LED可调光自动控制系统设计

基于STC系列单片机对智能LED台灯调光系统设计徐安安;任乘乘;吴珊珊;夏腾飞;何舒平【摘要】本文设计了一套LED光源智能调光系统,该调光系统可以在自动式、手动式和延时式三个模式之间相互切换.在自动模式下,通过光敏电阻检测室内光的强度,再利用ADC模块对采集的信号进行转变,从而控制并调节台灯的亮度.在手动模式下,通过按键的增加或减少来调整LED亮度.在延时模式下,系统具有延时打开、延时关闭和闹铃等功能.本系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分主要包括运放电路、与非门电路、ADC0832模块、控制模块、驱动模块、人体感应模块和电源模块组成,软件部分主要包括总控程序和各个模块子控制程序.通过Proteus软件仿真可以看出本系统具有较强的应用性,使用方便,也进一步验证了本文设计的有效性.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2016(027)006【总页数】7页(P88-93,116)【关键词】LED台灯;智能调光;Proteus;ADC0832模块【作者】徐安安;任乘乘;吴珊珊;夏腾飞;何舒平【作者单位】安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥230039;安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥230039;安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥230039;安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥230039;安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥230039【正文语种】中文【中图分类】TM923LED被称为新一代绿色光源，能够将电能直接转化为可见光的固态的半导体器件，而且能源转换效率特别高[1]。

随着社会经济的不断发展，如今人们生活水平也在不断提高，对于生活的智能化程度的要求也在不断的提升。

目前市场上存在的LED台灯控制器，基本上都由简单的电源开关，亮度调节旋钮和LED驱动器组成，只具有简单的LED台灯开启与关闭，手动调节以及LED驱动恒流恒压控制功能，功能单一，能耗不精确，无法实现智能控制。

在智能控制方面研究的有，如胡恩伟[2]设计了一种采用NXP和ARM Cortex MO的MCU作为核心控制器，通过环境光线传感器和超声波测距传感器实时采集环境光线强度来自动调节台灯的亮度。

LED灯智能控制系统的设计与实现智能LED灯控制系统是基于现代科技手段和信息技术的应用，通过对LED灯的控制，实现智能化、便利化、效能化的途径。

本文将从智能LED灯控制系统的设计与实现方面进行阐述，全文1200字以上。

一、设计目标：智能LED灯控制系统的设计目标主要包括以下几个方面：1.实现对LED灯的远程控制和监控：通过搭建网络平台和使用云计算技术，用户可以远程控制和监控家中或办公室的LED灯，实现智能化的灯光控制。

2.节能环保：通过智能感应装置和自动光控技术，灵活调节灯光亮度和颜色，以提供各种场景的灯光需求，从而实现节能环保的效果。

3.安全可靠：系统应具备对电气设备的检测和保护机制，以保证系统运行的安全可靠性。

4.易于操作和维护：系统应具备用户友好的界面和操作方式，以及简单易懂的维护方法，提高用户的使用和维护的便捷性。

二、系统结构：智能LED灯控制系统的结构主要包括硬件部分和软件部分。

1.硬件部分：包括LED灯、控制模块、传感器、通信模块等。

（1）LED灯：支持可调光、可调色温等功能，提供灯光控制的基础。

（2）控制模块：通过控制芯片和开关电源等核心组件，实现对LED灯的电流、电压等参数的控制。

（3）传感器：包括光照传感器、人体红外传感器等，用于感知环境的亮度、人员活动等信息。

（4）通信模块：包括无线通信模块、以太网通信模块等，用于与网络平台和用户设备进行通信。

2.软件部分：包括智能控制算法、网络平台、用户端APP等。

（1）智能控制算法：根据传感器的数据以及用户的需求，通过优化算法来实现灯光亮度和颜色的自动调节。

（2）网络平台：搭建一个服务器平台，用于接收用户的控制指令并向LED灯发送控制信号，同时实时接收灯光状态信息并返回给用户。

（3）用户端APP：用户可以通过手机APP或者电脑客户端来远程控制和管理LED灯的开关、亮度和颜色，同时可以设置定时开关等功能。

三、实现步骤：1.硬件部分的实现：（1）选用高品质的LED灯，支持可调光、可调色温等功能；（2）选用合适的控制模块，通过控制芯片和开关电源实现对灯光参数的控制；（3）选用适当的传感器，感知环境的亮度和人员活动等信息；（4）选用恰当的通信模块，实现与网络平台和用户设备的通信。

