智能控制LED电路设计
目前LED基本还是属于直接开关的状态，在很黑暗的环境中如果突然的高亮度将会直接影响眼睛的健康，我们需要一个打开开关后可以逐级变亮的LED装置， 由此，引出了我的智能控制型LED驱动电路设计的开展。该设计将会较好的解决现有照明开关损伤眼睛健康的问题。 HM000060
这篇文章将在以上方面作一些介绍和相关方面的研究，并且设计了一款智能控制型LED驱动电路，具有的功能为：在LCD屏幕的第一行上显示当前的实时时间，并且能够在屏幕的第二行显示当前的光照强度，其次是智能控制LED亮度，通过PWM调光，利用单片机具有的PWM端口，在不改变PWM方波周期的前提下，通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比，从而控制充电电流，以此来调整亮度，使得灯在打开后能够从暗逐级变亮；关闭后，能够逐级变暗，这个装置还能够进行手动调节LED需要的亮度，以达到自己需要的灯光效果。
同时，此款智能控制型LED驱动电路还是一款非常好的环保型设计产品，市场迫切需要这样的产品能够早日问世。
应用场合：普遍适用（主要应用婴儿和老年人房间）各类型房间用电，防止从黑暗中开灯，突然的亮度会对眼睛造成不良的伤害，影响眼睛的视力等健康问题。
本章将会介绍LED的发展趋势和智能控制型LED驱动电路的前景，引出市场推广计划项目——智能控制型LED驱动电路，该项目目的在于解决现有照明开关损伤眼睛健康的问题，以及突出它的优势所在。然后介绍整个项目的一些总体框架，还会对本文主要的工作和结构做出相关交代。关键词：LED；环保；调光；智能；健康
1.1 智能控制型LED驱动电路选题背景
1.1.1 LED最新发展的趋势
从全球的LED发展趋势来看，我国的LED行业专业技术和核心技术还是掌握在国外人的手里。近些年，在全球的节能减排的大背景下，很多国家都推出了白炽灯禁用计划和LED推广计划。由于在国家的政策大力支持下，未来LED行业的发展前景是无可估量的，我相信一定会是未来的一颗“明日之星”，国内LED行业发展的趋势大致如下。
1.1.2 产品的多元化和产品技术的深化
我国LED产业的技术基础和水平应该说还是比较先进的，主要的产品和关键技术与国际同行业的先进水平还是能够保持相对一致的，但是相对落后的是工艺水平，与国外产品明显的差距在于：规范化、可靠性、整机系统设计、制造工艺、检测测试手段等方面。
LED器件技术和性能不断提高，电子技术的发展也是日新月异，这为国内LED产品的技术深化和提高带来良好的基础。同时LED显示在社会生活的很多领域都得到了广泛的应用，半导体照明产业的快速发展也为LED产业带来了良好的契机，因此，LED的市场发展前景会非常的乐观。 查看完整请+Q:351916072获取
把产品体系进行丰富，技术内涵进行深化，多元化产品，突出主导产品的优势将是国内LED产业发展的重要趋势。
1.1.3 常规产品的标准化和特定领域应用产品的专业化
我们都知道相关标准的宣传贯彻和推广，将促进LED产品的标准化发展。常规LED产品中，控制系统和标准化显示器件等会得到更加广泛的采用，集成性的LED显示产品也会在产业中会占据主导地位，标准化LED产品的生产和专业化的市场技术服务分工将变得更加明显。在专业的应用领域中，LED产品为满足专业应用的需求，将不断提升专业化水平，结合专业化产品去拓展形成LED的新产品和新的应用领域，比如大面积LED显示的城市亮化工程、各种活动的LED照明技术、城市交通方面的各类LED显示等。
1.1.4 产业内部的合理分工和新产业格局的形成
随着技术的提高和市场的拓展，国内的LED产业将会在调整中慢慢提高并会进行合理的分工，形成新的产业格局。在整体的产业链结构中，LED器件生产的领军企业和显示产品生产的龙头企业的形成，将会重新的界定上下游产业的分工格局，突出的体现专业化分工和合作。或许在半导体照明产业的发展前期，LED器件的生产企业和显示产品生产企业的专业化分工和合作的界定比较模糊不清，但随着技术产品的成熟和市场的扩展，这种界定将日渐清晰的表现出来。在国内的LED产业中，产业内的各个企业将会进行适当的分类，慢慢形成以核心控制系统技术研发为主要的技术开发型企业，以标准化、规模化生产为主的产品制造型企业，以满足专业市场需求为主的专业应用型企业，以市场应用推广为主的技术服务型企业等。其实每个城市都在发展自己的LED产业，他们的发展趋势大致和上面差不多。
