1、 1 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电气工程及自动化 基于 PWM 的遥控 LED 灯显示 一、课题研究意义及现状 基于环保立场以及节约能源诉求 ， 全球各国政府都很重视 LED 灯具带来的经济与节能效益 。 LED 这种由无毒材料制成，同时还可以回收再利用的“绿色照明”光源已经越来越多得被应用到人们的生产和生活中。在高新技术迅速发展的时代，半导体照明将引发自爱迪生发明电灯以来又一次照明电光源的革命。 LED 除环保外，还具有体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度低热量、坚固耐用、多变幻技术先进等优点。 LED 在电子产品中的应用已有较悠久的 历史。由于寿命长、发热低，在强电中用作信号指示灯
2、也有较长的历史，在交通信号灯、广告中也得到了较广泛的应用 ， LED 作为照明光源，现在用得较广的是广告、立交桥轮廓灯和建筑物立面照明 。此外，在汽车工业、建筑（尤其是隧道工程）、医疗等领域也有广泛的应用。基于 PWM 的遥控 LED 灯可以远程控制 LED 等的亮度，减小某些高空或不宜近距离调节的地方调亮度的危险性，更加安全、方便，还具有较强的抗干扰性。 半导体照明（ LED 照明）被誉为人类照明史上继白炽灯之后的第二次照明革命。据中科院半导体所所长李晋闽介绍，半导体照明的能源消耗 是普通白炽灯的十分之一，而寿命却可达到 十 万小时以上。正因如此，从 二零零七 年起，美国、欧盟、日本、澳大利
3、亚、加拿大等国家和地区已陆续宣布将逐步淘汰白炽灯，发展 LED 照明产业。国家计划新材料领域专家组首席专家徐坚透露，根据 “十二五 ”规划，半导体照明工程到 二零一五 年芯片国产化率将达 百分之七十 ，产业规模将达到 五千 亿元。 采用 PWM 技术是利用 PWM 控制信号，通过控制 LED 的正向工作电流的占空比来调节 LED 的发光亮度。 采用 PWM 的 LED 调光控制法以大于 100HZ 的开关工作 频率 ，以脉宽调制的方法改变 LED 驱动电流的 脉冲占 空比 来实理 LED 的调光控制，选用大于 100HZ 开关调光控制频率主要是为了避免人眼感觉到调光闪烁现象，在 LED 的 P
4、WM 调光控制下， LED 的发光亮度正比于 PWM 的脉冲占空比，在这种调光控制方法下，可以在高度调光比范围内保持LED 的发光颜色不变，采用 PWM 的 LED 调光控制的调光比范围可达 3000： 1。 二、课题研究的主要内容和预期目标 2 本课题 以单片机为主控核心， 基于 PWM 调试原理， 从设计的容易实施角度出发， 与按键、显示器等少量辅助电路相结合， 设计一种 LED 亮度 控制系统。 基本要求： 1. 利用 PWM 技术控制各基色 LED 灯泡亮度。 2. 本系统的 LED 灯亮度 变化是从预设值开始到单片机的最大输出范围。 3. 通过连接键盘 、红外遥控 等方式， 对 LE
5、D 灯的亮度进行调节 。 4. 抗干扰能力。 三、课题研究的方法及措施 调节 LED 灯亮度的方法主要有 3 种：（ 1）使用 SET 电阻， 在 LED 驱动控制 IC 引脚 RSET两端并联不同的转换电阻，使用一个 直流电压 设置 LED 驱动控制 IC 引脚 RSET 的电流，从而改变 LED 的正向工作电流，达到调节 ALED 发光亮度的目的 ；（ 2）采用 PWM 技术， 利用 PWM控制信号，通过控制 LED 的正向工作电流的占空比来调 节 ALED 的发光亮度 ，这种方法不会使光的颜色发生改变；（ 3）线性调节， 最简便的方法是在 LED 驱动控制 C 中使用外部 SET电阻来实
6、现 LED 的调光控制。虽然，这种调光控制方法有效，但却缺乏灵活性，无法让用户改变光强度。线性调节则会降低效率，并引起白光 LED 朝向黄色光谱的色彩偏移。可能是轻微的偏移，但可在敏感应用中检测出。 比较 3 种方法的优缺点，我选择了用 PWM 技术调节 LED 灯的亮度，并在此基础上加入了遥控，从而达到了远程控制的效果，能在一定范围内对 LED 灯的亮度进行调节，使 LED 灯亮度的调节更加方便。 STC89C52单片机按 键 模 块遥 控 模 块L E D 显 示 模块电 源 模 块报 警 模 块系统结构框图 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2011 年 9 月 15 至 2012
7、年 4月 20日。 2011 年 9月 15至 2011年 10月 15 日：明确任务，查找资料，确定系统总体设计方案。 3 2011 年 10月 16 日至 2011年 11月 9 日 :写文献综述，外文翻译，开题报告，准备开题答辩。 2011 年 11月 14 日至 2012年 3月 5 日： 硬件电路与软件程序设计， 同时通过实验模拟测试； 撰写设计报告与论文。 2012 年 3月 5 日至 2012年 4月 20 日：撰写毕业论文，完善设计 作品 与修 改毕业论文；做好论文答辩的 PPT 资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。 五、参考文献 1 Bobsy Arief Kurniaw
8、an,Yoshio Nakashima,Mamoru Takamatsu.Analysis of visual perception of light emitting diode brightness in dense fog with various droplet sizesJ.Optical Review ，2008， 5，（ 3）： 166 172. 2 任霞 .LED 灯与节能 J.企业技术开发， 2010，（ 05）： 56 58. 3 何开钧 .LED 照明科技的明天 J.厦门科技， 2005，（ 02）： 36 38. 4 李甫元 .LED 灯 J.电气时代， 2004,（
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