻器的电压相应增大。如果调光信号的输入电压小于电阻器电压时，将造成相反的效果，将促使比较器的输出电压保持在低电平程度。在LED 电路电流下线性减少的同时，电阻器的电压将相应减小。通过以上分析可以发现，在改变调光信号的输出电压时，将促使 LED电路的电流发生相应变化，进而实现调节 LED照明灯亮度的目的。 3. PWM调光的主要特点分析 （1） PWM调光的主要特点 PWM 调光是在脉宽调制信号的作用下，反复调节 LED 驱动器的开关状态，来实现对LED 平均电流的控制。与模拟调光方式相比较，PWM 调光具有以下优点：一是，颜色的一致性较好，亮度级别高，并且能有效避免出现色偏的现象；二是，具有较大的调光范围以及更好的线性度，不会出现闪烁现象；三是，LED驱动器具有较高的转换效率，调光比较高。该调光方式具有以下主要缺点：一是需要配置调光调光源，并且成本与模拟调光相比较高；二是，如果 PWM 信号频率处于某一范围内，将导致 LED 驱动器内的输出电容器在调光过程中产生噪音。 （2）PWM调光的实现方案 现以某公司制造恒流源为例，展开对 PWM 调节实现方案的研究，该恒流源的最高输入电压可达 30V，并且由于恒流源可编程的特点，输出电流可以在外部电阻的作用下进行编程，能作为 3W 的 LED 照明灯的驱动器。在由该恒流源组成的 PWM 调光电路中，调光信号将经过恒流源的一个接入口来发挥作用，由于只有在与恒流源与发光二极管相互接触时，才能促使 LED 照明灯正常运行并发光，所以二极