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照度稳定可调LED台灯
1设计方案工作原理
1.1预期实现目标定位
本次题目的主要任务是设计一台照度稳定可调的LED台灯,要求最大照度时
显示数字大于1000,最低照度时显示数字小于100,数值显示稳定,亮度连读可
调,可从最亮直至熄灭,无频闪;台灯供电电压为12V,电源效率不低于90%;
在台灯最大亮度的情况下,其距离50cm处放置一张A4纸,要求A4纸区域亮度
均匀且稳定;用最大亮度的LED灯板作为干扰光源,改变距离,来实现灯的光强
变化;当环境发生改变时,台灯能够自动检测环境的变化,来调节亮度。
1.2技术方案分析比较
(1)恒流调光方案论证与选择
方案一:基于相位控制的TRIAC传统白炽灯调光器,该调光器电路简单,体
积较大,同时会产生100Hz或120Hz的闪烁,而且调光范围窄。。
方案二:采用降压型线性恒流驱动芯片SN3360,可以方便的进行LED开关、
模拟调光和PWM调光,无频闪、成本低、体积小,调光无阶梯感。
方案比较:方案一和方案二都适用LED调光,但方案二电路结构简单,易
于实现,且效率很高,所以采用方案二。
1.3系统结构工作原理
(1)光照检测
如图1所示为本设计光照检测的系统框图,电源部分9V电池,降压模块
MP2359组成,检测显示部分是光敏电阻GL5528,ADS1110,液晶驱动HT1216D与
断码式LCD组成。
:
降压模块MP2359
9V电池
3.3V电源
供电
(2)LED控制
如图2.4
个光敏电阻,键
盘,cpu,LED驱动电路与LED灯组成。
图1光照检测模块框图
(2)LED控制模块
光照检测
键盘
光敏GL5528
ADC0
CPU
PWM
光敏GL5528
ADC1
SN3360LED
驱动调节
LED
光敏GL5528
ADC2
光敏GL5528
ADC3
图2LED控制模块框图
1.4功能指标实现方法
基本要求(1)实现方法:将数字显示照度表检测头置于调光台灯正下方
50cm处,通过按键手动调整PWM占空比从而调整台灯亮度,当占空比达到26%时,
LED亮度最大,记录此时照度表显示的数值;用手遮挡光敏电阻,让LED亮度最
小,记录此时照度表显示的数值;通过按键手动从零开始调整PWM占空比,观看
台灯亮度随占空比增大而变化的情况,同时观看照度表的数显也随之连续变化的
情况;让PWM固定在一个合适的数值,使LED亮度稳定,查看数显是否稳定,如
有跳变,记录跳变值的大小,是否跳变小于10。
基本要求(2)实现方法:给调光台灯输入直流电压,使其从10V缓慢增大
到15V,观察LED亮度变化情况,同时观察数字显示照度表数值变化情况。
基本要求(3)实现方法:按键手动调整PWM占空比,使其从零连续增加,
同时观察LED灯的亮度,是否从最亮到完全熄灭连续可调;将LED灯板输出电压
通过10uF的极性电容接到地上,用示波器观察并记录输出电压的波动的峰峰值,
计算电压纹波。
基本要求(4)实现方法:单独对LED恒流控制电路进行12V直流供电,测
量LED灯
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