文档介绍：智能照明系统指导教师:张爱平参赛队员:刘东,李超,傅猛猛摘要:鉴于传统照明系统存在的缺陷以及不必要的电能浪费,我们小组研制了可以根据照明场所的光照强度实时控制LED灯的亮度的照明装置,实现了应对各种情况下的照明需要以及电能的节约。经过实际的设计与测量,得到了很好的实验效果。关键词:LED;光照智能调节;PWM信号;双路供电1引言现代社会对节能的需求与日俱增,节能的要求拓展到了工业能源、交通能源等等各个领域。其中,照明的节能也是当今节能环保领域的主题之一。此外,太阳能作为能量巨大的可再生资源称为当今可再生资源利用方面的主流之一,太阳能电池以其价格相对低廉、原理相对简单等特点得到了普及,是应用于照明的最有实用性的能源。以我们学校为例,太阳能已经应用到校园的每一个角落。LED具有发光效率高、功耗低、寿命长、环保等很多其它传统照明光源无法比拟的优势,已被广泛应用于广告照明、信号灯、景观灯等照明领域。其中,白光LED即具备了LED的优点,又具有照度大、光线色温适中等特点,被认为是取代白炽灯、荧光灯的最具潜力的照明光源。随着科学技术的不断进步,自动化装置以及自动化理念被运用到家电、汽车、工业、农业、商业、建筑等多个领域。在传统照明系统中,存在着如下缺点:第一,在黎明(傍晚)时分,自然光已经很强(很弱),但是路灯依然处于工作(关闭)状态,造成了电能的浪费;第二,在一些突发情况下(骤然阴天等),由于路灯工作人员未能及时通断路灯,给百姓的出行造成不便。而智能照明系统本着智能、节能的理念,通过光信号采集和处理、PWM信号脉冲调制、LED驱动,克服了传统照明系统的缺点,实现了智能控制与节能LED的完美结合。2实验原理系统设计及工作原理概述本设计是集电源降压、LED驱动、自动调光模块于一体的大功率白光LED驱动系统,该系统的核心元件是LED驱动芯片DD311。根据DD311的电压输入特性,设计了基于降压型开关稳压器AP1501-12的降压电路将太阳能电池输出的电压进行降压,同时系统还配备了双电源系统,备用电源以24v继电器实现了24V电源与220V市电之间的转换。另外,利用DD311所提供的一个可输入PWM信号的输入端,设计了以PWM控制器TL494为核心的自动调光电路,该电路采用光敏电阻作为传感元件,通过采样电路使输入TL494的控制电压发生改变,从而改变TL494输出给DD311的PWM信号,以实现调节LED亮度的功能。这个基于TL494的控制电路是本设计自动调光电路的后级电路,它主要负责精确调整LED亮度。此外,本设计还利用电压比较器和继电器相结合,实现了自动调光电路的前级控制,它的作用是在室内照度较大时,使后级调光电路停止工作,具有节能和保护的作用。本设计系统的总原理图如下图。3实验系统的设计本设计中采用了16颗LED,REXT为参考电流输入端,输出电流是参考电流的100倍,计算公式如下:ILED(A~100×(Vbias-VREXT=100×IREF(A)则其所需的电流为:Iled=Il×Nl=350MA×4=,因此参考电阻为:Rext=Vrext/Iref=12V/=3428Ω实验设计图如下:本设计采用调节脉宽的方式对LED进行亮度调节,脉宽控制信号由TL494的输出端直接输入给DD311的使能端。在本设计中