1、1毕业设计开题报告电气工程与自动化遥控LED指示灯设计一、选题的背景与意义在国外一些允许狩猎的国家，为了在确保人身安全的条件下狩猎到猎物，衍生了许多狩猎专用的产品。其中一种是为了诱捕野猪的HOGLIGHT，应用很广泛。但现有市场上的产品价格昂贵，并且耗能高。本课题即进行实现HOGLIGHT功能的遥控LED指示灯设计。从技术方面，这款产品有三方面的优点1LED灯是高亮度发光二极管发光源，光效高、耗电少、寿命长、易控制、免维护、安全环保，是新一代固体冷光源。色柔和、艳丽、丰富多彩，适用家庭、商场、银行、医院、宾馆、饭店等各种公共场所长时间照明。近几年，LED的发光效率增长100倍，成本下降10倍，
2、其发展前景吸引全球照明大厂家都先后加入LED光源及市场开发中。学术界和产业界认为LED灯是进入照明市场的必由之路。同时，本设计的LED灯带特殊镜头，能发出类似于动物眼睛的光晕，能很好的实现诱捕猎物的作用。2无线数据传输是指利用无线传输模块将工业现场设备输出的各种物理量进行远程传输，如果传输的是开关量，也可以做到远程设备遥测遥控。随着科学技术的发展,无线通信技术已经应用到生活的方方面面，无线通信技术的发展为人们的生活、生产带来了极大的改变，节省了大量的人力、物力资源。在一些不利于有线通信的场所，无线通信技术更是起到了不可替代的作用。无线遥控技术能保证狩猎者与诱捕器之间的距离，当遇到危险动物时，不
3、但能保证狩猎者的人身安全，而且能随时对诱捕器进行控制。3太阳能是一种清洁高效的可再生能源。在阳光充足的白天，光伏电池将太阳能转化成电能，供人们在夜晚使用。太阳能技术也在慢慢走向成熟。据专家预测，到2040年，全球的光伏发电量将占世界总发电量的226，2050年后将成为世界能源的支柱。本设计采用太阳能供电系统，不但环保，节约能源，也更方便了狩猎者的野外使用。如前述所示，本课题设计的遥控LED指示灯采用无线数据收发模块设计一个控制器，控制LED灯的亮灭，并且设计一个太阳能安全充电系统给系统供电。这款产品可以扩展应用在船上，也可以作为夜里的指示灯使用；如果换成白色LED灯，也可以用在家里的院子里，或
4、者是停车棚内。所以本设计具有很好的现实意义和应用前景。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题（一）研究的基本内容1了解无线数据收发模块的工作原理，选择合适的模块，实现在空旷地带遥控距离至少80米；2学习掌握太阳能充电系统的原理和要求，以及7044的使用方法；3掌握LED灯的驱动控制原理；4进行基于无线数据遥控控制的LED庭院灯控制系统设计，包括无线数据发送模块、接收模块、LED恒流源设计等；5针对该装置户外应用的要求，完成基于7044太阳能充电系统设计；6在实验中验证设计的有效性和正确性。（二）要解决的关键问题1无线数据收发模块的工作原理及其设计。2LED灯恒流驱动电路的设计。3光敏电阻控制电路
5、的设计。4太阳能充电保护系统的设计。三、研究的方法与技术路线（一）系统模块图太阳能电源无线数据发送模块带特殊镜头的LED灯太阳能充电板3模块图解释主要说明如下1无线数据收发模块R02A主要包括数据发送模块和数据接收模块。数据发送模块中的编码芯片PT2262，发出编码信号，数据接收模块的解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平。2太阳能电源将太阳能转换为电能存储到蓄电池中，包括太阳能充电电板、电压检测模块7044和铅酸蓄电池。太阳能充电板主要负责把太阳能转换成电能，然后通过7044的检测，对铅蓄电池进行充电。7044模块利
6、用其滞环上限和滞环下限构成充电保护电路，高于滞环上限和低于滞环下限都不对电池充电。太阳能电源是被控系统的供电部分。3光敏电阻控制驱动电路对LED灯的供电，使得在白天时驱动电路对LED灯没驱动作用，晚上时起作用，这样设计的主要目的是节省电能。4带特殊镜头的LED灯采用红色LED灯，镜头是特殊定制的，能发出类似于动物眼睛的光晕，实现诱捕动物的作用。5定时器控制LED灯亮的时间，亮4S让后自动熄灭。6驱动电路是一个恒流源电路，主要负责驱动LED灯的亮灭。选用比例恒流源，通过控制输出电流的大小来驱动LED灯的亮度。（二）功能流程图无线数据接收模块定时器光敏电阻电压检测7044开始按键按下数据发送模块发
