1、毕业论文开题报告 电气工程及其自动化 LED 混色照明系统的设计 一、课题研究意义及现状 “ 节能技术呼声高涨的今天， LED 照明将成为照明技术的发展主流已成为共识 ” 。科学技术的发展， LED 的光效逐年提高， LED 即发光二极管，具有寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富等显著优点将会取代传统光源，从而引发人类照明史上的第四次革命，极大地改善人类的生存环境，缓解全球日益严峻的能源危机。用于 混色 照明 LED 方案 设计：适应于形势、时代的要求，首先考虑的是高效率，驱动的高效率才能充分体现和发挥 LED 节能高效的优势，其次 该方案 实现以人为本，按需调亮，在不影响正常照明照度的同时
2、，极大限度地节约能源，保护照明灯具。调光节能，随心所欲极大限度地按需控制能源，在照度和节电率间获得最佳平衡。 用于 混色 照明的 LED 还有一个重要的功能就是它可以按照人们的意愿调节 LED 灯光的色调、色彩，从而可实现单个光源能轻易创造变化的照明情景，今天，灯具已是从单纯 “ 提供照明 ” 的光源演变为 “ 创造生活情趣 ” 的角色。 LED 灯 混色 照明，不但可以满足节电照明的需要，而且 混色 照明灯光可变化的色彩使人产生各种不同感觉，对彩色可随心所欲，通过改变灯光的颜色、对比度和亮度等 ，满足我们需要的情景，也在色彩的变化间切换出不同的季节风情以及不同的情景场面氛围；并可陶冶人们的情
3、操，不同的颜色使人产生不同的情绪，从而引起人的心境发生不同变化。灯光是一种能够为人们敏锐地感觉到的因素，它既能形成宁静舒适的气氛，又能烘托欢乐、热烈的场面；能产生庄重肃穆的效果，也能制造豪华富丽的气氛，巧妙运用灯光色彩可让人们心情放飞。 夏天天气比较炎热，如果家里的灯光属于暖色调的，无疑给人感觉更加热，从而是人的内心烦躁不安，容易引起发脾气等，而冬天正好相反，由于天气严寒，而家里的灯具属于冷色调的，就会使空间显 得更加的冷清，也会影响人的情绪的， LED 混色 照明可满足人们能随时随心调节灯光色温、色调的需要，创造出一个使人们更舒适的照明环境 .混色 照明的 LED 驱动线路的负载是由白光 L
4、ED 和三基色LED 组合而成，通过驱动线路对不同色彩 LED 输出的调整，来弥补白光 LED 其显色性指数 (CRI)偏低的问题，使 LED 照明在白光应用中保持很高的显色指数 (CRI)，满足人们对高质量灯光照明的需求。 同时 ,从目前国内外的技术发展来看， LED 混色照明 (室内照明 ,情景照明 )进入千家万户是一个必然的过程。随着各国纷纷出台的禁用白炽灯的法律， 同时伴随标准的逐渐完善， 所以预期将会替换大量白炽灯和卤素灯，因此 LE 混色 照明 设计和 产品的预计需求量很大。只要质量稳定，有持续的客户需求 ,相信这方面的增长会持续至少 10 年的时间。合理有效的政府组织，加上国内外
5、相关科研能力和企业基础，我们完全有信心 使 LED 混色 照明走进千家万户。 二、课题研究的主要内容和预期目标 关于本次的课题研究的具体内容和计划： （ 1）了解和研究 Cypress 公司的 EZ-Color 混色照明控制器； （ 2）分析基于 EZ-Color 的高亮 LED 控制的解决方案，掌握 EZ-Color 控制器的结构 和性能； （ 3） Cypress Designer5.0 的学习和软件的操作使用； （ 4）研究实现展厅背景墙多色彩照明效果的解决方案。 （ 5）应用 CY8CLED16 设计 16 通道 LED 照明系统，并绘制原理图，动手制作 PCB板； （ 6）应用 PS
6、oC express 软件 设计编写 EZ-Color 控制器的驱动程序，完善程序操作； （ 7）应用 C 语言编写系统应用程序，进行硬件电路的调试。 （ 8）系统的整体硬件结构设计 (包括芯片规划和外围电路设计 )； （ 9）制作课题研究的实物； 本次课题研究的预期目标： （ 1）完成本次课题的所 有要求； （ 2）掌握嵌入式系统设计的方法； （ 3）完成课题的软硬件设计和设计论文。 三、课题研究的方法及措施 本次课题研究的混色照明系统主要由高亮 LED 灯组成 ,LED 是由红、绿、蓝三种颜色为一组合，作为系统的控制对象，本系统的主控制器件选择赛普拉斯公司专门针对 高亮度 LED 照明混色
7、应用的可编程片上系统芯片。它主要由 8 位微处理器，可编程模拟模块和数字模块，外加硬件乘法累加器、I2C、闪存、 SRAM 等周边外围模块组成 。 LED 混色照明的系统框图如下 : P S o CE Z - c o l o r 控 制 器控 制 信 号 输 入电 源 信 号L E D 驱 动 电 路基 于 EZ-color 控制器将 LED 的型号规格和温度补偿都计算完善的原因 ,系统只要两个阶段： （ 1）选择输入与输出 ； （ 2）定义输入与输出的行为关系或传递函数关系。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010 年 10 月 15 至 2011年 5月 15日。 2010 年
8、10 月 15 日 -11 月 10日： 分析老师给的任务，收集资料，进行系统总体方案设计。 2010 年 11月 11 日 -2010 年 12 月 4 日：完成关于 LED 混色照明系统的设计的开题报告、文献综述、外文翻译，开题答辩。 2010 年 12 月 10 日 -2011 年 1月 21日：对方案进 行具体设计。 2011 年 1月 2 日 -2010 年 3 月 21 日：对系统模块进行软件程序设计，调试程序，撰写设计报告与论文。 2011 年 3 月 22 日 -4 月 4日：对设计作品进行完善，修改论文。 2011 年 4 月 4 日 -2011 年 4月 17日：答辩。 五
9、、参考文献 1 李薇 刘方等 . 情景照明系统的 LED 混色技术研究 (上 )J.中国照明电器 ,2009(10):8 27. 2 荆其城 ,焦书兰 ,哈柏林等 .色度学 M.北京 :科学出版社 ,1979。 3 Gavin Hsesse.用于智能照明的 LED 混色技术 J.今日电 子， 2007（ 9）： 84 85. 4 毛兴斌，张艳雯 ,周建军等 . 新一代绿色光源 LED 及其应用技术 M.北京 :人民邮电出版社 ,2008. 5艾晓辉 . 基于 EZ-Color 控制器的高亮 LED 照明混色方案 J.电子产品世界 ,2007(10):7276. 6 梁志颖 .嵌入式系统晶片 P
10、SoC 实作入门 M.台湾：旗标出版社， 2009， 9. 7 吴建 .可编程 PSoC 的构成及其系统设计 J.现代电子技术， 2004,27(17):63 65. 8 叶朝辉，华成英 .可编程片上系统 (PSoC)原理及实训 M.北京：清华大学出版社， 2008， 5. 9 朱明程，李晓滨 .PSoC 原理与应用设计 M.北京：机械工业出版社， 2008， 3. 10 Margery Conner.EZ-Color controller family simplifies HB-LED-lighting-system designsJ. Electrical Design News， 2007， 52(13)： 7679. 11 Karl Ernemann. Monaco Color Management Systems: Ez Remedy for the color managementbluesJ. Studio Photography & Design， 2004， 7（ 3）： 32 35.
