基于单片机和控制可控硅的灯光亮暗系统设计

基于单片机和控制可控硅的灯光亮暗系统设计

1 调光控制器设计

在日常生活中，我们常常需要对灯光的亮度进行调节。本调光控制器通过单片机控制双向可控硅的导通来实现白炽灯(纯阻负载)亮度的调整。双向可控硅的特点是导通后即使触发信号去掉，它仍将保持导通；当负载电流为零(交流电压过零点)时，它会自动关断。所以需要在交流电的每个半波期间都要送出触发信号，触发信号的送出时间就决定了灯泡的亮度。

调光的实现方式就是在过零点后一段时间才触发双向可控硅开关导通，这段时间越长，可控硅导通的时间越短，灯的亮度就越低；反之，灯就越亮。

这就要求要提取出交流电压的过零点，并以此为基础，确定触发信号的送出时间，达到调光的目的。

1．1 硬件部分

本调光控制器的框图如下：

查看原图（大图）

控制部分：为了便于灵活设计，选择可多次写入的可编程器件，这里选用的是ATMEL的AT89C51单片机。

驱动部分：由于要驱动的是交流，所以可以用继电器或光耦+可控硅(晶闸管SCR)来驱动。继电器由于是机械动作，响应速度慢，不能满足其需要。可控硅

在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性高。所以这里选用的是可控硅。

负载部分：本电路只能控制白炽灯(纯阻负载)的亮度。

1．2 软件部分

要控制的对象是50Hz的正弦交流电，通过光耦取出其过零点的信号(同步信号)，将这个信号送至单片机的外中断，单片机每接收到这个同步信号后启动一个延时程序，延时的具体时间由按键来改变。当延时结束时，单片机产生触发信号，通过它让可控硅导通，电流经过可控硅流过白炽灯，使灯发光。延时越长，亮的时间就越短，灯的亮度越暗(并不会有闪烁的感觉，因为重复的频率为

100Hz，且人的视觉有暂留效应)。由于延时的长短是由按键决定的，所以实际上就是按键控制了光的强弱。

理论上讲，延时时间应该可以是0～10ms内的任意值。在程序中，将一个周期均分成N等份，每次按键只需要去改变其等份数，在这里，N越大越好，但由于受到单片机本身的限制和基于实际必要性的考虑，只需要分成大约100

份左右即可，实际采用的值是95。

可控硅的触发脉冲宽度要根据具体的光耦结合示波器观察而定，在本设计中取20 μs。程序中使用T1来控制这个时间。

对两个调光按键的处理有两种方式：一种是每次按键，无论时间的长短，都只调整一个台阶(亮或暗)；另一种是随按键时间的不同，调整方法不同：短按只调整一个台阶，长按可以连续调整。如前面所述，由于本设计中的台阶数为

95(N=95)，如果使用前一种方式，操作太麻烦，所以用后者较为合理。

2 各单元电路及说明

2．1 交流电压过零点信号提取

交流电压过零点信号提取电路如图2所示，图中的同步信号就是我们需要的交流电压过零点信号。各部分波形如图3所示。

查看原图（大图）

图中整流后波形中的水平虚线表示光藕P52l输入二极管的门限电压。P521是TLP521的简称，下图是其引脚图。引脚图中器件名的后缀“-1”表示包含一组光藕。

2. 2 主控单元

主控单元以AT89C51单片机为核心，交流电压过零点信号提取电路中产生的同步信号SYN接到AT89C5l的INT0，此信号的下降沿将使AT89-C51产生中断，以此为延时时间的起点。

三个按键只用于控制一路灯：一个为开关，另外两个分别为提高亮度和降低亮度。74HC573用于输出控制可控硅的导通的触发信号。220V交流主电源导通区间、同步信号和触发信号的时序关系如图6所示。

图中的阴影部分表示可控硅的导通区间，它的大小决定了灯的亮度。改变延时时间可改变触发信号和同步信号的相位关系，也改变了可控硅的导通区间的大小，达到调光的目的。

2．3 驱动单元

图中，L1_D是单片机输出的触发信号，该信号通过光控可控硅MOC3022去驱动可控硅T435。受控的白炽灯接在Ll和零线(图中未画出)之间。

MOC3022是DIP-6封装的光控可控硅。其1、2脚分别为二极管的正、负极：4、6脚为输出回路的两端；3、5脚不用连接。如图8所示。

T435-400是可控硅，“4”表示主回路电流是4A；“35”表示触发端的最大电流是35mA，一般该端有最大电流的5％就可保证可靠地触发。T435-400外型图如图9所示。

3 程序流程图

本控制器使用了三个开关控制一路灯，主要是为了在教学过程中降低难度。也可改为一个开关控制一路灯，比如短按为开、关，第一次长按为降低亮度，连续的第二次长按为提高亮度等。电路不用改动，只需修改程序即可。