7、送数据信号数据接收模块接收数据信号铅酸蓄电池恒流驱动电路4（三）基于7044的太阳能充电系统的原理7044是电压检测芯片，利用其滞环上限和滞环下限构成充电保护电路，高于滞环上限和低于滞环下限都不对电池充电。控制器的电源是铅酸蓄电池，太阳能板电压高于蓄电池充电下限（即7044的滞环下限）电压时，通过7044的检测，可以对电池进行充电，随着充电电压的升高，当充电电压高出某一电压值（即7044的滞环上限）时，为了防止过充，此时不再对蓄电池继续充电，低于7044的滞环下限也不再对蓄电池进行充电。这便是利用7044的滞环上限和滞环下限构成了一个给蓄电池安全充电的电压域，对蓄电池的安全充电。四、研究的总体
8、安排与进度20101201至20110110完成文献查找、文献翻译、撰写开题报告和文献述。20110111至20110228熟悉并掌握R02A无线数据收发模块工作原理及其特点，完成LED灯驱动电路的设计及光敏电阻的合适位置的确定，学习了解掌握基于7044的太阳能充电控制系统的控制器的设计方法并完成其设计。20110228至20110320实习阶段，完成实习任务，递交实习报告。20110321至20110418完成硬件设计，验证设计的有效性和正确性。20110419至20110515毕业设计资料整理，撰写毕业设计论文。提交毕业设计论文，准备并参加毕业设计（论文）答辩。五、主要参考文献01陈传虞，
9、LED恒流驱动芯片介绍（上）J，中国照明电器，2010（4）1722。驱动电路是否与LED灯连通LED灯在定时器的控制下亮一定的时间，然后熄灭是否502陈传虞，LED恒流驱动芯片介绍（下）J，中国照明电器，2010（5）2025。03刘兵，PC机无线数据收发装置J，集成电路应用，199633334。04周国雄，夏国荣，周凯，蒋辉平，雷琪，基于无线数据收发原理的自动报站系统J，微计算机信息，2008，24（11）179181。05杨振萍，太阳能LED灯J，太阳能技术与产品，2010（4）1819。06洪长平，一种LED灯的设计研究J，漳州职业技术学院学报，2010，12（2）2526。07曾媛，
10、环保节能的LED灯J，厦门科技，2010（3）2527。08周绍平,杜洪林，PT2262/PT2272无线数据收发模块应用的改进方法J，江西科学，2009，27（4）597607。09陈友卿，DF无线数据收发模块J，无线电，20085504546。10范佳午，杨军，张灿坤，颜鑫亮，杨百瑞，光敏电阻响应时间的研究试验J，物理实验，2007，2734648。11景文富，刘明黎，李宇明，光敏电阻的自动测试与分选J，制造业自化,2009，3177981。12陈德富，陶正苏，周迪，基于TINYOS的CC2430无线数据收发的设计J，电子设计工程，2010，1839498。13周思远，短距离无线数据传输及
11、接口技术J，电子技术，2007（1112）147149。14ZHAOXIANXIONG,YAYONGCHEN,ZHIHUICHEN,CHUNXIAOSONGMODIFICATIONOFLUMINESCENTPROPERTIESOFREDSULPHIDEPHOSPHORSFORWHITELEDLIGHTINGJJOURNALOFRAREARTHS,20062413313615CHRISTOPHERKMOORE,BIERMANBIERMANSELFPROPELLEDCLEANINGDEVICEWITHWIRELESSREMOTECONTROLJUNITEDSTATESPATENT,198116JO
12、SEPHGANDREBOURGETREMOTECONTROLSYSTEMFORATELEVISIONTECEIVERJUNITEDSTATESPATENT,196019LIENLING,WANGXUE,SONGLINHONG,YUANYONGXIA,YUFADA,LIU6MANCANGDESIGNOF19GHZRFCMOSVCOJTHEJOURNALOFCHINAUNIVERSITIESOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONS,2009,1631031077毕业设计文献综述电气工程与自动化遥控LED指示灯设计摘要本人毕业设计的课题为遥控LED指示灯设计，本设计的原型是HOTLI
13、GHT，这是国外一种用于打猎的工具，因此在国内很少能看到它的原型。由于本设计包括了三方面的技术太阳能充电技术、无线遥控技术和LED灯照明技术，所以研究本课题对于我们熟悉和了解这三门技术有很重要的现实意义。关键词无线，遥控，LED灯，太阳能。1、文献综述正文11无线遥控技术无线数据传输是指利用无线传输模块将工业现场设备输出的各种物理量进行远程传输，如果传输的是开关量，也可以做到远程设备遥测遥控。时至今日，无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用，给人们带来了极大的便利。随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类，简单来说常见的有2种，一种是家电常用的红外遥控模式（IRREMOTECONTROL