1.1.5 现有LED驱动电路的方式及其优缺点
当前，LED驱动电路大致有一下几种：线性稳压/恒流电源驱动方式，电阻降压驱动方式，DC-DC转换驱动方式，电荷泵驱动方式。电阻降压式LED驱动电路的成本比较低、而且简单易行。LED是电流控制型器件，他的导通压降相对还是比较低的，所以，最简单的方法就是使用电阻来限制LED的电流。但是，这个驱动方式却不具备任何的保护功能，而且电阻消耗功率也会比较大，电路效率比较低。而线性LED驱动电路的结构比较简单、实现也比较方便，电路的核心是利用工作于线性区的功率三极管或者MOSFFET作为一动态可调电阻来控制负载。我们知道线性LED驱动电路的输出是线性直流电，可用于一些要求比较高的场合中，但由于线性电源的调整管的工作在放大状态，因而发热量会比较大，效率会比较低。电荷泵驱动电路根据输出方式的不同分为两种：电压输出型和电流输出型。电压输出型电荷泵驱动电路输出的是恒定的电压，电流输出型电荷泵驱动电路输出的是恒定的电流。电荷泵电路的最大优势是不再需要使用电感元件，而且成本很低、噪声也很低、辐射EMI也比较小并且控制能力也很强等优点。然而，电路的效率的变化会随着输入电压和输出电压的比例关系而变化，有时效率甚至会降低到70%以下，尤其是电压调节的电荷泵的效率往往不足70%。所以可以看出电荷泵式驱动电路在大功率LED驱动应用中就会受到限制。
DC-DC转换驱动方式可分为：非隔离式开关电源驱动方式、开关型LED恒流芯片驱动方式、隔离式开关电源驱动方式。非隔离式开关电源驱动方式，如降压型（Buck）和升压型（Boost）电路等，利用开关技术可以获得比较高的效率和比较宽的电压范围。然而，此类DC-DC变换器输入和输出是需要共地的，不能实现良好的电气隔离，所以并不适用于交流输入的场合。隔离式开关电源驱动方式，如正激变换方式（Forward）和反激变换方式（Flyback）等，利用变压器进行隔离输入与输出，并可采用工频交流电供电，具有适用性好、效率高、安全、可靠等优点，成为现阶段LED恒流驱动电路的首选。 查看完整请+Q:351916072获取
1.1.6 现有的智能控制型LED驱动电路存在的问题
目前LED灯具行业虽然如今已经被多数人所熟悉，同时也在商业场所或者是在公共场所有了广泛的利用，但是不可否认的是LED灯具行业在我国仍然需要更好的发展空间才能达到普及的水平。那么目前我国的LED灯具发展主要受到哪几方面的因素影响呢？我们一起来分析一下：
①缺乏品牌意识：由于LED企业数量较多，行业市场鱼龙混杂，参差不齐，很多产品没有自立品牌，导致一些企业盗用商家盗用专利，侵权现象经常发生。
②民用领域需要政策扶持：由于LED灯具成本较高，使得一些相关部门不敢大力投入，使其推广程度落后于发达国家。目前我国的LED多数用于公用设施，在家用领域的发展还需要政策的扶持才能有进一步的发展。
③不同区域中政策与规范都有不同：一些政府出台了当地LED企业的维护政策，在城市照明领域中优先考虑当地企业，使得很多LED企业以参与当局目标招标工作为主。另外尚无统一的LED日光灯等灯具的照明规范，各地政策不一导致LED行业在开辟市场是遇到较大的阻力，也限制了LED灯具的发展空间。
④缺乏物品订价权：国内LED企业规模较小，财产资本较为涣散，大功率LED芯片主要依靠国外进口，导致成本居高不下。
⑤设备技术存在瓶颈：在LED行业中，国产灯具存在一定程度上的设备与技术瓶颈，尤其是在大功率灯具的均衡问题，莹光粉的耐久高效问题，很多技术专利都被发达国家企业所垄断。在LED的亮度，发光效率，抗漏电与抗静电性能与国外企业相比都存在不同程度的差距。