舞台灯光布置

舞台布光造型基础 第一节、舞台灯光的构成要点 一、演出空间构成特点 建筑，雕塑，绘画是把时间，空间在平面或立体中保持相对永恒的艺术。演出艺术作为综合时间和空间艺术需要一个维持观演关系的空间——剧场或演出场所。舞台美术家在超越时空的演出中共同构成具有声、光、色、形等多维因素的视觉和听觉的创意空间，并随着时间，以及情节、场景的转换而延续发展。不论是戏剧情节的转折还是戏曲歌舞的表演，与此同时，演出灯光在观众视觉中或以不知不觉的方式进行光的明暗效果变化、形体空间的变化或以灯光设备本身具备的功能造成各种视觉表现效果。以塑造形象、渲染色彩、变化节奏等方式参怀演出并形成有视觉语汇的特舞台演出空间气氛，从而影响观众的情绪变化，构成情景、演员、观众相互影响的与舞台演出内容吻合的特定空间。 1、演出空间 1）舞台根据演出场景的特点以及剧场演播室等演出环境中发现可以利用客观条件进行灯光设计。 2）剧场、演播厅等演出空间的状况*空间环境：调查了解剧场，测量绘制或索取演出环境空间的平面图、剖面图资料，剧场台口的高度、宽度、舞台深度的数据和比例尺单位。*设备状况：吊杆的数量长度、排列间距、顺序编号、平面位置等。*用电负荷：主干线额定负载容量、支线回路的额定负载容量等。 2、研读剧本及创意构思剧本是进行灯光设备，创作构想的依据，其中可以了掘与创作相关的表现空间加以提炼加工。 1）找出具有代表性的人物特点、情节变化、矛盾冲突、设想所需的环境。 2）对时代、时间、季节、场景环境、光源方向以及色彩等方面的描述进行设想和定位。 3）确定与相适应的演出表现方法和表现手段。思考用何种灯具可以创造与剧情相吻合的舞台视觉效果。 4）剧本提示的场景、舞台装置。 3、时间与空间转换的表现 1）天候：日出日落、黄昏至夜晚、夜晚至黎明、季节变化、月夜星空、地点与地域的变化等。 2）地域空间、心理空间、场景空间、虚拟空间、局部和整体空间的转换等。

PWM控制LED亮度_单片机课程设计..

摘要 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用尤为重要。而51单片机是各类单片机中最为典型和最具代表性的一种。本实验是基于MCS-51系列单片机所设计的，以单片机芯片AT89C52作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，实现PWM控制LED的亮度。 关键词：AT89C51、PWM、LED

目录 1 项目概述和要求 (1) 1.1 单片机基础知识 (1) 1.3 项目设计任务与设计思路 (2) 2 系统设计 (3) 2.2元件清单 (3) 2.2.1AT89C51芯片 (3) 2.2.2LED (4) 2.2.3其它元件 (6) 3软件设计 (9) 3.1 程序 (9) 4 系统的仿真与调试 (11) 4.1 硬件调试 (11) 4.2 软件调试 (12) 4.3 软硬件调试 (12) 5总结 (14) 参考文献 (15)

1 项目概述和要求 1.1 单片机基础知识 单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。 单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW（脉宽调制电路）、WDT（看门狗）、有些单片机将LCD（液晶）驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。 此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD（表面封装）越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

单片机课程设计报告--可控硅导通角的控制

单片机课程设计报告可控硅导通角的控制

可控硅导通角的控制 设计要求 ■导通时间可调，按键输入设置，LED 数码直读显示 ■精度误差小于50us 摘要：随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍由单片机怎样去控制可控硅的导通角，可控硅在日常生活中的应用是非常广泛的，种类繁多，有温控可控硅和光控可控硅等多种，本设计使用的是MOC3021光敏双向可控硅，去控制交流电正负半周导通的时间。 关键词：单片机，数字控制，同步信号，数码管，可控硅，三端稳压器7805，MOC3021，P521，AT89C2051 1 引言 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中可控硅导通角的控制就是一个典型的例子。 本设计用光耦(P521)提取市电过零点的同步信号，由单片机控制可控硅的导通角，以实现被控对象(如灯泡)功率的数字化调节。（本设计用功率电阻代表被控对象） 2 总体设计方案 总体设计框图 图（1） 总体设计方框图 主控制器单片机通过外部中断口提取交流电过零点的信号，再依外部按键设置的数，通过一定的 算法转化为内部定时器的定时常数，去控制可控硅交流电导通的时间。 LED 显 示 同步信号提 取 单片机复位 时钟振荡 按键设置 可控硅 主 控 制 器

3 模块电路方案论证与比较 3.1主控制器 方案一： 选用8051,其有四组I/O口，资源丰富 图（2）8051 方案二： 选用AT89C2051，其有两组I/O口，资源较紧张 图（3）AT89C2051 最终方案： 因单片机AT89C2051具有低电压供电和体积小等特点，;两组端口就能满足本电路系统的设计需要，价格又比较便宜，所以采用它。

基于PLC的舞台灯控制系统的设计

物理与电子工程学院 《PLC原理与应用》课程设计报告书 设计题目：基于PLC的舞台灯控制系统的设计 专业：自动化 班级： 10级2班 学生姓名:黄超 学号: 2010341242 指导教师：成燕平 2013年 12 月 20 日

物理与电子工程学院课程设计任务书 专业：自动化班级： 10自动化2

摘要 本文详细讨论舞台灯光的基本知识及发展和基于s7-200PLC的控制技术，介绍了舞台灯光的PLC控制系统的设计方案及其控制原理，用多种指令实现对舞台灯光中7组灯的控制，通过对时间继电器时间控制的改变可实现不同的灯光效果。舞台灯光也叫“舞台照明”，简称“灯光”，舞台美术造型手段之一。PLC 简单易学,可靠性高。其不仅具有开关量和模拟量的控制功能，还具有更强的数字计算能力，它的通信功能和模拟量处理能力更强大。它比小型机的指令更丰富，适用于复杂的逻辑控制系统以及连续生产过程控制场合。 关键词：舞台灯光；PLC；控制功能