14、），另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等常用的无线电遥控模式（RFREMOTECONTROL）。两者各有不同的优势，应用的领域也有所区别。到底是谁发明出第一个遥控器已不可考。但最早的遥控器之一，是一个叫尼古拉特斯拉（NIKOLATESLA）（18561943）的发明家在1898年时开发出来的（美国专利613809号），叫做“METHODOFANDAPPARATUSFORCONTROLLINGMECHANISMOFMOVINGVEHICLEORVEHICLES。”03中介绍了采用当时最新的无线长波收发模块T630/T631的设计，指出该设计具有抗干扰性能好、穿透性强、传输距离远、等特点，尤
15、其适合房间内计算机之间短距离数据传输。04中指出了人工报站、人机半自动报站和采用GPS定位系统报站的不足，之后在GPS定位系统的基础上，把“点对面”的定位方式改为了“点对点”，并进行了论证和设计。813中指出无线技术的应用已经渗透到个行业的角角落落，该领域将要形成一个巨大的新兴产业。09中指出目前应用比较广泛的集中DF微型无线数据收发模块，价格都比较低，性价比很高，可以用于各种天线数据交换领域。08中提到无线数据传输距离较近可采用红外线传输，距离较远可采用射频传输。进行调制和解调最常用的芯片组是PT2262/PT2272。文中还介绍了这个芯片组的主要工作原理。12中介绍了无线传感器网络采用大量
16、的节点覆盖监测区域，通过无线通讯方式形成一个多跳的自组织网络系统。12太阳能充电技术人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期，就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火；利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代，太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。20世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。第一阶段19001920年在这一阶段
17、，世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置，但采用的聚光方式多样化，且开始采用平板集热器和低沸点工质，装置逐渐扩大，最大输出功率达7364KW，实用目的比较明确，造价仍然很高。第二阶段（19201945年）在这20多年中，太阳能研究工作处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战有关，而太阳能又不能解决当时对能源的急需，因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。9第三阶段（19451965年）在第二次世界大战结束后的20年中，一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少，呼吁人们重视这一问题，从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展，并且
18、成立太阳能学术组织，举办学术交流和展览会，再次兴起太阳能研究热潮。第四阶段19651973年）这一阶段，太阳能的研究工作停滞不前，主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段，尚不成熟，并且投资大，效果不理想，难以与常规能源竞争，因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。第五阶段（19731980年）自从石油在世界能源结构中担当主角之后，石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素，1973年10月爆发中东战争，石油输出国组织采取石油减产、提价等办法，支持中东人民的斗争，维护本国的利益。其结果是发生了能源危机，于是人们认识到现有的能源结构必须彻底改变，应加速向未来能源结构过渡。从而使许
