LED調(diào)光燈亮度控制

1、XXXXXX大學(xué)課程設(shè)計說明書題目：LED調(diào)光燈亮度控制院（系）：電子工程與自動化學(xué)院專業(yè)：自動化學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：2011年07月06日光度是工業(yè)中非常關(guān)鍵的一項物理量，在農(nóng)業(yè)，現(xiàn)代科學(xué)研究和各種高新技術(shù)的開發(fā)和研究中也是一個非常普遍和常用的測量參數(shù)。光度測量的原理主要是：將隨光度變化而變化的物理參數(shù)，通過光傳感器或光敏器件轉(zhuǎn)變成電的或其他信號，傳給處理電路。最后轉(zhuǎn)換成光度數(shù)值顯示出來或者通過光的亮度表現(xiàn)出來。目前最具發(fā)展前景的是燈光調(diào)節(jié)加入自動控制原理，通過制動控制系統(tǒng)，按照給定參數(shù)對對象的反饋信息進行調(diào)節(jié)，從而滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要本文介紹了以處理芯片LM358P為核心器件的光亮度

2、控制系統(tǒng)。lm358p是檔次非常高的雙運算放大電路，穩(wěn)定性極高，價格便宜，此芯片由二個獨立的高增益運算放大器構(gòu)成，該電路可在3v到32v的電源電壓范圍內(nèi)單電源工作，也可以在雙電源條件下獨立工作，并具有內(nèi)部頻率補償，該電路在家用電器上和工業(yè)自動化及電機一體化等領(lǐng)域中非常廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵字：LM358P自動控制光敏元件AbstractTheluminosityisindustryisoneofthekeyphysicalquantities,inagriculture,modernscientificresearchandallkindsofhighandnewtechnologydevelopm

3、entandresearchisalsoaverycommonandcommonmeasuringparameters.Theprincipleofthemeasurementismainlyluminosity:willbeonphotometricchangingphysicalparameters,throughthelightsensorintoelectricityorothersignalprocessingcircuit,to.Finallyconvertedintonumericaldisplayorthroughtheluminosityofthebrightnessofli

4、ghtshow.Atpresentthemostpromisingislightregulationtojointheautomaticcontroltheory,throughthebrakingcontrolsystem,accordingtoagivenparametersontheobjectontheadjustment,informationfeedbackandmeettheneedsoftheindustryandagricultureproductionThispaperintroducestheLM358Pprocessingchipforthecoredeviceofth

5、ebrightnessofthecontrolsystem.Lm358pisveryhighclassofdoubleoperationamplifiercircuit,highstability,pricecheap,thechipbytwoindependenthighprofitincreaseoperationalamplifier,thecircuitcanformin3vto32vpowersupplyvoltageofsinglepowerwithinthescopeofwork,alsocanbeindoublepowersupplycondition,andhastheind

6、ependentworkinginternallyfrequencycompensation,thiscircuitinhouseholdappliancesandindustrialautomationandmotorintegrationiswidelyusedinthefield.Keyword:LM358Pautomaticcontrolphotosensitivecomponents1 課程設(shè)計概述41.1 課程設(shè)計題目41.2 主要儀器設(shè)備42硬件設(shè)計52.1 PI調(diào)節(jié)部分52.2 光敏電阻反饋部分52.3 電路仿真部分62.3.1 LED調(diào)光燈亮度調(diào)節(jié)仿真圖62.3.2 給定電壓

7、的仿真部分62.3.3 反饋電壓波形72.3.4 PI調(diào)節(jié)波形。73結(jié)果分析與結(jié)論83.1 反饋電壓部分83.2 PI調(diào)節(jié)部分84總結(jié)85參考文獻8附錄一作品實物圖9附錄二電路原理圖、PCB圖10引言調(diào)光燈光亮度調(diào)節(jié)作為一項光工參數(shù)，在工業(yè)現(xiàn)場和過程控制中具有至關(guān)重要的作用。因而，各種以光敏作為傳感器的溫度變送器和數(shù)字光度計普遍使用。本文介紹一種光敏電阻和LM358附成光度采集和控制系統(tǒng)。1 課程設(shè)計概述1.1 課程設(shè)計題目LED調(diào)光燈亮度控制。設(shè)計LED線性驅(qū)動電路和光敏管進行亮度測量電路,再設(shè)計PI控制器來調(diào)節(jié)LED驅(qū)動電壓，實現(xiàn)亮度的自動控制。要求：1、實現(xiàn)亮度可調(diào)；2、控制精度士1%(