目录 1 可编程控制器的概论 (5) 1.1 PLC的定义 (5) 1.2 PLC的工作原理 (5) 1.3 PLC的选型原则 (5) 2 PLC控制与继电器控制的比较 (6) 2.1 控制继电器存在的缺点 (6) 2.2 PLC相对于继电器线路的优势 (7) 2.3 系统I/O分配 (8) 3 舞台灯光的PLC设计 (8) 3.1 舞台灯光设计要求 (8) 3.2 舞台灯光的设计原则 (8) 3.3 舞台灯光设计梯形图 (9) 3.4 舞台灯光设计流程图 (12) 心得体会 (13) 参考文献 (14)

1 可编程控制器的概论 1.1 PLC的定义 PLC英文全称Programmable Logic Controller，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制系统是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能。由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。可编程控制器(PLC)，是集自动控制技术、计算机技术、和通讯技术为一体的高科技产品。具有可靠性高，功能齐全，使用灵活方便等优点。由此可见，用PLC控制的智能型舞台灯比传统的舞台灯控制优越的多。 1.2 PLC的工作原理 PLC的工作原理：电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道，要实现可靠的电力线高速数据通信，必须解决低压配电网上各种因素如：噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。 1.3 PLC的选型原则 在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、

单片机控制可控硅

单片机控制可控硅 This manuscript was revised on November 28, 2020

1 调光控制器设计 在日常生活中，我们常常需要对灯光的亮度进行调节。本调光控制器通过控制双向可控硅的导通来实现白炽灯(纯阻负载)亮度的调整。双向可控硅的特点是导通后即使触发信号去掉，它仍将保持导通；当负载电流为零(交流电压过零点)时，它会自动关断。所以需要在交流电的每个半波期间都要送出触发信号，触发信号的送出时间就决定了灯泡的亮度。 调光的实现方式就是在过零点后一段时间才触发双向可控硅开关导通，这段时间越长，可控硅导通的时间越短，灯的亮度就越低；反之，灯就越亮。 这就要求要提取出交流电压的过零点，并以此为基础，确定触发信号的送出时间，达到调光的目的。 1．1 硬件部分 本调光控制器的框图如下： 控制部分：为了便于灵活设计，选择可多次写入的可器件，这里选用的是ATMEL的AT89C51单片机。 驱动部分：由于要驱动的是交流，所以可以用继电器或光耦+可控硅(晶闸管SCR)来驱动。继电器由于是机械动作，响应速度慢，不能满足其需

要。可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性高。所以这里选用的是可控硅。 负载部分：本电路只能控制白炽灯(纯阻负载)的亮度。 1．2 部分 要控制的对象是50Hz的正弦交流电，通过光耦取出其过零点的信号(同步信号)，将这个信号送至单片机的外中断，单片机每接收到这个同步信号后启动一个延时程序，延时的具体时间由按键来改变。当延时结束时，单片机产生触发信号，通过它让可控硅导通，电流经过可控硅流过白炽灯，使灯发光。延时越长，亮的时间就越短，灯的亮度越暗(并不会有闪烁的感觉，因为重复的频率为100Hz，且人的视觉有暂留效应)。由于延时的长短是由按键决定的，所以实际上就是按键控制了光的强弱。 理论上讲，延时时间应该可以是0～10ms内的任意值。在程序中，将一个周期均分成N等份，每次按键只需要去改变其等份数，在这里，N越大越好，但由于受到单片机本身的限制和基于实际必要性的考虑，只需要分成大约100份左右即可，实际采用的值是95。 可控硅的触发脉冲宽度要根据具体的光耦结合示波器观察而定，在本设计中取20 μs。程序中使用T1来控制这个时间。 对两个调光按键的处理有两种方式：一种是每次按键，无论时间的长短，都只调整一个台阶(亮或暗)；另一种是随按键时间的不同，调整方法

用单片机控制灯的亮度

/**********************BST-V51实验开发板************************ * 名称：PWM调光 * 内容：通过PWM（脉宽调制）调节LED的亮度 ******************************************************************/ #include //包含头文件，一般情况不需要改动， //头文件包含特殊功能寄存器的定义 /*-------------------------IO口定义----------------------------*/ sbit P20 = P2^0;//这是为了关闭开发板上的数码管实际应用去掉 sbit P21 = P2^1;//这是为了关闭开发板上的数码管实际应用去掉 sbit CS88 = P2^2;//这是为了关闭开发板上的点阵实际应用去掉 sbit LED0=P1^0;// 用sbit 关键字定义LED到P1.0端口，LED是自己任意定义且容易记忆的符号 void Delay(unsigned int t); //函数声明 /*------------------------------------------------ 主函数 ------------------------------------------------*/ void main (void) { unsigned int CYCLE=600,PWM_LOW=0;//定义周期并赋值 P1=0x00;//这是为了关闭开发板上的数码管实际应用去掉 P20=0; //这是为了关闭开发板上的数码管实际应用去掉 P21=0; //这是为了关闭开发板上的数码管实际应用去掉 CS88=0; //这是为了关闭开发板上的点阵实际应用去掉 P1=0xFF;//P1口置1 while (1) //主循环 { LED0=1; Delay(60000); //特意加延时，可以看到熄灭的过程 for(PWM_LOW=1;PWM_LOW