19、多国家，尤其是工业发达国家，重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。第六阶段（19801992年）70年代兴起的开发利用太阳能热潮，进入80年代后不久开始落潮，逐渐进入低谷。由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下，世界各国加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在一起，使太阳能利用工作走出低谷，逐渐得到加强。太阳能是一种清洁高效的可再生能源。在阳光充足的白天，光伏电池将太阳能转化成电能，供人们在夜晚使用。太阳能技术也在慢慢走向成熟。据专家预测，到2040年，全球的光伏发电量将占
20、世界总发电量的26，2050年后将成为世界能源的支柱。1005中指出了在能源严重匮乏及环境污染严重的今天，太阳能作为一种清洁能源受到世人瞩目，开发太阳能对于保护生态环境和发展民族地区经济将起到巨大的推动作用。06中也提到太阳能是一种可持续利用的清洁能源。在能源严重匮乏和环境污染严重的今天，太阳能作为一种新兴的能源被世界各国所开发和利用。13LED灯照明技术最早应用半导体PN结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GAASP，发红光（P650NM），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约01流明/瓦。20世纪70年代中期，引入元素IN和N，
21、使LED产生绿光（P555NM），黄光（P590NM）和橙光（P610NM），光效也提高到1流明/瓦。到了20世纪80年代初，出现了GAALAS的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。20世纪90年代初，发红光、黄光的GAALINP和发绿、蓝光的GAINN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在红、橙区（P615NM）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（P530NM）的光效可以达到50流明/瓦。LED灯是高亮度发光二极管发光源，光效高、耗电少、寿命长、易控制、免维护、安全环保，是新一代固体冷光源。色柔和、艳丽、丰富多
22、彩，适用家庭、商场、银行、医院、宾馆、饭店等各种公共场所长时间照明。近几年，LED的发光效率增长100倍，成本下降10倍，其发展前景吸引全球照明大厂家都先后加入LED光源及市场开发中。学术界和产业界认为LED灯是进入照明市场的必由之路。01中指出LED晶粒尺寸小，颜色种类多，使用时排列方式又有很大的灵活性，这是它比一般光源优越的地方；另外，LED与其他光源比还具有较高的光效和更高的可靠性，供电方法也很简单。05中指出了在能源严重匮乏及环境污染严重的今天，太阳能作为一种清洁能源受到世人瞩目，开发太阳能对于保护生态环境和发展民族地区经济将起到巨大的推动作用。LED是一种高效节能的电光源，其发光效率
23、高、节能、寿命长。该文章以LED灯为光源,设计了一款太阳能LED灯。1106中也提到太阳能是一种可持续利用的清洁能源。在能源严重匮乏和环境污染严重的今天，太阳能作为一种新兴的能源被世界各国所开发和利用。LED灯是一种高效节能的电光源，它的发光效率高、节能、寿命比较长。该文章在单个LED灯功率低,亮度暗,不能满足室内照明需要的基础上,以多个LED灯为光源,设计一种太阳能LED灯电路。07中写到LED灯以其高效、节能、环保、寿命长、易于控制等特点在照明行业异军突起，倍受业内人士欢迎。其优越性、实用性是其它光源所无法媲美的，它将愈来愈多地使用于城市、道路、街道照明和城市亮化工程，实现“变、亮、跳、省
24、、长”的效果。2、文献综述总结通过上面对三种技术的介绍，我们可以看出随着科学技术的发展,无线通信技术已经应用到生活的方方面面，无线通信技术的发展为人们的生活、生产带来了极大的改变，节省了大量的人力、物力资源。在一些不利于有线通信的场所，无线通信技术更是起到了不可替代的作用。在环境污染日益严重和能源日益匮乏的今天，寻找和发现一种可再生并且无污染的能源成为当务之急，而太阳能符合正好符合这些要求，因此人们对太阳能的开发和利用也越来越重视。在太阳能的研究过程当中，太阳能的转化效率和储存问题是关键。LED灯相比于不同照明灯，光效高、耗电少、寿命长、免维护、安全环保，完全符合人们对照明工具的理想要求，所以