led智能驱动系统设计研究背景LED智能驱动系统设计研究背景引言：LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的光源技术，具有高效节能、长寿命、快速开关、可调光等优点，已经广泛应用于照明、显示和通信等领域。

然而，为了实现更好的灯光效果和节能控制，LED智能驱动系统的设计变得至关重要。

本文将探讨LED智能驱动系统设计的背景及相关研究。

一、LED智能驱动系统的意义1. 节能环保：传统照明设备如白炽灯和荧光灯存在较大的能量浪费问题，而LED具有高效节能的特点。

通过智能驱动系统的设计，可以实现对LED灯光亮度和色温的精确控制，进一步提高节能效果。

2. 高质量照明：智能驱动系统可以实现对LED灯光亮度、色温和色彩饱和度等参数的调整，从而满足不同场景下对照明质量的需求。

3. 长寿命可靠性：通过合理设计电流和温度控制策略，智能驱动系统可以延长LED的使用寿命，提高其可靠性和稳定性。

二、LED智能驱动系统设计的关键技术1. 电源管理：LED智能驱动系统需要提供稳定可靠的电源供应。

采用高效的开关电源设计可以提高能量转换效率，减少功耗。

2. 调光控制：通过调整LED的亮度，可以实现对照明效果的精确控制。

采用PWM（Pulse Width Modulation）技术可以实现对LED灯光亮度的调节。

3. 色温控制：不同场景和需求下对灯光色温有不同要求。

智能驱动系统需要提供可调节色温的功能，以满足用户需求。

4. 温度管理：LED工作时会产生较高的热量，过高的温度会影响其寿命和性能。

智能驱动系统需要监测和控制LED工作温度，保证其在安全范围内运行。

三、相关研究进展1. LED驱动电路拓扑结构设计：研究者通过改进传统的电流源和电压源结构，提出了多种新型拓扑结构来实现高效、稳定和可靠的LED驱动电路。

2. 智能调光控制算法研究：研究者通过分析不同场景下的照明需求，提出了基于光感应、人体感应和时间控制等算法，实现对LED灯光亮度的智能调节。

pwm调光灯控制电路的设计
PWM调光灯控制电路的设计包括以下几个步骤：
1.确定系统功能和性能要求：根据实际需求，明确系统的功能和性能要求，如调光范围、响应时间、稳定性等。