基于51单片机的调光控制器设计

基于51单片机的调光控制器设计 1 调光控制器设计 在日常生活中，我们常常需要对灯光的亮度进行调节。本调光控制器通过单片机控制双向可控硅的导通来实现白炽灯(纯阻负载)亮度的调整。双向可控硅的特点是导通后即使触发信号去掉，它仍将保持导通；当负载电流为零(交流电压过零点)时，它会自动关断。所以需要在交流电的每个半波期间都要送出触发信号，触发信号的送出时间就决定了灯泡的亮度。 调光的实现方式就是在过零点后一段时间才触发双向可控硅开关导通，这段时间越长，可控硅导通的时间越短，灯的亮度就越低；反之，灯就越亮。 这就要求要提取出交流电压的过零点，并以此为基础，确定触发信号的送出时间，达到调光的目的。 1．1 硬件部分 本调光控制器的框图如下： 控制部分：为了便于灵活设计，选择可多次写入的可编程器件，这里选用的是ATMEL的AT89C51单片机。 驱动部分：由于要驱动的是交流，所以可以用继电器或光耦+可控硅(晶闸管SCR)来驱动。继电器由于是机械动作，响应速度慢，不能满足其需要。可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性高。所以这里选用的是可控硅。 负载部分：本电路只能控制白炽灯(纯阻负载)的亮度。 1．2 软件部分 要控制的对象是50Hz的正弦交流电，通过光耦取出其过零点的信号(同步信号)，将这个信号送至单片机的外中断，单片机每接收到这个同步信号后启动一个延时程序，延时的具体时间由按键来改变。当延时结束时，单片机产生触发信号，通过它让可控硅导通，电流经过可控硅流过白炽灯，使灯发光。延时越长，亮的时间就越短，灯的亮度越暗(并不会有闪烁的感觉，因为重复的频率为100Hz，且人的视觉有暂留效应)。由于延时的长短是由按键决定的，所以实际上就是按键控制了光的强弱。 理论上讲，延时时间应该可以是0～10ms内的任意值。在程序中，将一个周期均分成N 等份，每次按键只需要去改变其等份数，在这里，N越大越好，但由于受到单片机本身的限制和基于实际必要性的考虑，只需要分成大约100份左右即可，实际采用的值是95。 可控硅的触发脉冲宽度要根据具体的光耦结合示波器观察而定，在本设计中取20 μs。程序中使用T1来控制这个时间。 对两个调光按键的处理有两种方式：一种是每次按键，无论时间的长短，都只调整一个台阶(亮或暗)；另一种是随按键时间的不同，调整方法不同：短按只调整一个台阶，长按可以连续调整。如前面所述，由于本设计中的台阶数为95(N=95)，如果使用前一种方式，操作太麻烦，所以用后者较为合理。 2 各单元电路及说明 2．1 交流电压过零点信号提取 交流电压过零点信号提取电路，图中的同步信号就是我们需要的交流电压过零点信号。各部分波形。

基于单片机控制LED灯亮度调节 邓宇锋

基于单片机控制LED灯智能亮度调节 系部：机电工程系 学生姓名：邓宇锋 专业班级：电气 11C3 班 学号： 6 指导教师：茅阳 2014年3月10日

声明 本人所呈交的基于单片机控制LED灯亮度调节，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 2014年3月10日

摘要 本文介绍LED灯智能亮度调节驱动电路设计，智能照明控制系统在确保灯具能够正常工作的条件下，给灯具输出一个最佳的照明功率，既可减少由于过压所造成的照明眩光，使灯光所发出的光线更加柔和，照明分布更加均匀，又可大幅度节省电能，智能照明控制系统节电率可达20%-40%。智能照明控制系统它可在照明及混合电路中使用，适应性强，能在各种恶劣的电网环境和复杂的负载情况下连续稳定地工作，同时还将有效地延长灯具寿命和减少维护成本。 【关键词】：智能控制；LED；智能光补

目录 引言 (1) 一、智能的概述 (2) （一）智能的定义 (2) （二）智能的分类 (2) 二、LED发光二极管的认识 (2) （一）LED的构造 (2) （二） LED的发光原理 (3) （三）LED的优势 (3) 三、LED亮度控制系统 (3) （一）脉冲宽度调制 (3) （二）调制LED的驱动电流 (3) （三）线性调光法 (3) 四、单片机及程序设计 (3) （一）概述 (4) （二）单片机STC89C51芯片简介 (4) （三）程序 (7) 此套控制分主程序与子程序，截取主程序代码在附件中。 (7) 五、控制系统电路设计 (7) （一）LED驱动电路 (7) （二）光电传感器的选择 (8) （三）电气原理图 (9) 六、实物调试 (9) 总结 (1) 参考文献 (2) 谢辞 (3) 附件 (4)