25、随着LED灯研究的不断深入，LED灯也逐渐走入人们的日常生活。总之，这三种技术在以后的生活中会得到更加广泛的应用。参考文献01陈传虞，LED恒流驱动芯片介绍（上）J，中国照明电器，2010（4）1722。02陈传虞，LED恒流驱动芯片介绍（下）J，中国照明电器，2010（5）2025。03刘兵，PC机无线数据收发装置J，集成电路应用，199633334。04周国雄，夏国荣，周凯，蒋辉平，雷琪，基于无线数据收发原理的自动报站系统J，微计算机信息，2008，24（11）179181。1205杨振萍，太阳能LED灯J，太阳能技术与产品，2010（4）1819。06洪长平，一种LED灯的设计研究J，漳
26、州职业技术学院学报，2010，12（2）2526。07曾媛，环保节能的LED灯J，厦门科技，2010（3）2527。08周绍平,杜洪林，PT2262/PT2272无线数据收发模块应用的改进方法J，江西科学，2009，27（4）597607。09陈友卿，DF无线数据收发模块J，无线电，20085504546。10范佳午，杨军，张灿坤，颜鑫亮，杨百瑞，光敏电阻响应时间的研究试验J，物理实验，2007，2734648。11景文富，刘明黎，李宇明，光敏电阻的自动测试与分选J，制造业自化,2009，3177981。12陈德富，陶正苏，周迪，基于TINYOS的CC2430无线数据收发的设计J，电子设计工程
27、，2010，1839498。13周思远，短距离无线数据传输及接口技术J，电子技术，2007（1112）147149。14ZHAOXIANXIONG,YAYONGCHEN,ZHIHUICHEN,CHUNXIAOSONGMODIFICATIONOFLUMINESCENTPROPERTIESOFREDSULPHIDEPHOSPHORSFORWHITELEDLIGHTINGJJOURNALOFRAREARTHS,20062413313615CHRISTOPHERKMOORE,BIERMANBIERMANSELFPROPELLEDCLEANINGDEVICEWITHWIRELESSREMOTECONTR
28、OLJUNITEDSTATESPATENT,198116JOSEPHGANDREBOURGETREMOTECONTROLSYSTEMFORATELEVISIONTECEIVERJUNITEDSTATESPATENT,196019LIENLING,WANGXUE,SONGLINHONG,YUANYONGXIA,YUFADA,LIUMANCANGDESIGNOF19GHZRFCMOSVCOJTHEJOURNALOFCHINAUNIVERSITIESOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONS,2009,16310310713本科毕业设计（20届）遥控LED指示灯设计14摘要【摘要】基于
29、野外狩猎动物的应用需求，本文设计制作了一款遥控LED指示灯。本设计主要应用无线遥控、太阳能充电和LED照明等技术。在学习主要芯片SC2262/SC2272、HT7044A1、PT4105、HT7536的基础上，完成了整个装置的设计和调试。本装置的主要功能单元有无线数据收发模块、太阳能电源模块、定时模块和LED驱动模块。实验结果验证了设计的有效性和实用性。【关键词】无线数据收发；太阳能电源；定时；LED驱动。15ABSTRACT【ABSTRACT】BASEDONTHEAPPLICATIONREQUIREMENTSFORHUNTINGWILDANIMALS,THISPAPERPROPOSESARE
30、MOTELEDLIGHT,WHICHISBASEDONWIRELESSREMOTECONTROLTECHNOLOGY,SOLARCHARGINGTECHNOLOGYANDLEDLIGHTINGTECHNOLOGYFIRSTLY,THEMAINCHIPSSC2262/SC2272,HT7044A1,PT4105ANDHT7536AREANALYZEDDETAILEDNEXT,THENEWDEVICEISDEVELOPEDTHEMAINFUNCTIONALUNITSOFTHEDEVICEINCLUDEWIRELESSDATARECEIVERMODULE,SOLARPOWERMODULE,TIMIN
31、GMODULEANDLEDDRIVERMODULETHEEXPERIMENTALRESULTSDEMONSTRATETHEVALIDITYANDPRACTICALITYOFTHEDESIGN【KEYWORDS】WIRELESSDATARECEIVER；SOLARPOWER；TIMING；LEDDRIVER。16目录摘要IIABSTRACTIII目录IV1绪论111无线遥控的特点与发展112LED光源的特点与发展113太阳能的特点与发展214本文研究的意义215本文的主要研究内容32无线数据收发原理421概述422SC2262/SC2272性能简介423SC2262介绍4231SC2262的引脚