以上几方面因素都会影响LED灯具在我国的良好发展，只有行业与政府共同努力，努力改善以上几方面问题，才能使我国的LED行业更加迅速的发展。
1.2 项目总体框架 查看完整请+Q:351916072获取
第1章 绪论 01
1.1 智能控制型LED驱动电路选题背景01
1.1.1 LED最新发展的趋势01
1.1.2 产品的多元化和产品技术的深化01
1.1.3 常规产品的标准化和特定领域应用产品的专业化01
1.1.4 产业内部的合理分工和新产业格局的形成 02
1.1.5 现有LED驱动电路的方式及其优缺点02
1.1.6 现有的智能控制型LED驱动电路存在的问题03
1.2 项目总体框架 04
1.3 本文主要工作和结构04
第2章 技术分析 06
2.1 AT89S51的介绍和应用06
2.1.1 AT89S51介绍 06
2.2 DS1302涓流充电时钟保持芯片的原理与应用 12
2.2.1 概述12
2.2.2 DS1302 的管脚描述及订单信息 12
2.3 LCD1602的相关简介13
2.3.1 概述13
2.3.2 管脚功能及特性14
2.3.3 指令集14
2.4 光敏电阻15
2.4.1 定义 15
2.4.2 工作原理及分类15
2.4.3 应用及优缺点16
2.5 PWM调光技术18
第3章 电路分析20
3.1 功能介绍及实现方法20
3.1.1 实时时钟21
3.1.2 光照检测22
3.1.3 智能调光24
3.1.4 手动调光25
3.2 电路制作26
3.2.1 面向对象编程语言—C#26
3.2.2 单片机最小系统 26
3.2.3 模块DS130228
3.2.4 模块LED阵列灯32
3.2.5 模块LCD160233
3.2.6 LED的PWM调光33
3.3 整体电路制作 34
3.3.1 电路制作电路图34
3.3.2 电路PCB 35
3.3.3 产品的实物图35
总结与展望 38
参考文献 39
致 谢 40
附 录 41
一 、英文原文41
二 、英文翻译46
三 、源程序50 查看完整请+Q:351916072获取
这篇文章将在以上方面作一些介绍和相关方面的研究，并且设计了一款智能控制型LED驱动电路，具有的功能为：在LCD屏幕的第一行上显示当前的实时时间，并且能够在屏幕的第二行显示当前的光照强度，其次是智能控制LED亮度，通过PWM调光，利用单片机具有的PWM端口，在不改变PWM方波周期的前提下，通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比，从而控制充电电流，以此来调整亮度，使得灯在打开后能够从暗逐级变亮；关闭后，能够逐级变暗，这个装置还能够进行手动调节LED需要的亮度，以达到自己需要的灯光效果。
同时，此款智能控制型LED驱动电路还是一款非常好的环保型设计产品，市场迫切需要这样的产品能够早日问世。
应用场合：普遍适用（主要应用婴儿和老年人房间）各类型房间用电，防止从黑暗中开灯，突然的亮度会对眼睛造成不良的伤害，影响眼睛的视力等健康问题。
本章将会介绍LED的发展趋势和智能控制型LED驱动电路的前景，引出市场推广计划项目——智能控制型LED驱动电路，该项目目的在于解决现有照明开关损伤眼睛健康的问题，以及突出它的优势所在。然后介绍整个项目的一些总体框架，还会对本文主要的工作和结构做出相关交代。关键词：LED；环保；调光；智能；健康
1.1 智能控制型LED驱动电路选题背景
1.1.1 LED最新发展的趋势
从全球的LED发展趋势来看，我国的LED行业专业技术和核心技术还是掌握在国外人的手里。近些年，在全球的节能减排的大背景下，很多国家都推出了白炽灯禁用计划和LED推广计划。由于在国家的政策大力支持下，未来LED行业的发展前景是无可估量的，我相信一定会是未来的一颗“明日之星”，国内LED行业发展的趋势大致如下。
1.1.2 产品的多元化和产品技术的深化