51单片机控制灯泡亮度的仿真

ADC0831模拟量转换为对应8位数字量时延时大小的调节电路及程序

CS BIT P2.2 CLK BIT P2.1 DO BIT P2.0 ADCD EQU 35H PWM BIT P3.0 TB BIT P3.2 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP ZD ORG 0100H MAIN: MOV SP,#30H SETB IT0 ;CLR IT0 SETB EA SETB EX0 LCALL ADC ;MOV ADCD,#51 WAIT: CLR PWM MOV A,ADCD LCALL DELAY SETB PWM MOV A,#0FFH SUBB A,ADCD LCALL DELAY SJMP W AIT ADC: SETB PWM SETB CS CLR CLK NOP NOP CLR CS NOP NOP SETB CLK NOP NOP CLR CLK NOP NOP SETB CLK NOP NOP CLR CLK NOP NOP SETB CLK NOP MOV R0,#08H ADCKS: CLR CLK MOV C,DO RLC A SETB CLK NOP NOP DJNZ R0,ADCKS SETB CS MOV ADCD,A RET DELAY: MOV R5,A D1: MOV R6,#18 DJNZ R6,$ DJNZ R5,D1 RET ORG 0200H ZD: PUSH ACC MOV A,#255 SUBB A,ADCD LCALL DELAY CLR PWM POP ACC RETI END

舞台灯光控制系统

湖南文理学院 课程设计报告 课程名称：系统课程设计 专业班级：班学号（）学生姓名： 指导教师： 完成时间：2014年11 月20 日 报告成绩： 湖南文理学院制

一、设计题目 舞台灯光控制系统设计 二、设计要求 2.1 控制要求： 按下启动按钮SB1后，Y0,Y10,Y11,Y12,Y14,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；然后 Y0,Y1,Y10,Y11,Y13,Y16,Y17,Y20同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y2,Y12,Y15同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y2,Y3,Y10,Y11,Y13,Y21,Y22,Y23同时亮2秒，2秒后Y4,Y5,Y6, Y7,Y12,Y14,Y17同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y2,Y4,Y7,Y10,Y11,Y12,Y14,Y15,Y16, Y17同时亮2秒；2秒后Y5,Y6,Y12,Y14,Y15,Y16,Y20同时亮2秒；2秒后Y0, Y4, Y7,Y10,Y11,Y12, Y13,Y15,Y16,Y20同时亮2秒；2秒Y2,Y5,Y6,Y10,Y11,Y12,Y14, Y16,Y17,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y3,Y4,Y7,Y10,Y11,Y12,Y14,Y15, Y17,Y20同时亮2秒；2秒后Y2,Y5,Y6,Y13,Y14,Y15 Y16,Y20,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；2秒后Y0,Y4,Y5,Y6,Y7,Y12,Y14,Y15,Y16,Y17,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y3,Y10,Y11,Y12,Y13,Y15,Y16,Y17,Y20同时亮2秒；2秒后Y2,Y4,Y5,Y6,Y7, Y10,Y11,Y12,Y14,Y15,Y17,Y21,Y22,Y23同时亮2秒；2秒后Y0,Y1,Y2,Y3Y10,Y11, Y12,Y14,Y17同时亮2秒；然后从头开始循环点亮。如此不断重复。按停止按钮SB2指示灯全部熄灭。 2.2 设计要求： （1）、根据控制要求，所需输入信号、输出信号的点数，选择适当型号的PLC；（2）、I/O地址分配，设计PLC外部接线图； （3）、根据系统的工作过程，画出工作流程图或时序图； （4）、根据工作流程图或时序图，设计满足控制要求的梯形图； （5）、根据梯形图编写程序，并在实验室模拟调试。

灯光亮度调节单片机控制器

灯光亮度调节单片机控制调器 1.引言 1.1课题背景 随着经济的高度发展，人们对所处的生活环境的要求也越来越高。我国的申奥主题就有“绿色奥运”之说。本项目的研究就是基于人们生存的光环境的“绿色”所开展的。紧扣能源节约与健康的主题。 能源与健康是当代社会的几大热门话题之一。节约能源，已经迫在眉睫。环顾我们的周围，能源浪费现象十分严重。就拿我们十分熟悉的校园来说，大家肯定都留心到了这些现象：教室时常是不分白昼黑夜的亮着灯；宿舍断电时，我们常常忘了关掉电源。等到再次来电时，我们又常常不在宿舍，此时灯却依旧亮着，而当时的光线常常不需要开灯。这样不仅浪费电，而且也会缩短灯泡的寿命；另外，我们有时会因光线不好而开灯，可过了一会儿，当光线好起来时，我们又因手头的事不能停下而无法去关灯，这样也导致了能源的浪费。 不良的光源会在不知不觉中对眼睛造成伤害。太强或太弱的光对眼睛都是有害的。大量研究表明学生的近视和长期应用不科学照明光源有直接关系。所以一个好的光环境尤为重要。 鉴于以上的分析，我们设计了这个便携式的灯光控制调节系统，它与灯泡相连便构成光控电灯。它的意义在于：使用者可通过自己设置的光强通过本系统使室内达到恒定的光强。即达到了节能的目的，又有保护视力的效果。 1.2课题研究的意义 在家居、工作、学习的各个环境中，我们所使用的光源均为固定瓦数的，提供固定光强的电灯。我们计划研制的灯光调节器，能够为人们提供“绿色光源”。我们查阅了大量的资料，结果发现目前市面上还没有此种灯。有些人也研制了一些调节灯，如https://www.wendangku.net/doc/962322365.html,/vote1/htm/A13.asp(东南大学电工电子试验中心)网页上所介绍的调节灯仅能人为手动调节亮度，再附上几个比较器组成的光感报警系统，来提醒人们室内光强超出允许范围，我们研制的调节器能真正意义上的达到自动调节光强的目的。此灯通过传感器采集的光强来控制灯泡的亮度，使室内达到了稳定的光强，此恒定光强也可通过外设键盘自主设定，既减少了经常开关灯的不便，又解决了浪费电能与影响视力的问题。此灯成本不高，可在办公室图书馆等公共场合使用。使人们生活的光环境的质量有了大大的提高，使人们生