32、及引脚说明4232SC2262的特点524SC2272介绍6241SC2272的引脚及引脚说明6242SC2272的特点73遥控LED指示灯系统设计831整体设计方案832硬件电路设计9321无线数据收发模块9322太阳能电源模块11323定时模块15324LED灯驱动模块17325遥控功能的设计LED指示灯204实验结果与分析2341实验结果2342实验中出现的问题及分析255全文总结26参考文献27致谢28171绪论11无线遥控的特点与发展随着科学技术的发展，简单、方便、实用的东西越来越受到人们的喜爱。无线遥控技术的发展为人们的生活、生产带来了极大的改变，节省了大量的人力、物力资源。现在，
33、无线遥控技术已经应用到生活的方方面面。在一些不利于人们工作的场所，无线遥控技术更是起到了不可替代的作用。无线遥控器有很多种类，简单的来说，常见的有两种一种是家电常用的红外遥控模式（IRREMOTECONTROL）；另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等常用的无线电遥控模式（RFREMOTECONTROL）。两者各有不同的优势，应用的领域也有所区别。红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。无线电遥控与红外遥控
34、比，工业遥控器制作简单，遥控距离远，由于采用ASK调制方式发送，无方向性，穿透能力强，误码率低，更加安全可靠。到底是谁发明出第一个遥控器已不可考。但最早的遥控器之一，是一个叫尼古拉特斯拉（NIKOLATESLA）（18561943）的发明家在1898年时开发出来的（美国专利613809号），叫做“METHODOFANDAPPARATUSFORCONTROLLINGMECHANISMOFMOVINGVEHICLEORVEHICLES。”十九世纪80年代，发送和接收红外线的半导体装置开发出来时，就慢慢取代了超声波控制装置。即使其他的无线传输方式（如蓝牙）持续被开发出来，这种科技直到现在还持续广泛应
35、用。11LED光源的特点与发展随着超高亮度白光LED光源的出现，在照明领域的应用已经成为可能。据国际权威机构预测，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。目前，照明消耗约占整个电力消耗的20，大大降低照明用电是节省能源的重要途径，为实现这一目标，业界已研究开发出许多种节能照明器具，并达到了一定的成效。但是，距离“绿色照明”的要求还远远不够，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。LED以其固有的优越性正吸引着世界的目光。据美国能源部预测，2010年前后，美18国将有55的白炽灯和荧光灯被LED替代，每年节电价值可达350亿美元，可能形成一个500亿美
36、元的大产业。日本提出，LED将在2006年大规模替代传统白炽灯。LED发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术，但随着LED技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。1LED灯作为第四代半导体照明光源，与传统光源比，这种产品具有很多压倒性优势（1）光效率高光谱几乎全部集中于可见光频率，效率可以达到8090。而光效差不多的白炽灯可见光效率仅为1020；（2）光线质量高由于光谱中没有紫外线和红
37、外线，故没有热量，没有辐射，属于典型的绿色照明光源；（3）寿命长光通量衰减到70的标准寿命是5万小时。一个半导体灯正常情况下可以使用5年；（4）可靠耐用没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件，非正常报废率很小，维护费用极为低廉；（5）应用灵活体积小，可以平面封装，易开发成轻薄短小的产品，做成点、线、面各种形式的具体应用产品；（6）绿色环保废弃物可回收，没有污染，不像荧光灯一样含有汞成分；（7）响应时间短适应频繁开关以及高频运作的场合。LED光源代替传统光源的趋势不可更改，因此对于LED光源的认识、研究和开发势在必行。11太阳能的特点与发展能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展，能源