我国LED产业的技术基础和水平应该说还是比较先进的，主要的产品和关键技术与国际同行业的先进水平还是能够保持相对一致的，但是相对落后的是工艺水平，与国外产品明显的差距在于：规范化、可靠性、整机系统设计、制造工艺、检测测试手段等方面。
LED器件技术和性能不断提高，电子技术的发展也是日新月异，这为国内LED产品的技术深化和提高带来良好的基础。同时LED显示在社会生活的很多领域都得到了广泛的应用，半导体照明产业的快速发展也为LED产业带来了良好的契机，因此，LED的市场发展前景会非常的乐观。 查看完整请+Q:351916072获取
把产品体系进行丰富，技术内涵进行深化，多元化产品，突出主导产品的优势将是国内LED产业发展的重要趋势。
1.1.3 常规产品的标准化和特定领域应用产品的专业化
我们都知道相关标准的宣传贯彻和推广，将促进LED产品的标准化发展。常规LED产品中，控制系统和标准化显示器件等会得到更加广泛的采用，集成性的LED显示产品也会在产业中会占据主导地位，标准化LED产品的生产和专业化的市场技术服务分工将变得更加明显。在专业的应用领域中，LED产品为满足专业应用的需求，将不断提升专业化水平，结合专业化产品去拓展形成LED的新产品和新的应用领域，比如大面积LED显示的城市亮化工程、各种活动的LED照明技术、城市交通方面的各类LED显示等。
1.1.4 产业内部的合理分工和新产业格局的形成
随着技术的提高和市场的拓展，国内的LED产业将会在调整中慢慢提高并会进行合理的分工，形成新的产业格局。在整体的产业链结构中，LED器件生产的领军企业和显示产品生产的龙头企业的形成，将会重新的界定上下游产业的分工格局，突出的体现专业化分工和合作。或许在半导体照明产业的发展前期，LED器件的生产企业和显示产品生产企业的专业化分工和合作的界定比较模糊不清，但随着技术产品的成熟和市场的扩展，这种界定将日渐清晰的表现出来。在国内的LED产业中，产业内的各个企业将会进行适当的分类，慢慢形成以核心控制系统技术研发为主要的技术开发型企业，以标准化、规模化生产为主的产品制造型企业，以满足专业市场需求为主的专业应用型企业，以市场应用推广为主的技术服务型企业等。其实每个城市都在发展自己的LED产业，他们的发展趋势大致和上面差不多。
1.1.5 现有LED驱动电路的方式及其优缺点
当前，LED驱动电路大致有一下几种：线性稳压/恒流电源驱动方式，电阻降压驱动方式，DC-DC转换驱动方式，电荷泵驱动方式。电阻降压式LED驱动电路的成本比较低、而且简单易行。LED是电流控制型器件，他的导通压降相对还是比较低的，所以，最简单的方法就是使用电阻来限制LED的电流。但是，这个驱动方式却不具备任何的保护功能，而且电阻消耗功率也会比较大，电路效率比较低。而线性LED驱动电路的结构比较简单、实现也比较方便，电路的核心是利用工作于线性区的功率三极管或者MOSFFET作为一动态可调电阻来控制负载。我们知道线性LED驱动电路的输出是线性直流电，可用于一些要求比较高的场合中，但由于线性电源的调整管的工作在放大状态，因而发热量会比较大，效率会比较低。电荷泵驱动电路根据输出方式的不同分为两种：电压输出型和电流输出型。电压输出型电荷泵驱动电路输出的是恒定的电压，电流输出型电荷泵驱动电路输出的是恒定的电流。电荷泵电路的最大优势是不再需要使用电感元件，而且成本很低、噪声也很低、辐射EMI也比较小并且控制能力也很强等优点。然而，电路的效率的变化会随着输入电压和输出电压的比例关系而变化，有时效率甚至会降低到70%以下，尤其是电压调节的电荷泵的效率往往不足70%。所以可以看出电荷泵式驱动电路在大功率LED驱动应用中就会受到限制。
DC-DC转换驱动方式可分为：非隔离式开关电源驱动方式、开关型LED恒流芯片驱动方式、隔离式开关电源驱动方式。非隔离式开关电源驱动方式，如降压型（Buck）和升压型（Boost）电路等，利用开关技术可以获得比较高的效率和比较宽的电压范围。然而，此类DC-DC变换器输入和输出是需要共地的，不能实现良好的电气隔离，所以并不适用于交流输入的场合。隔离式开关电源驱动方式，如正激变换方式（Forward）和反激变换方式（Flyback）等，利用变压器进行隔离输入与输出，并可采用工频交流电供电，具有适用性好、效率高、安全、可靠等优点，成为现阶段LED恒流驱动电路的首选。 查看完整请+Q:351916072获取
