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1、编号：课程设计题目：LED驱动设计模拟太阳光谱学院：电子工程与自动化学院专业：光信息科学与技术学生姓名：黄焕安学号：0800830210指导教师：秦祖军2011年12月26日25摘要白光LED以其特有的节能、环保、响应快、长寿命、可靠性高等显著优势迅速取代日光灯和白炽灯成为通用照明领域的主流产品。其亮度高，自然，像太阳光更适合应用于汽车或室外作业照明场合。课题以此为背景，根据白光LED的光学特性，它主要有红绿蓝三基色组成，因此用红、绿、蓝三基色LED合成白光模拟太阳光谱。通过单片机编程控制输出PWM信号，利用中断控制器占空比变化,实现三基色的调光，使合成的白光
2、的到优化，更近似太阳光。关键词：三基色白光LED；PWM；调光；LED驱动；太阳光谱AbstractWhitelightLEDrapidlyreplacingthefluorescentlampandtheincandescentlampasgeneralilluminationofthemainstreambyitsadvantagesofuniqueenergy-saving,environmentalprotection,fastresponse,longlife,highreliability.Itshighbrightness,natural,lik
3、ethelightofthesunismoresuitableforapplicationinautomotiveoroutdoorlightingapplications.Taskwasusedasthebackground,accordingtothewhitelightLEDopticalproperties,whicharemainlycomposedofredgreenbluethreeprimarycolors,usedred,green,andbluethreeprimarycolorsLEDsynthesiswhitelightforsolar
4、spectrumsimulation.ThroughtheMCUprogrammingcontroloutputPWMsignal,theinterruptcontrollerofdutycycle,toachievethreeprimarycolorlight,enablingthesynthesisofwhitelighttooptimize,moresimilartothesun.Keywords:threecolorwhiteLED;PWM;Lightmodulation;LEDdrive;solarspectrum25目录1设计任务32应用背景32.
5、1人类对ＬＥＤ的应用概述32.2白光LED是大尺寸背光应用重要技术发展方向3３太阳光谱结构44三基色LED模拟白光论证54.1色温及通光量54.2LED的主波长的影响6５方案设计75.1总体设计752硬件电路设计85.2.1单片机控制模块85.2.2程控开关及驱动电路模块105.3系统的软件设计135.3.1程序流程图135.3.2程序的调试156结论177心得体会17参考文献18附录19251设计任务1.1了解应用背景；1.2了解大气层内太阳光谱数据构成，包括光波成分及其强度；对光谱数据进行拟合以及分峰。1.3、选用适当个数、中心波长和谱宽的LED，并设计合
6、适的驱动电路用于构造太阳光仿真系统，要求每个LED的发光强度可调2应用背景2.1人类对ＬＥＤ的应用概述发光二极管(LED)是一种新型的固态光源,随着技术的不断进步,尤其是大功率LED的研发,使其不仅用于景观照明、交通信号灯、电视背光源等,更是有望进入占全球电力消耗15%~20%的普通照明领域。照明光源的灯光质量对人体健康的影响受到了越来越多的关注。近几年伴随着大功率发光二极管发光效率的不断突破,已经达到甚至超过普通照明光源的发光效率。为进一步改善照明光源质量,通过色温的变化实现类太阳光色温变化的智能光源,采用红绿蓝三基色发光二极管,基于理论计算按照不同比例的三
7、基色搭配,在实验中测试得到一个不同色温配比的数据库。并将数据库植入控制程序中,然后通过控制程序自动调取不同配比,最终实现不同时间段色温动态变化的照明光源。实验结果表明,本照明光源可以实现从2300~7000K的宽色温范围,实际色温与理论计算相符,基本实现了类太阳光动态色温变化趋势。荧光灯作为照明史上的一次革命,是目前照明光源的主流灯具,但其颜色单调,同时有频闪和汞污染等问题。而半导体照明是21世纪最具发展前景的新一代绿色照明光源,其节能、环保和寿命长等优点,顺应了时代发展的潮流,引起全球性的高度重视。随着半导体发光二极管(LED)芯片及封装工艺水平的不断提高,
8、加上大功率LED封装和应用技术的成熟,