单片机在市电过零检测并驱动可控硅进行功率调节的应用综述

单片机在市电过零检测并驱动可控硅进行 功率调节的应用综述 摘要：利用可控硅可实现通过控制低电压直流电使高电压交流电开启或关闭，相比继电器的控制方法可控硅具有更经济、无高次谐波产生、不干扰通讯设备的优点，并且通过对市电是否过零进行检测，通过可编程器件触发可控硅可以实现功率调节。本文综述了一些常用的市电过零检测的方法，及如何通过单片机产生中断来触发可控硅进行功率的调节。 关键词：单片机；可控硅；过零检测；功率调节 由于单片机体积小功耗低数据处理速度快的优点在工业现场被广泛的使用。单片机在工业流程控制的应用，与手动控制相比，它有准确、及时、迅速等诸多方面的优点。市电通过过零检测电路检测到过零时，电路向单片机发出中断申请，单片机通过定时器延时选择导通角从而调节可控硅导通系数。通过这种方法不仅能控制交流电的通断，并且还能调节电路的输出功率。笔者通过工程试验提出以下市电过零检测的方法，和单片机控制可控硅的调节功率的方案。 1可控硅开关原理 可控硅是一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件，创制于1957年，由于它特性类似于真空闸流管，所以国际上通称为硅晶体闸流管，简称可控硅T。又由于可控硅最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR。在性能上，可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件（俗称“死硅”）更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此频率，因元件开关损耗显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。 由于可控硅共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成。当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性。 2过零触发电路的实现 2.1通过光电耦合器进行过零检测 过零检测电路的最终目标是实现当50Hz的交流电压通过零点时取出其脉冲。电路中采用两个光电耦合器实现过零控制，其工作原理（图2.1）是：交流电源

舞台机械、灯光、音响系统调试方案

舞台机械调试主要包括控制系统、电气设备柜、系统电源、冲顶保护以及上下限位开关。 调试开始： 第一，根据施工图与现场施工人员就设备的安装位置及线缆敷设情况进行逐项核对。用万用表对所有线路进行检测，确认线路 无短路、断路现象，为调试做好准备 第二，在检查机械电源柜、控制柜接线正确、各指示灯显示正常后，开启机械控制台电源，检查电源指示灯指示是否正常。 第三，认真检查各舞台机械设备的外部连接是否正确及外观是否完好。通过机械控制台，对舞台机械吊杆逐台进行升降实验。第四，对每台吊杆设备进行独立和分组控制，确认设备运行稳定，并记录启动电流和电压值。 第五，进行设备上、下限位开关的位置设定，启动吊杆设备，将其上升和下降到最高/最低预设位，拧紧上、下限位开关螺栓。 反复四次试验吊杆的停止位置是否准确，并做好记录。

灯光系统的调试包括灯光线路、供电电源、灯具设备、网络系统、控制系统等等，涉及的设备和部位非常多，所以调试中要合理安排、有序进行。 需要准备的仪器和工具有：电流表、摇表、DMX测试仪、万用表等。 调试开始： 首先，根据施工图与现场施工人员就所有设备的安装位置及线缆敷设情况进行逐项核对。 用DMX测试仪对系统中所有的网络线路进行检测，确认无误后，将调光硅柜、电脑灯、换色器等设备逐一接入系统，并检查各设备，为调试作好准备。 第二、在检查配电柜接线正确、各指示灯显示正常后，开启调光台电源，然后逐台开启可控硅柜和直放设备柜电源，每台机器单独开机，各设备通电后，检查电源指示灯指示是否正常。 第三、认真检查各舞台灯具的外部连接是否正确及外观是否完好。通过调光台的试灯程序，对舞台灯具逐台进行试亮，并观察设备的工作是否正常。 第四、通过调光台对灯具进行单路或多路编程调试，检查调光过程是否连贯、稳定且灯具亮度一致。 第五、将灯具按照会议模式和演出模式进行分组编程对光。并分组运行各4小时，确认设备运行稳定，并每半小时记录一次电流和电

单片机控制可控硅

单片机控制可控硅 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.

1 调光控制器设计 在日常生活中，我们常常需要对灯光的亮度进行调节。本调光控制器通过单片机控制双向可控硅的导通来实现白炽灯(纯阻负载)亮度的调整。双向可控硅的特点是导通后即使触发信号去掉，它仍将保持导通；当负载电流为零(交流电压过零点)时，它会自动关断。所以需要在交流电的每个半波期间都要送出触发信号，触发信号的送出时间就决定了灯泡的亮度。 调光的实现方式就是在过零点后一段时间才触发双向可控硅开关导通，这段时间越长，可控硅导通的时间越短，灯的亮度就越低；反之，灯就越亮。 这就要求要提取出交流电压的过零点，并以此为基础，确定触发信号的送出时间，达到调光的目的。 1．1 硬件部分 本调光控制器的框图如下： 查看原图（大图） 控制部分：为了便于灵活设计，选择可多次写入的可编程器件，这里选用的是ATMEL 的AT89C51单片机。 驱动部分：由于要驱动的是交流，所以可以用继电器或光耦+可控硅(晶闸管SCR)来驱动。继电器由于是机械动作，响应速度慢，不能满足其需要。可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性高。所以这里选用的是可控硅。