2.选择合适的PWM信号源：PWM信号源是控制电路的核心，可以选择集成PWM控制器或者自行设计。

选择时需要考虑其频率、占空比可调性、稳定性等指标。

3.设计驱动电路：根据LED灯的特性和系统需求，设计合适的驱动电路。

需要考虑LED灯的电压、电流参数，确保其能够正常工作。

同时，还需考虑驱动电路的效率、功耗等问题。

4.设计信号处理电路：信号处理电路的作用是对输入信号进行处理，以满足PWM控制器的需求。

根据PWM信号源的要求，设计相应的信号处理电路，如波形整形、幅度调整等。

5.搭建硬件平台：根据设计需求，搭建相应的硬件平台，包括电源模块、PCB板、连接线等。

确保硬件平台的稳定性和可靠性。

6.测试和调试：在完成硬件搭建后，进行测试和调试。

通过调整PWM信号源的参数，观察LED灯的亮度和闪烁情况，确保其符合设计要求。

7.优化和改进：根据测试结果，对设计进行优化和改进，提高系统的性能和稳定性。

总之，PWM调光灯控制电路的设计需要综合考虑系统的功能和性能要求、LED灯的特性和驱动要求、PWM信号源的需求等因素。

在设
计和实现过程中，需要注重细节和测试验证，确保系统的稳定性和可靠性。

Science and Technology&Innovation┃科技与创新2019年第09期文章编号：2095－6835（2019）09－0137－03基于STC15W204S的LED智能调光系统设计＊廖钰，王伟，王慧君，付云露，林成（内江师范学院物理与电子信息工程学院，四川内江641100）摘要：设计了一款基于STC15W204S的智能调光系统。

为了实现护眼功能，此系统运用连续PWM脉宽调制原理，调整台灯达到最适光线强度。

系统设计有自动和手动模式，可通过按键进行模式切换。

自动模式下，由热释红外和多普勒传感器实现人体检测，由光敏电阻传感器对光线进行采集其伏安特性线性度σ=0.99563，并通过AD0832模数转换送入主控制器，改变LED驱动电流，驱动电流与环境光照呈线性变化，线性度σ=0.97072，说明系统在环境光照强度改变时，LED驱动电流会随之改变，从而调节LED的亮度，实现自动调光的功能。

手动模式下，用户可通过按键改变台灯亮度，还运用ESP8266模块实现手机对系统的远程控制。

关键词：PWM脉宽调制；光线检测；AD转换；智能调光中图分类号：TP368.1文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2019.09.061随着学习压力的增大，青少年的用眼频度不断增加，近视问题越发严重。

目前虽然国家一直提倡减负，但是学生的作业依旧较多，学习效率和学习习惯的差异，导致夜晚大部分学生在台灯下看书学习，以初中生为例，每日在台灯下的学习时间一般在2～3h，因此，对台灯的照明条件有比较苛刻的要求。

除要求台灯没有频闪以外，光照度也要达到要求，同时，根据人眼的生理特性，忽强忽暗的强烈变化对人眼有损害。

但目前市场上存在的LED台灯控制器，基本上都由简单的电源开关、亮度调节旋钮和LED驱动器组成，只具有简单的LED台灯开启与关闭、手动调节和LED驱动恒流恒压控制功能，功能单一，无法实现智能控制。

智能LED植物补光灯控制系统设计发布时间：2022-09-16T03:24:23.194Z 来源：《科技新时代》2022年第4期第2月作者：顾立明[导读] 伴随着社会的发展，依靠气象农业很难满足人们对植物的需求，所以温室农业才得以启动和迅顾立明杭州罗莱迪思科技股份有限公司浙江杭州 310012摘要：伴随着社会的发展，依靠气象农业很难满足人们对植物的需求，所以温室农业才得以启动和迅速发展。

但是，自然光强度仍然限制着植物的生长速度。

因此，使用人工光源补充植物的光是人工干预的有效手段。

常见的人造灯光是卤化物灯、白炽灯和荧光灯，它们消耗大量能量，限制了植物光补充的人造灯光的发展。

随着LED技术的发展，环保节能的LED光源迅速进入植物光补充领域，受到国内外众多研究者的青睐。

因此，本文采用LED光源设计了具有频谱结构的智能动态可调光补充系统。

该系统可以利用相应的传感器采集当前自然光线谱中红蓝光的照度和共混比，并根据植物当前生长周期光谱的需求调整光增益参数，以满足不同植物的照明需求，使植物能够在更好的生长环境中生长。

这将缩短增长阶段，提高经济效益。

本文主要分析了智能LED植物填充光控制系统的设计。

关键词：人工光源；光环境；ＬＥＤ；光电传感器；ＰＷＭ引言光是植物生命的源泉，植物的选育、生长、开花和果实形成离不开光的参与。

根据研究，参与植物光合作用的光谱位于380 ~ 760 nm可见光区，主要吸收红蓝光光谱带；同一植物的不同植物和不同生长阶段对红蓝光比有不同的要求；光线不足或过多阻碍了植物的生长发育。

