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照度稳定可调LED台灯

1设计方案工作原理

1.1预期实现目标定位

本次题目的主要任务是设计一台照度稳定可调的LED台灯，要求最大照度时

显示数字大于1000，最低照度时显示数字小于100，数值显示稳定，亮度连读可

调，可从最亮直至熄灭，无频闪；台灯供电电压为12V，电源效率不低于90%；

在台灯最大亮度的情况下，其距离50cm处放置一张A4纸，要求A4纸区域亮度

均匀且稳定；用最大亮度的LED灯板作为干扰光源，改变距离，来实现灯的光强

变化；当环境发生改变时，台灯能够自动检测环境的变化，来调节亮度。

1.2技术方案分析比较

（1）恒流调光方案论证与选择

方案一：基于相位控制的TRIAC传统白炽灯调光器，该调光器电路简单，体

积较大，同时会产生100Hz或120Hz的闪烁，而且调光范围窄。。

方案二：采用降压型线性恒流驱动芯片SN3360，可以方便的进行LED开关、

模拟调光和PWM调光，无频闪、成本低、体积小，调光无阶梯感。

方案比较：方案一和方案二都适用LED调光，但方案二电路结构简单，易

于实现，且效率很高，所以采用方案二。

1.3系统结构工作原理

（1）光照检测

如图1所示为本设计光照检测的系统框图，电源部分9V电池，降压模块

MP2359组成，检测显示部分是光敏电阻GL5528，ADS1110，液晶驱动HT1216D与

断码式LCD组成。

:

降压模块MP2359

9V电池

3.3V电源

供电

（2）LED控制

如图2.4

个光敏电阻，键

盘，cpu，LED驱动电路与LED灯组成。

图1光照检测模块框图

（2）LED控制模块

光照检测

键盘

光敏GL5528

ADC0

CPU

PWM

光敏GL5528

ADC1

SN3360LED

驱动调节

LED

光敏GL5528

ADC2

光敏GL5528

ADC3

图2LED控制模块框图

1.4功能指标实现方法

基本要求（1）实现方法：将数字显示照度表检测头置于调光台灯正下方

50cm处，通过按键手动调整PWM占空比从而调整台灯亮度，当占空比达到26%时，

LED亮度最大，记录此时照度表显示的数值；用手遮挡光敏电阻，让LED亮度最

小，记录此时照度表显示的数值；通过按键手动从零开始调整PWM占空比，观看

台灯亮度随占空比增大而变化的情况，同时观看照度表的数显也随之连续变化的

情况；让PWM固定在一个合适的数值，使LED亮度稳定，查看数显是否稳定，如

有跳变，记录跳变值的大小，是否跳变小于10。

基本要求（2）实现方法：给调光台灯输入直流电压，使其从10V缓慢增大

到15V，观察LED亮度变化情况，同时观察数字显示照度表数值变化情况。

基本要求（3）实现方法：按键手动调整PWM占空比，使其从零连续增加，

同时观察LED灯的亮度，是否从最亮到完全熄灭连续可调；将LED灯板输出电压

通过10uF的极性电容接到地上，用示波器观察并记录输出电压的波动的峰峰值，

计算电压纹波。

基本要求（4）实现方法：单独对LED恒流控制电路进行12V直流供电，测

量LED灯