基于STC单片机的LED智能照明系统
2012-09-05 10:18:55 来源：维库电子
【哔哥哔特导读】led被称为第四代照明光源或绿色光源，LED的发光器件是冷光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。白炽灯，卤钨灯的光效为12～24lm/W，荧光灯50～70lm/W，钠灯90～140lm/W，而且大部分的耗电变成了热耗。LED可达到50～200lm/W，而且单光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。在相同照明效果的情况下，耗电量约为白炽灯的十分之一，荧光灯的二分之一。同样效果的一
摘要： led被称为第四代照明光源或绿色光源，LED的发光器件是冷光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。白炽灯，卤钨灯的光效为12～24lm/W，荧光灯50～70lm/W，钠灯90～140lm/W，而且大部分的耗电变成了热耗。LED可达到50～200lm/W，而且单光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。在相同照明效果的情况下，耗电量约为白炽灯的十分之一，荧光灯的二分之一。同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦。LED的平均寿命达10万小时，安全可靠性强，不含汞，钠元素等可能危害健康的物质，有利于环保，被称为“绿色照明光源”。
led被称为第四代照明光源或绿色光源，LED的发光器件是冷光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。白炽灯，卤钨灯的光效为12～24lm/W，荧光灯50～70lm/W，钠灯90～140lm/W，而且大部分的耗电变成了热耗。LED可达到50～200lm/W，而且单光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。在相同照明效果的情况下，耗电量约为白炽灯的十分之一，荧光灯的二分之一。同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦。LED的平均寿命达10万小时，安全可靠性强，不含汞，钠元素等可能危害健康的物质，有利于环保，被称为“绿色照明光源”。
2 智能照明控制方案设计
利用光敏电阻检测室内光线的强弱，被动热释红外探测器可探测人体的特征，传感器将检测数据传送给控制核心———单片机，根据处理结果去控制照明设备的开启、关闭和照度。图1为智能照明控制方案原理框图。
该系统主要由三部分组成：传感器部分，控制器部分和LED驱动电路和照明系统，见图1。
3 系统硬件设计
3.1 传感器部分
3.1.1 被动式热释电红外探测器
该探测器有三个关键元件：菲涅尔滤光晶片，它通过截止波长8～12μm的滤光晶片，起带通滤波器的作用，使环境的干扰受到明显的控制;菲涅尔透镜，聚焦作用，即将热释的红外信号折射(反射)在热释电红外传感器上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在热释电红外传感器上产生变化热释红外信号，这样热释电红外传感器就能产生变化的电信号;热释电红外传感器将透过滤光晶片的红外辐射能量的变化转换成电信号，即热电转换。
人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅尔滤波片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通过采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射稳定发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，经检测处理后就能产生电平的变化。
根据此原理应用性能稳定的红外模块，当有人走动时模块输出3.3V电压，没人时为低电平。模块有可调的延时，最多可达到18秒。
3.1.2 环境亮度传感模块
此传感模块的核心器件是光敏电阻。光敏电阻利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强，电阻小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)，见图2。
3.2 控制部分
STC12C5628AD系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(IT)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍，内部集成MAx810专用复位电路。4路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。
选择这个型号的单片机主要考虑到具有PWM和AD转换的作用，使得外围电路得到了大大的简化，同时产生的PWM信号可直接与驱动芯片相连，使得这个系统的成本降低了很多。
由于采用的是PWM调光的方式，为了减少不必要的外围的电路，选择的驱动芯片可直接由DIM管脚输入PWM方波。
LM3407是一款集成了N沟道功率MOS场效应管的脉冲宽度调制的浮动式降压转换器，其设计是为提供精准的恒定电流输出，以驱动高功率发光二极管(LED)。LM3407的显着特色是脉冲电平调制(PLM)控制方案，这一方案在使用一个外部1%精度的电流设定厚膜电阻时，能确保在整个输入电压和工作温度范围内恒定电流输出精度好于10%。转换器的另一个特点是具有一个可接收标准逻辑脉冲，控制LED阵列亮度的DIM引脚，使得LM3407成为精密功率LED驱动器或者恒流源的理想器件。
4 软件设计
本程序采用模块化设计思想，以主程序为核心设置了2个功能模块子程序，使一些功能在子程序中实现，简化了设计结构。运行过程中通过主程序调用个功能模块子程序。
该系统有2个功能模块：1是AD转换模块;2是PWM产生模块。在主函数中直接调用就可以了，大大简化了设计结构。其系统的流程图见图6。
5 结论
经过实验验证，此系统达到了很好的节能和改善照明环境的效果。既消除了居民楼道声控灯的扰民问题，又解决了能及时关灯大大节省能源的问题，选取的LED灯更是被称为“21世纪的绿色光源”。
该系统结构简单，实用性强。可适用于公寓，图6系统的总体流程图办公楼的楼道灯，卫生间的照明灯等，可以达到很好的照明，节能，环保的效果。
本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载，否则将严格追究法律责任；
LED照明和背光灯技术在近十几年已经取得了显著的进步，作为公认的新型下一代绿色光源，LED光源已出现在传统照明等领域，但LED光源尚存在很多没有解决的问题。
LED光源作为一种新型绿色光源，由于其具有耗电量低、寿命长、反应速度快、高效节能等优点，已被越来越广泛的应用。本文为大家介绍一种基于TNY279的大功率LED驱动电源电路，分析了其工作原理和设计方法，反馈环节采用恒压恒流双环的设计，保证输出电压和输出电流的恒定。
常用的单片機系統RAM测試方法LED被称為第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛應用於各种指示、顯示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。近年來，世界上壹些经济发达國家围绕LED的研制展开了激烈的技術竞赛。
LED照明作为一种新型的绿色光源产品，有着极为广泛的应用。国家“十二五”科技规划也对LED发展目标进行了明确的表述：半导体照明占据国内通用照明市场30%以上份额，产值达到5000亿元，推动我国半导体照明产业进入世界前三强。
在当前全球能源短缺的形势下，节约能源是我们面临的重要问题。LED被称为新一代绿色光源，它的节能、环保、寿命长等优点，使LED照明产业成为各国重点关注的绿色产业。鉴于LED照明技术的日益成熟以及飞速发展，为了规范LED照明这一新兴市场，全球一些重要的 LED 区域市场纷纷推出了相关的技术法规或标准，对LED照明产品的应用提出了强制性的认证要求。
LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势。然而，三年内产值料达4500亿元的LED照明产业，正面临蜂拥投资带来的业绩阵痛。3月13日，LED设备检测企业远方光电(12.810，-0.25，-1.91%)(300306)公布2013年一季度业绩修正公告，将此前预告的净利润同比下降5%-35%，变更为下降30%-60%。远方光电此前还交出了一份营收、净利润“双降”的年报，其2012财年实
第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析，请在微信公众账号中搜索“哔哥哔特商务网”或者“big-bit”，或用手机扫描左方二维码，即可获得哔哥哔特每日精华内容推送和最优搜索体验，并参与活动！
发表评论
订阅号
服务号
视频号
抖音号
哔哥哔特商务网
重视商业和技术性活动在推动行业服务工作方面
的重要作用，并与相关行业组织密切合作关系。