8、±50mV);3、實現(xiàn)亮度閉環(huán)反饋控制。圖1-1調(diào)光燈亮度控制系統(tǒng)基本組成1.2 主要儀器設(shè)備示波器(YB4328D)直流穩(wěn)壓電源(DF1731SC3A)1臺數(shù)字萬用表1塊PC機1臺測光敏感元件2硬件設(shè)計整個系統(tǒng)要實現(xiàn)pi調(diào)節(jié)，具體用積分電路實現(xiàn)，即以積分運放電路為核心,光敏電阻為反饋調(diào)節(jié)器件2.1 PI調(diào)節(jié)部分本設(shè)計選擇的運放芯片是LN358P,其原理圖如圖2-1所示。該芯片的反相輸入端接光敏電阻反饋，同相端接給定電壓(給定亮度)。IN-:接光敏電阻反饋電壓輸入端IN+:接給定電壓輸入端OUT:接三極管8050的基極圖2.1積分運放電路原理圖2.2 光敏電阻反饋部分反饋仿真圖如圖2

9、.2。燈D1的亮度作用于光敏電阻L,光敏電阻阻值改變,使得圖上的滑動變阻RV1分得的電壓Ui改變，若(Ui-U)不為零(U為給定電壓)，則判定為出現(xiàn)偏差，從而引起積分環(huán)節(jié)作用：U0=-1/RCf圖2.2反饋部分仿真圖(Ui-U)dt+U0(t0)圖2.3為光敏電阻反饋原理圖圖2.3反饋部分電路原理圖2.3 電路仿真部分2.3.1LED調(diào)光燈亮度調(diào)節(jié)仿真圖圖2.4系統(tǒng)電路仿真圖2.3.2 給定電壓的仿真部分。圖為給定電壓調(diào)高調(diào)低時候的電壓波形變化圖圖2.5給定電壓調(diào)節(jié)波形圖2.3.3 反饋電壓波形下圖為當(dāng)燈光亮度強的時候，反饋電壓Ui變大，偏差(U-Ui)變小。當(dāng)燈光亮度變?nèi)醯臅r候，反饋電壓變小

10、，偏差變大圖2.6光敏電阻調(diào)節(jié)反饋電壓的波形圖2.3.4 PI調(diào)節(jié)波形。此圖的設(shè)定的給定電壓是2.5V,當(dāng)亮度增大的時候，反饋電壓Uled(Uled此時大于2.5V)變大，從而根據(jù)U0=-1/RCf(Ui-U)dt+U0(t0)可知道當(dāng)Uled>U時，UO變小。然后燈的亮度變?nèi)?，又通過閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)，U0變大，燈又變亮，最終達到和給定電壓一樣圖2.7PI調(diào)節(jié)波形圖3結(jié)果分析與結(jié)論整個系統(tǒng)完成測試后，性能穩(wěn)定，基本達到了預(yù)期的目標3.1 反饋電壓部分反饋部分基本能實現(xiàn)閉環(huán)負反饋，局限于光敏電阻不是線性元件，反饋信號未能達到線性，算是美中不足3.2 PI調(diào)節(jié)部分積分電路能實現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)功能，通過反饋信號能自行調(diào)節(jié)到給定電壓，達到系統(tǒng)穩(wěn)定，實現(xiàn)預(yù)期的目的4總結(jié)本次設(shè)計使我對工業(yè)參數(shù)的測量和控制方法和步驟以及應(yīng)該避免的光度有了更深的認識。對實際經(jīng)驗的不足在設(shè)計過程中出現(xiàn)了不少的問題，得到了老師的耐