单片机控制LED灯具亮度_开题报告

一、文献综述

(一)、本课题研究的意义与国内外的发展现状：

随着单片机技术的不断发展和单片机种类的不断增加，单片机成为新一代控制技术的核心已经是一个不争的事实。单片机不是凭空出现的，这是电子技术在大规模集成电路的发展史上一个必然的结果。现在社会中单片机技术应用及为广泛，不仅用在工业自动化方面，各类的消费电子，儿童玩具，家用电器都有单片机的身影。通过对各种类型单片机的开发和应用，我们可以完成很多以前看来很复杂甚至是无法完成的任务，给我们的生产生活带来了极大的便利。我们可以利用单品及进行程序设计，来让单片机完成不同的工作。随着现在电子技术及自动化技术的发展，单片机在生产和生活中的运用越来越受到人们广泛的重视。由于单片机的功能强大且可操作性强，有着巨大的市场发展前景。目前单片机正从工业测控对象、环境、接口特点出发，向着增强控制功能、提高工业环境下的可靠性、灵活方便的构成应用计算机系统的界面接口的方向发展，有着无限的发展潜力。目前，单片机在工业测控领域中已占重要地位。各电气厂商、机电行业和测控企业都把单片机作为本部门产品更新换代、产品智能化的重要工具。全世界单片机的生产厂家有30多家，能生产60多个系列，1000多个型号的产品。而且单片机的产量相当大，应用面非常广泛，受到很多厂家和个人用户的好评。

正如我们可以用单片进行现代LED灯具的亮度控制来达到节能环保，延长灯具使用寿命的目的。

LED照明作为节能环保的照明灯具被称为是绿色照明的第四代照明，其主要特点是一种冷光源节能、环保、不刺眼、炫光、寿命长、体积小及可做成不同形状的灯具安装在不同的应用场合。在能源日益紧张的形式下，节约能源已经是全人类未来面临的主要挑战，LED照明比传统的光源照明无疑是更好的选择。现在国内正在大力发展LED领域，在普通照明和城市景观照明、公共照明和商业照明取得了不凡的成绩。近年来国外尤其是欧美一些国家对LED的研制展开了激烈的技术竞争。国内的LED技术起步较晚，但在LED应用方面也取得的非凡的成绩。现在我国在LED灯具的应用方面涉及的领域非常广泛，例如：城市大楼景观照明，公路的路灯等市政工程，轨道交通领域地铁、高铁、轻轨等车辆内部外部的照明系统，汽车行业的LED大灯及车内的阅读灯都应用了LED照明技术。LED灯具的应用正吸引着世界各国的目光，是未来的发展趋势，人类即将进入以LED为主的新型照明光源时代。这也符合现在社会所提倡的“低碳”和“节能环保”的理念。随着LED技术的不断发展，LED的制造成本将不断的降低，这将使新一代的LED节能环保灯具更加普及到千家万户，成为家家户户照明灯具的首选，这也是照明光源的革命创新。

（二）本课题研究关键问题及解决方案

单片机控制LED灯具的亮度是一种基于单片机设计及应用的调光控制系统，主要是单片机在日常生活家用带起的一种实际应用。它是通过将单片机的控制程序即单片机产生的PWM信号输入到LED灯具的驱动电路芯片，芯片根据单片机输出的PWM信号进行输出电流的控制进行对LED灯具输入电流的大小进行变化，从而使得灯具的亮度进行调整。调整灯具的亮度使人们在日常生活中想要得到不同亮度的生活空间，比如夜晚正常工作生活中根据需要调节灯具的亮度，使亮度合适不是太暗也不是太亮，夜晚睡觉时可以将灯具调成微亮。白天在打开窗帘的情况下可以将灯具调暗加上外面的自然光进来得到合适的照明亮度，在拉上窗帘时可以将亮度调亮，以保证灯具的亮度能满足生活的需求。研究问题主要是单片机控制灯具的亮度的控制，和控制过程要稳定可靠，以及按键与单片机，单片机与灯具之间的接口电路的实现，且要设备完整可靠的源程序。设计的原理如下图：

    设计关键问题研究为单片机输出控制信号对电源控制芯片进行控制达到高频开关电源输出不同电流对灯具亮度的调节。从而解决LED灯具亮度一成不变的状况。

二、^范文提纲

1.绪论

2.整体设计方案

  2.1系统的整体设计

  2.2系统的原理

  2.3系统在现实生活中的应用意义

3.单片机的原理及应用

3.1 单片机概念

3.2 单片机结构及原理

3.2.1 单片机的基本结构

3.2.2 单片原理

3.2 单片机的选型及简介

4. LED结构及原理

4.1 LED基本结构

4.2 LED发光原理

4.3 LED选型及简介

5. PWM概述及控制LED亮度原理

5.1 PWM概述

5.2 PWM控制LED灯具亮度应用原理及电路

6.LED驱动电路

6.1 LED驱动电路硬件设计

6.2 LED驱动电路原理

7.LED灯具电路

7.1 LED灯具电路硬件设计

7.2 LED 灯具工作原理

8.单片机程序设计方案

8.1程序设计思路

8.2系统软件设计

8.3系统程序源代码

9.实物调试

10.总结

三、参考文献

[1]  曹明扬．单片机发展动向及市场预测[J]．计算机世界，1996.

[2] 何立民．单片机技术的现状与未来[J]．中国计算机报，1995.

[3] 陈章龙．单片机的市场分析与产品特点[J]．中国计算机报，1995 .

[4] 刘文涛.单片机应用开发实例[M].北京:清华大学出版社,2005.

[5]沙占右等著.开关电源设计入门[M].北京：中国电力出版社，2013.1（2015.8重印）

[6]（日）中尾真治著；卢伯英译[M].北京：科学出版社，2011.

[7]刘祖明.LED照明技术与灯具设计[M].北京：机械工业出版社，2012.

[8]杨恒.LED照明驱动器设计步骤详解[M].北京：中国电力出版社，2010.

[9]毛兴武，张艳雯，周建军等.新一代绿色光源LED及应用技术[M].北京：人民邮电出版社，2008

[10] 何立民． 单片机应用系统设计[M]．北京航空航天出版社， 1995.

[11] 李广第. 单片机基础[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2001.