负载部分：本电路只能控制白炽灯(纯阻负载)的亮度。 1．2 软件部分 要控制的对象是50Hz的正弦交流电，通过光耦取出其过零点的信号(同步信号)，将这个信号送至单片机的外中断，单片机每接收到这个同步信号后启动一个延时程序，延时的具体时间由按键来改变。当延时结束时，单片机产生触发信号，通过它让可控硅导通，电流经过可控硅流过白炽灯，使灯发光。延时越长，亮的时间就越短，灯的亮度越暗(并不会有闪烁的感觉，因为重复的频率为100Hz，且人的视觉有暂留效应)。由于延时的长短是由按键决定的，所以实际上就是按键控制了光的强弱。 理论上讲，延时时间应该可以是0～10ms内的任意值。在程序中，将一个周期均分成N等份，每次按键只需要去改变其等份数，在这里，N越大越好，但由于受到单片机本身的限制和基于实际必要性的考虑，只需要分成大约100份左右即可，实际采用的值是95。 可控硅的触发脉冲宽度要根据具体的光耦结合示波器观察而定，在本设计中取20 μs。程序中使用T1来控制这个时间。 对两个调光按键的处理有两种方式：一种是每次按键，无论时间的长短，都只调整一个台阶(亮或暗)；另一种是随按键时间的不同，调整方法不同：短按只调整一个台阶，长按可以连续调整。如前面所述，由于本设计中的台阶数为95(N=95)，如果使用前一种方式，操作太麻烦，所以用后者较为合理。 2 各单元电路及说明 2．1 交流电压过零点信号提取

助理舞台灯光师(三级)试卷

三级助理舞台灯光师试卷1 一判断题：每题一分 1 在白光的照射下，物体之所以呈现出非彩色，这是由于它们都具有无选择性吸收的特性。 (√) 2彩色所具有的三个特性是明度、色调和饱和度。(√) 3双曲面反光镜的轴向剖面是一条椭球线和一条抛物线。(×) 4柱面镜可以在一个方向上改变光斑的投射范围。(√) 5在舞台灯具的实际使用中，由于光源不可能是理论上的点光源，因而反射器的曲面也应做相应的调整。(√) 6减反膜能增加透过率。(√) 7对铝制反光碗进行喷沙处理，可使光线柔和。(√) 8汞灯是利用汞蒸气放电、发光而制成的光源的总称。(√) 9金属卤化物灯是在高压汞灯内加入某些金属卤化物。(√) 10发光效率在80流明/瓦以上，显色指数为85～90，是一种优良的舞台、影视照明光源。(√) 11氙灯的光谱分布与太阳光谱相似。(√) 12拼接型投景幻灯都用广角镜。(√) 13光纤可用一个光源提供多点发光。(√) 14舞台上使用的紫外线都是人造紫外光源发出的。(√) 15提高供电系统的可靠性是组成电力系统的好处之一。（√） 16剧场建筑设计规范》中规定，甲等剧场观众厅照明属一级负荷。（×） 17主舞台两侧的台板下应设置带盖的流动灯供电专用电源盒。（√） 18在模拟调光中作为基准信号的锯齿波应该与可控硅主回路的电源同步。（√） 19可控硅光耦器件在模拟调光和数字调光器中都可以使用。（√） 20直线型调光曲线不符合舞台灯光的要求。（√） 21在段控式控制台上，AB交叉总控两个电位器刻度是反向的。（√） 22计算机灯光控制台台面上的按键、开关、电位器对计算机而言都是输入设备。（√）23在计算机灯光控制台中效果也称特效，是包括Q、集、段、组等在内的按特定规律变化的灯光效果。（×） 24在计算机灯光控制台中也可用模拟输入方式编制集控。（√） 25网络交换机是用于多个网段的联接。（√） 26使用抗干扰扼流圈是在各种抗干扰措施中是治本的措施。（√） 27屏蔽灯光线路有利于降低可控硅调光器产生的干扰。（√） 28灯光系统与音视频系统使用同一接地线有利于抑制干扰。（×） 29圆舞曲通常是用4/4拍演奏的。（×） 30红光、绿光、蓝光三光复合后即是白光。（×） 二单选题：每题一分 1人眼对不同波长的光辐射具有不同的感光灵敏度，它对（A）的灵敏度最高。 （A）黄绿光（B）红光（C）蓝光（D）绿光 2抛物面透镜与球面透镜相比，其（C）得以提高。 （A）色温（B）显色指数（C）清晰度（D）照度差 3菲涅耳透镜就是（B）镜。 （A）抛物面（B）螺纹（C）椭球（D）球面

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1 调光控制器设计 在日常生活中，我们常常需要对灯光的亮度进行调节。本调光控制器通过单片机控制双向可控硅的导通来实现白炽灯(纯阻负载)亮度的调整。双向可控硅的特点是导通后即使触发信号去掉，它仍将保持导通；当负载电流为零(交流电压过零点)时，它会自动关断。所以需要在交流电的每个半波期间都要送出触发信号，触发信号的送出时间就决定了灯泡的亮度。 调光的实现方式就是在过零点后一段时间才触发双向可控硅开 关导通，这段时间越长，可控硅导通的时间越短，灯的亮度就越低； 反之，灯就越亮。 这就要求要提取出交流电压的过零点，并以此为基础，确定触发信号的送出时间，达到调光的目的。 1．1 硬件部分 本调光控制器的框图如下： 查看原图（大图）