38、消费也相应的持续增长。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。据专家预测，到2040年，全球的光伏发电量将占世界总发电19量的26，2050年后将成为世界能源的支柱。211本文研究的意义本文研究的遥控LED指示灯，是一款诱捕野猪用的指示灯。这款指示灯的LED灯有一个特殊的
39、灯罩，发出的光能引诱野猪，捕猎者在远处通过控制这款野猪灯，就可以引诱野猪出现。这款指示灯包括无线数据收发模块、LED光源的驱动、太阳能充电等项目的研究和设计。此外，太阳能充电系统还有一个安全检测电路，使得蓄电池不会过充，保护了蓄电池，延长了蓄电池的使用寿命。随着科技的发展，无线数据传输技术得到长足的发展，给人们的生产和生活带来了极大的便利，尤其是在无线遥控方面的应用，更是锦上添花。无线遥控更进一步的解放了人们的劳动力，节省了物力人力，不仅使人们的生产和生活更加便利，而且更加安全。例如，无线数据传输芯片SC2262/SC2272以其低廉的价格、稳定的性能和方便的操作，得到生产者和使用者的青睐。S
40、C2262和SC2272都是采用CMOS工艺制造的功耗芯片，最大拥有12位的三态地址引脚，可以最多支持312个地址的编码。因此极大的减少了编码的冲突和非法对编码进行扫描以使之匹配的可能性。该设计不仅可以用在打猎，而且略做改变之后可以用作航海指示灯，也可以庭院照明用。11本文的主要研究内容本文研究的主要内容是在了解分析LED灯、太阳能充电以及无线遥控器的工作原理的基础上，设计基于RF射频无线遥控LED指示灯，并完成调试，验证实验的有效性和可行性。无线遥控LED指示灯系统主要包括无线数据收发模块、太阳能电源模块、LED灯驱动模块和定时模块四大部分。（1）无线数据收发模块设计主要包括无线数据发送模块
41、（即遥控器）设计和无线数据接收模块设计。无线数据发送模块是基于SC2262芯片的设计，实现控制信号编码、发送。无线数据接收模块是基于SC2272T4芯片的设计，实现控制信号的接收、解码。（2）太阳能电源模块主要包括电压检测电路、太阳能充电电路、降压电路。电压检测电路是用HT7044实现蓄电池电压的检测，防止蓄电池的过充。顾名思义，太阳能充电电20路就是实现太阳能到电能的转换的电路。由于设计中需要36V的电压，而电源电压是12V，故用基于7536芯片的降压电路实现降压功能。（3）LED驱动模块设计是用LED驱动降压转换器PT4105来实现的，用来驱动3个1W的LED灯。（4）定时模块是一个以NE
42、555为核心的单稳态触发电路，通过控制R、C值来实现定时控制。2无线数据收发原理21概述无线数据收发包括数据发射模块和接收模块，其工作频率一般为315MHZ，采用声表谐振器稳频，频率稳定度极高，特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。数据收发模块采用ASK方式调制，以降低功耗，当数据信号停止时发射电流降为零，数据信号与发射模块输入端可以用电阻或者直接连接。数据电平应接近数据收发模块的实际工作电压，以获得较高的调制效果。数据模块具有较宽的工作电压范围3V12V，当电压变化时发射频率基本不变，只是收发距离有所影响和发射模块配套的接收模块无需任何调整就能稳定地接收。当发射电压为12V时，为最佳工作电
43、压，具有较好的发射效果，这套模块的特点是发射功率比较大，传输距离比较远，比较适合恶劣条件下进行通讯。322SC2262/SC2272性能简介为了识别多路发出的信号，必须在发送端对信号进行编码，接收端对信号实现解调，采用的是最常用的SC2262/SC2272芯片组进行调制和解调的。这种芯片在日常民用和工业应用中非常多。编码芯片SC2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片SC2272接收到信号后，其地址码经过2次比较核对后，VT脚才输出高电平，21与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，SC2262不
44、接通电源，其17脚为低电平，所以315MHZ的高频发射电路不工作，当有按键按下时，SC2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHZ的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHZ的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全受控于SC2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控ASK调制相当于调制度为100的调幅。23SC2262介绍SC2262是CMOS工艺制造的低功耗通用编码电路，它和SC2272T4配对使用，最多有12位三态编码。电路具有省电模式，可用于无线电和红外遥控发射等应用。231SC2262的引脚及引脚说明
