LED智能照明硬件控制系統(tǒng)設計

顯示電路

　　我們將400個LED分10組，每組40個。每組采用一個AP-28320作為電流源，用單片機控制可控硅的輸出來調(diào)節(jié)LED的發(fā)光亮度。可在可控硅兩端并聯(lián)阻容吸收回路，用來吸收AP-28320與可控硅產(chǎn)生的諧波干擾。連接方式如圖3。我們采用1W的白光LED，發(fā)光效率601m/W，預計室內(nèi)亮度在2001x左右。

　　考慮到室外亮度越低，對室內(nèi)亮度的補償越小，所以我們安裝400個LED，全部點亮其室內(nèi)亮度可達2081x。

　　解決散熱問題主要靠合理的燈體結(jié)構(gòu)設計。解決方案是使用薄金屬板做基板，LED可以按照使用的發(fā)光管的數(shù)目在鋁板上打好孔徑和發(fā)光管外徑相同的孔，兩個孔間距離為0.7mm，再將發(fā)光管緊配合鑲嵌到金屬扳上，發(fā)光管引腳在金屬板后面相連。燈的外殼也用金屬材料制作，裝好發(fā)光管的金屬板和金屬外殼緊密裝配，這樣，燈具工作時產(chǎn)生的熱量可以通過金屬板傳導到金屬外殼上，金屬外殼暴露在空氣中，熱量可以通過輻射和對流散去。為了既減小燈的體積又保證較大散熱面積，燈體外殼可以采用帶肋條的散熱片結(jié)構(gòu)。

　　系統(tǒng)軟件設計

　　程序采用模塊化設計思想。以主程序為核心設置功能模塊子程序，簡化了設計結(jié)構(gòu)。運行過程中通過主程序調(diào)用各功能模塊子程序，因為燈具控制實時要求不高，循環(huán)控制即可滿足要求。該系統(tǒng)的工作軟件主要完成以下功能：信號輸入模塊實現(xiàn)相應傳感器信號輸入單片機數(shù)據(jù)通道，在控制系統(tǒng)軟件中，分別將紅外線探測器的信號與聲音傳感器的信號經(jīng)過整流放大數(shù)字化后處理成開關(guān)的布爾型數(shù)據(jù)，然后相或，經(jīng)過整流放大的環(huán)境補光，光強度探測系統(tǒng)產(chǎn)生的信號分兩路，一路為布爾值，并與前兩路信號處理后產(chǎn)生的輸出進行與運算，由此產(chǎn)生決定燈具開關(guān)的開關(guān)信號，另外一路將環(huán)境數(shù)據(jù)A/D轉(zhuǎn)換，然后作為系統(tǒng)調(diào)節(jié)亮度的控制信號編碼輸出到系統(tǒng)的輸出模塊，達到控制LED發(fā)光亮度的目的，實現(xiàn)智能照明的目的。

　　測試結(jié)果

　　用ADS2102CA數(shù)字示波器對系統(tǒng)進行測試，其測試波形如圖4所示。測試結(jié)果顯示，即使5W MR16 LED燈驅(qū)動電路的輸入交流電壓紋波大于8.5V，輸出LED電流仍保持1A。光的轉(zhuǎn)化率級計算可達17%，對深度的調(diào)光，且色和其他特性不會因調(diào)光而變化。