控制部分：为了便于灵活设计，选择可多次写入的可编程器件，这里选用的是ATMEL的AT89C51单片机。 驱动部分：由于要驱动的是交流，所以可以用继电器或光耦+可控硅(晶闸管SCR)来驱动。继电器由于是机械动作，响应速度慢，不能满足其需要。可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性高。所以这里选用的是可控硅。 负载部分：本电路只能控制白炽灯(纯阻负载)的亮度。 1．2 软件部分 要控制的对象是50Hz的正弦交流电，通过光耦取出其过零点的信号(同步信号)，将这个信号送至单片机的外中断，单片机每接收到这个同步信号后启动一个延时程序，延时的具体时间由按键来改变。 当延时结束时，单片机产生触发信号，通过它让可控硅导通，电流经 过可控硅流过白炽灯，使灯发光。延时越长，亮的时间就越短，灯的 亮度越暗(并不会有闪烁的感觉，因为重复的频率为100Hz，且人的视觉有暂留效应)。由于延时的长短是由按键决定的，所以实际上就 是按键控制了光的强弱。 理论上讲，延时时间应该可以是0～10ms内的任意值。在程序中，将一个周期均分成N等份，每次按键只需要去改变其等份数，

基于单片机的声光控制灯

基于单片机的声光控制灯

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基于单片机的声光控制模拟路灯 (程序部分） 前言：单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器ＣPU、随机存储器ＲAM、只读存储器RＯM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。本次我们采用at89ｃ5１单片机设计一种基于单片机控制的声光控制模拟路灯。该灯有声控，光控，声光同时控制楼道灯三种模式，经过调查,现在绝大多数小区的楼道灯都是纯电路形式实现声光控制的，这较之智能控制缺乏功能多样性,稳定性,而未来肯定是智能化的天下,所以我们用单片机模拟这一个多功能灯的系统。 关键字:单片机,ａt89c５1，智能社区,楼道灯 目录： 一、设计目的........................................................................................... 错误!未定义书签。 二、?总体设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 方案选择:?错误!未定义书签。 三、?硬件设计?错误!未定义书签。 原理说明:?错误!未定义书签。 四、软件设计........................................................................................... 错误!未定义书签。 主要程序清单： ............................................................................... 错误!未定义书签。 程序框图：?错误!未定义书签。 五、实验结果........................................................................................... 错误!未定义书签。 六、总结................................................................................................... 错误!未定义书签。

舞台灯光设计

1.面光根据剧场舞台的规模，有设一道面光，二道面光，甚至三道面光的。面光灯的配置应根据远近距离的不同，配置不同集距的聚光灯、成像灯、其功率应在2KW以上。第一道面光离台口较近，也可以加配一些2KW的罗纹灯、回光灯。一道面光及二道面光上在左、中、右位置应加配置焦距适合的，功率适合的追光灯具，可以由追光人员自行单独控制其明亮度及换色等。 2.耳光在台口左右两侧对称设置，根据剧场舞台的规模，每侧耳光可设一道或二道，配置灯具，以聚光灯为主，可以少量配置成像灯、罗纹灯、因为耳光*观众厅侧墙很近，使用罗纹灯时，漫射光常常将近处墙壁照得很亮，影响一些场景的气氛，所以宜少用为佳。左右每道耳光中应各设置追光灯一套供追光人员任意控制作用。 3.脚光一般在台口外*乐池边，设脚光糟，内置四色散光条灯，分色控制，其长度略小于台口宽度。 4.远距离追光室，一般在观众厅后侧左右各设一间，内配置气体放电灯如氙灯，一切控制由追光人员操作，如不能设专用追光室，则往往在楼座左右两侧后区设追光灯位。文档收集自网络，仅用于个人学习 5.包厢（楼座）光，则根据剧场情况可以在包厢（楼座）左、中、右 处，设置灯位配置聚光灯若干个，如条件不许可，也可以不设。文档收集自网络，仅用 于个人学习 二、台口内一般分假台口侧片（左右柱光）、假台口上片（一顶吊桥）、二顶、三顶、四顶、五顶、天排、地排、左右流动、左右侧光（左右吊笼），一道吊笼、二道吊笼、三道吊笼、四道吊笼、五道吊笼等，根据舞台规模大小，有些设施就少些，例如顶光就要根据舞台深浅，景区分布来确定几道合适。左右侧光（吊笼），也要根据舞台大小，甚至投资多少来考虑设置与否。有的舞台在天幕后还有后舞台或反投光的要求，这也要根据舞台规模、投资、和主要演出何种剧目来考虑，如有这种可能则灯具的配置当然也应加以计划，以便配套使用。文档收集自网络，仅用于个人学习 1.假台口侧片（左右柱光）配置聚光灯、罗纹灯、追光灯，少量的成像灯，除特殊外，一般左右对称。 2.假台口上片（一项吊桥）配置散光条灯、聚光灯、罗纹灯、成像灯、及追光灯。 3.二顶光配置散光条灯、聚光灯、罗纹灯、筒灯。 4.三顶光配置散光条灯、聚光灯、罗纹灯、回光灯、筒灯 5.四顶光配置散光条灯、聚光灯、罗纹灯、回光灯、筒灯 6.五顶光配置散光条灯、聚光灯、罗纹灯、回光灯、筒灯