LED智能调光电路的设计

目录1、选题背景………………………………………………………………………………(1)1.1、指导思想………………………………………………………………………（1）1.2、方案论证………………………………………………………………………（1）1.3、设计要求………………………………………………………………………（1）2、电路设计………………………………………………………………………（1）2.1、控制方框图………………………………………………………………………（1）2.2、工作原理………………………………………………………………………（2）2.3、各主要功能部件及工作原理……………………………………………………（2）(a)光亮度调节电路…………………………………………………………………（3）(b)开关电路…………………………………………………………………………（3）2.4、电路仿真部分……………………………………………………………………（3）3、原理总图………………………………………………………………………………（4）4、元器件清单……………………………………………………………………………（5）5、结果分析………………………………………………………………………………（5）6、总结……………………………………………………………………………………（5）参考文献资料……………………………………………………………………………（6）1、选题背景调光灯光亮度调节作为一项光工参数，在实际生活应用中起到重要作用。因此，各种以光敏作为传感器的温度采集器和数字光普计普遍使用。本次设计理念就是一种以光明电阻和放大电路构成的光度采集和控制系统。1.1指导思想调节光的亮度及开断状态，所以我们用放大电路，通过改变LED的电压来实现光亮度的调节。1.2方案论证方案一：基于单片机的LED调光灯控制系统，通过数据处理芯片构成的灯亮度自动控制。方案二：基于运放电路的LED调光灯控制系统，通过改变LED两端的驱动电压，来实现亮度的自动控制。虽然两种方案都可以达到实验目的，综合考虑，由于对实验设备等，器件要求，所以我们选择方案二。1.3设计要求（1）设计并制作一种可根据环境亮度自动调节LED亮度的智能调光电路；（2）选取的ＬＥＤ灯应是１Ｗ以上的大功率ＬＥＤ；（3）驱动电源不需自己设计，设计的LED智能调光电路应能自动开关。2、电路设计2.1控制方框图图1-1调节光亮度控制系统基本组成2.2工作原理整个系统要实现光亮度调节及自动开关，具体以积分电路实现，即以运放电路为核心，光敏电阻为反馈调节器件。2.3各主要功能部件及工作原理(1)光亮度调节电路Q2PNP12LDR2TORCH_LDR48%RV21kQ3NPNR21kR31MR410kR5100kR64.7kVolts+2.97Volts+2.89Volts+2.97图2-3-a光亮度调节电路给定电压U（给定亮度）积分运放电路三极管放大灯亮灯的亮度作用到光敏电阻，产生反馈电压反馈电压输入到积分电路得到调节后的输出电压电压作用于三极管，调节光的亮度外界光亮度发生变化，根据光敏电阻的反馈作用，电压作用到积分电路，电压作用于三极管，进而改变光的亮度。(2)开关电路67%RV147k12LDR1TORCH_LDR+3VQ1NPNQ2PNPR110k图2-3-b开关控制电路外界光亮的变化，光敏电阻两端的电压也随之变化，作用于三极管，当光弱时，光敏电阻的分压高，Q1的输入电势高，电路工作；当光变强时，光敏电阻的分压变低，Q1的输入电势变低，当输入电压低到一定程度，三极管不能工作，控制了电路的通断。2.4电路仿真部分LED电压光强12LDR1TORCH_LDRVolts0.00LED电压光弱图2-4-a开关电路仿真变弱变强图2-4-b光亮度调节电路仿真3、原理总图67%RV147k12LDR1TORCH_LDR+3VQ1NPNQ2PNPR110k12LDR2TORCH_LDR48%RV21kQ3NPNR21kR31MR410kR5100kR64.7kVolts+2.32Volts+1.93Volts+2.93图3-1LED智能调光设计工作原理图12LDR1TORCH_LDRR64.7kVolts+1.35Q1NPN12LDR2TORCH_LDRQ1NPN12LDR2TORCH_LDRVolts+2.98Volts+2.32仿真结果正常4、元器件清单滑动变阻器47k*11k*1三极管NPN*2PNP*1电阻10k*31M*14.7k*2100k*11k*2光敏电阻2个亮电阻30k左右LED1个3V导线，电路板表格4-15、结果分析按照电路图连接实物，我需要的现象已近能够实现，光强时，电路自动断开，光弱时，电路自动工作，调节光的强弱，LED也随之改变，达到了预期目标。6、总结通过此次的课程设计，我对工业参数及控制方法有了进一步的了解，由于经验不足在实际设计方面出现了不少问题，但是得到了老师的耐心指导，取得了突破性的进展。本次课设，也进一步发现我们所学的理论知识在实际生活中的价值。参考文献（1）华成英，童诗白。模拟电子技术基础（第四版）高等教育出版社（2）李翰荪。电路分析基础高等教育出版社