1.1.6 现有的智能控制型LED驱动电路存在的问题
目前LED灯具行业虽然如今已经被多数人所熟悉，同时也在商业场所或者是在公共场所有了广泛的利用，但是不可否认的是LED灯具行业在我国仍然需要更好的发展空间才能达到普及的水平。那么目前我国的LED灯具发展主要受到哪几方面的因素影响呢？我们一起来分析一下：
①缺乏品牌意识：由于LED企业数量较多，行业市场鱼龙混杂，参差不齐，很多产品没有自立品牌，导致一些企业盗用商家盗用专利，侵权现象经常发生。
②民用领域需要政策扶持：由于LED灯具成本较高，使得一些相关部门不敢大力投入，使其推广程度落后于发达国家。目前我国的LED多数用于公用设施，在家用领域的发展还需要政策的扶持才能有进一步的发展。
③不同区域中政策与规范都有不同：一些政府出台了当地LED企业的维护政策，在城市照明领域中优先考虑当地企业，使得很多LED企业以参与当局目标招标工作为主。另外尚无统一的LED日光灯等灯具的照明规范，各地政策不一导致LED行业在开辟市场是遇到较大的阻力，也限制了LED灯具的发展空间。
④缺乏物品订价权：国内LED企业规模较小，财产资本较为涣散，大功率LED芯片主要依靠国外进口，导致成本居高不下。
⑤设备技术存在瓶颈：在LED行业中，国产灯具存在一定程度上的设备与技术瓶颈，尤其是在大功率灯具的均衡问题，莹光粉的耐久高效问题，很多技术专利都被发达国家企业所垄断。在LED的亮度，发光效率，抗漏电与抗静电性能与国外企业相比都存在不同程度的差距。
以上几方面因素都会影响LED灯具在我国的良好发展，只有行业与政府共同努力，努力改善以上几方面问题，才能使我国的LED行业更加迅速的发展。
1.2 项目总体框架 查看完整请+Q:351916072获取
第1章 绪论 01
1.1 智能控制型LED驱动电路选题背景01
1.1.1 LED最新发展的趋势01
1.1.2 产品的多元化和产品技术的深化01
1.1.3 常规产品的标准化和特定领域应用产品的专业化01
1.1.4 产业内部的合理分工和新产业格局的形成 02
1.1.5 现有LED驱动电路的方式及其优缺点02
1.1.6 现有的智能控制型LED驱动电路存在的问题03
1.2 项目总体框架 04
1.3 本文主要工作和结构04
第2章 技术分析 06
2.1 AT89S51的介绍和应用06
2.1.1 AT89S51介绍 06
2.2 DS1302涓流充电时钟保持芯片的原理与应用 12
2.2.1 概述12
2.2.2 DS1302 的管脚描述及订单信息 12
2.3 LCD1602的相关简介13
2.3.1 概述13
2.3.2 管脚功能及特性14
2.3.3 指令集14
2.4 光敏电阻15
2.4.1 定义 15
2.4.2 工作原理及分类15
2.4.3 应用及优缺点16
2.5 PWM调光技术18
第3章 电路分析20
3.1 功能介绍及实现方法20
3.1.1 实时时钟21
3.1.2 光照检测22
3.1.3 智能调光24
3.1.4 手动调光25
3.2 电路制作26
3.2.1 面向对象编程语言—C#26
3.2.2 单片机最小系统 26
3.2.3 模块DS130228
3.2.4 模块LED阵列灯32
3.2.5 模块LCD160233
3.2.6 LED的PWM调光33
3.3 整体电路制作 34
3.3.1 电路制作电路图34
3.3.2 电路PCB 35
3.3.3 产品的实物图35
总结与展望 38
参考文献 39
致 谢 40
附 录 41
一 、英文原文41
二 、英文翻译46
三 、源程序50 查看完整请+Q:351916072获取
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