45、图21SC2262引脚图表21SC2262引脚说明引脚名称引脚标号输入/输出说明A0AX18，1013输入地址引脚，用于进行地址编码，可置“0”，“1”，“F”（悬空）D0DX78，1013输入数据输入端，有一个为“1”既有编码发出VCC18输入电源正端（）输入端22VSS9输入电源负端（）输入端TE14输入编码启动端，低电平有效OSC116输入双端电阻振荡器输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率OSC215输出双端电阻振荡器输出端DOUT17输出编码输出端（常低）SC2262完成发射，送出SC2262当前的地址编码和数据位数据。当前SC2272的当前地址与SC2262地址相匹配时，SC227
46、2开始接受SC2262发送的数据。232SC2262的特点CMOS工艺制造，低功耗外部应用线路元器件少工作电压范围宽2V15V地址A和数据D位通用数据A最多可达6位红外遥控和无线电遥控应用24SC2272介绍SC2272T4是与SC2262配对使用的一款通用解码集成电路，采用CMOS工艺制造，它最大拥有12位的三态地址引脚，可支持多大212个地址的编码。因此极大的减少了码的冲突和非法对编码进行扫描以使之匹配的可能性。241SC2272的引脚及引脚说明图22SC2272引脚图表22SC2272引脚说明23引脚名称引脚标号I/O功能说明A0A1116IA0A11码地址引脚。可置“0”，“1”或“F
47、”（悬空）D0D578，1013I/O数据输出引脚DIN14I数据输入引脚，接收到的编码信号由此脚串行输入OSC215O振荡器第一外接点OSC116I振荡器第二外接点VT17O有效传输确认，高电平有效VCC18电源正端VSS9电源负端SC2272T4对从DIN端输入的信号进行解码。所输入的编码波形以字码为单位被解码。字码含有地址位、数据位、和同部位。经解码出来的地址码与SC2272T4所设置地址码输入进行比较。如果所设置的地址码与连续2个由字码解码出来的地址码相匹配，则SC2272T4做以下动作解码得到有“1”数据时，驱动相应的数据输出端输出信号反转；驱动VT输出高电平。242SC2272的特
48、点工作电压范围宽（VCC4V15V）低功耗较强的噪声抑制能力最大设置为12位三态地址引脚或6位数据引脚外接双端电阻的振荡器数据端反转输出25无线数据收发模块的应用无线数据收发模块的最简单应用电路框图如图23和图24所示，无线数据发送框图中信号源是4位二进制数，编码器即SC2262，发射模块一般采用工作频率为315MHZ的数据发射模块，无线数据接收框图中接收模块为同频率的接收器，解码器是SC2272，信号输出为4位二进制数。24图23无线数据发射模块应用框图图24无线数据接收模块应用框图无线数据收发模块的应用范围家庭汽车安全系统车库控制遥控玩具其他工业遥控信号源编码器发射模块接收模块解码器信号输
49、出253遥控LED指示灯系统设计31整体设计方案整个设计的系统框图如图31所示，包括无线数据发送和接收模块、LED灯驱动、太阳能充电模块、电压转换电路和定时器6个主要部分。按键发送模块干电池接收模块定时模块LED驱动模块太阳能充电模块电压转换电路蓄电池图31遥控LED指示灯系统框图（1）太阳能充电模块为了方便使用者在野外使用，也为了节约能源和保护环境，本设计没有使用传统的电池作为电源，而是设计了一个太阳能充电装置作为整个系统的能源供应设备。太阳能充电模块包括一个基于电压检测器HT7044A1的充电保护电路，防止充电过程中对蓄电池进行过充以及电池电压过低时保护蓄电池。HT7044A1能构成一个滞限环，当电源电压低于滞环下限时，充电电路接通。随着充电的不断进行，电源电压不断升高，当电源电压高于滞环上限时，充电电路就断开，停止对蓄电池的充电。（2）电压转换电路本设计中应用的电源是蓄电池，蓄电池提供的电压是12V，为了减少能耗，本设计中SC2272、NE555等元件用的36V电压，故需要一个电压转换电路。如果只是用简单的串联电阻进行分压，则分压后的电压不稳定，而且随着负载的加减，电压会发生变化，无法达到本设计的要求。所以，为了分压后的电路有更好的带负载的能力，本设计中引进了稳压降压元件HT7536，最高输入电压是24V，输出
