楼宇绿色照明系统的研究—基于PIC单片机控制系统设计【文献综述】

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1、毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化楼宇绿色照明系统的研究—基于PIC单片机控制系统设计LED在电子系统中使用已经有很多年了，主要用作电子设备的指示灯。最近在亮度和色彩深度方面取得的重大进步，意味著LED现在可以用于更广泛的应用，从手机和多媒体播放机中的趣味照明，一直到取代商业和家庭照明应用中的传统光源。推动LED照明市场发展的关键推动力是高亮度LED和智能LED控制器的出现。采用高亮度LED的产品设计师面临著许多设计挑战，包括散热管理、驱动方案、拓扑架构和已有的基础设施。要替代现有的可调光白炽灯或卤

2、素灯光源，必须实现这样的一个电子灯驱动系统，它不仅可以与现有的调光开关一起工作，而且可复制现有光源的调光性能。1、国内外研究现状目前大部分楼宇（如学校、写字楼、工厂、商场）内的照明系统均存在着电能浪费现象。以学校为例，白天照度达标的时候很多教室内的灯全部打开；或者教室内只有几个人甚至没人时，灯仍全部或部分开启等等。这些现象造成了学校电力资源的巨大浪费。同时，现在学校教室内照明普遍采用的是传统的荧光日光灯，而荧光日光灯在节能和环保方面均存在问题：附加镇流器功耗较大，开启时需要辅助高压；日光灯管内置的水银在

3、废弃时无法处理，成为污染环境的公害。日光灯管的荧光粉在充入日光灯管过程中，含有较多量的汞(水银)，因此日光灯管破裂后，跑出来的水银蒸气对人体的危害较大。权威资料显示：汞蒸气达0.04至3毫克时会使人在2至3月内慢性中毒，达1.2至8.5毫克时会诱发急性汞中毒，如若其量达到20毫克，会直接导致动物死亡。近年来，LED照明作为21世纪的新型光源发展迅速。它是光源历史上的一次创新和变革。它不但超强节能更为环保，是国家绿色节能照明工程重点开发的产品之一，是目前取代传统日光灯的主要产品。相对于传统的荧光日光灯，L

4、ED日光灯主要优点如下：1）节能省电：LED日光灯节电高达80％以上，寿命为普通灯管的10倍以上，几乎是免维护，不存在要经常更换灯管、镇流器、起辉器等问题。2）环保舒适：LED日光灯亮度光线柔和、光谱纯、无频闪、不容易视疲劳，有利于学生和员工视力的保护及身体健康，同时，6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，有助于集中精神，提高学习效率。33）控制灵活：LED是电流控制型光源，其产生的光通量近似正比于流经该器件的电流。采用开关电源，可灵活调节LED的亮度。2、存在的主要问题目前标准工业和智能照明控制系统

5、都是针对传统灯具进行的，而专门针对LED负载的市电智能控制系统仍然很罕见，如，Dynet的调光执行器能对白炽灯、日光灯、汞灯的调光控制，DALI数字化整流器接口主要针对荧光灯的控制。由于传统灯具与LED灯的工作原理完全不一致，因此针对传统的智能照明控制系统需要一些额外的电路才能允许它们用于LED照明系统，这样将导致智能控制系统的成本迅速上升，严重阻碍了产品的市场推广。3、研究趋势在大多数用LED替代现有光源的应用中，需要连接多个LED到驱动器上，因为单一的LED不能产生足够的光通量。LED可以采用串行或

6、并行连接。如果LED采用串行连接，LED链上的总电压等于正向电压的总和（所有LED上的电流相等）。如果LED并行连接，电流将分配到各支路中。不过，由于一个LED的正向电压会随著温度上升而下降，因此这一配置本质上是不稳定的。随着温度的升高，越来越多的电流将流到具有更低正向电压的支路上去，这些支路将变得更亮，而那些具有更高正向电压的支路将变得更暗。不过，采用并联配置（或串并联组合）的一个原因是，它允许大量的LED以一个安全的电源电压结合在一起，而如果要采用串行连接来达到相同的亮度，你可能需要一个高得令人无法

7、接受的电压。并行配置还提供了冗余优势。如果一个串行连接的LED链上一个LED或连接出现问题，那么将导致断路，整条链上的所有LED都将不发光。但如采用并联配置的话，这情况将不可能发生。采用并联配置时，建议每条支路都增加电流调节机制，以防止热失控和电流或光的不相等。总而言之，当输出和输入电压差最小时，电源转换器的效率最高。当采用市电输入的LED驱动器时，允许产生更高的输出电压，从而允许串行连接更多的LED。4、研究主要成果考虑到LED的诸多优点，如护眼、省电、环保和长寿命，并随着技术的发展，大功率LED灯成

8、本的不断下降，它的市场会有爆炸性的发展。到时，大功率LED照明将广泛应用于我们生活的各个场合中。根据飞利浦(Philips)的预测，2020年led照明将占全体照明市场的90%，传统普通照明只剩下10%的市占率。因此，3本课题主要目的是设计一套基于PIC单片机的LED调光控制系统，该系统设计以PIC16F873A单片机为核心控制器，通过光敏电阻对教室内各点光线强弱进行采集，单片机对采集到的光强信号进行处理并输出一定占空比的PWM，来调节教室