但是，受自然因素的限制，灯光强度越低，纬度越高。

春冬雨燕影响自然光的光照强度。

1、系统设计该系统的主要功能是实时检测环境中红色和蓝色光的强度，并控制LED，结合预设光电参数动态调整光增益值。

该系统可以通过钥匙输入改变输出功率和红蓝光比，并显示当前环境参数和预设参数。

同时，该系统还配备了温度检测功能。

温度过高时，可以启动散热管理系统，有利于系统的长期稳定工作。

可调亮度的台灯的设计报告1. 引言可调亮度的台灯设计旨在提供用户在不同场景下调节光照亮度的需求。

本报告将介绍台灯的设计背景、目标和设计方案，并对其性能进行评估。

2. 设计背景和目标在日常生活和工作中，台灯是人们常用的照明设备之一。

然而，不同的场景可能需要不同亮度的光照，以满足用户的需求。

因此，设计一款可调亮度的台灯，可以提高用户的舒适度和灵活性。

本设计的目标是开发一款外观简约、易于操作的可调亮度的台灯，使用户能够根据自己的需要自由调节光照强度。

3. 设计方案3.1 灯具选择为了实现可调亮度的功能，我们选择了LED作为灯具。

LED具有能耗低、寿命长、可调节亮度等特点，非常适合作为台灯的光源。

3.2 控制系统设计为了实现台灯的亮度调节功能，我们设计了一个简单的控制系统。

该控制系统由以下部分组成：- 光敏传感器：用于感知光照强度。

- 微控制器：用于接收光敏传感器的信号，并根据用户的操作进行亮度调节。

- 调光电路：用于控制LED的亮度，根据微控制器的指令调节电流。

3.3 用户界面设计为了方便用户操作，我们在台灯上设计了一个简单的用户界面，包括以下元素：- 开关按钮：用户可以通过按下开关按钮来打开或关闭台灯。

- 亮度调节按钮：用户可以通过按下亮度调节按钮来增加或减少台灯的亮度。

4. 性能评估在设计完成后，我们对可调亮度的台灯进行了初步的性能评估。

评估主要包括以下几个方面：4.1 亮度范围我们测试了台灯在不同调节档位下的亮度范围。

实验结果显示，台灯的亮度可以从最低档位逐渐调节到最高档位，可以满足不同场景下的需求。

4.2 能耗评估我们对台灯的能耗进行了评估。

结果显示，由于LED的高能效特点，台灯的能耗相对较低，即使在最高亮度下使用长时间，也不会造成明显的能耗增加。

4.3 用户满意度调查我们进行了用户满意度调查，结果显示，用户对可调亮度的台灯非常满意。

他们认为台灯具有外观简约、调节方便的特点，能够满足不同场景下的亮度需求。

LED照明系统设计完全版一、项目背景介绍随着环保理念的普及和节能政策的推行，LED照明系统作为一种高效节能、环保的照明方案，被广泛应用于商业、工业和居住等场所。

本文将对一种LED照明系统的设计进行详细介绍。

二、设计目标本次LED照明系统设计的目标是提供一个高效节能、可靠稳定的照明方案，能够满足室内环境的照明需求，并能够实现灯光的智能控制。

三、系统组成及工作原理1.LED照明灯具：选择高效节能的LED灯具，灯具数量和功率根据实际要求确定，可以采用可调光或可变色温的LED灯具。

2.灯具控制器：用于控制LED灯具的开关、亮度和颜色，可以通过无线通信或有线通信与系统中央控制器进行数据交互。

3.中央控制器：与灯具控制器进行通信，控制照明系统的整体运行，包括开关、调光和调色等功能。

中央控制器可以通过APP或物理面板实现用户对系统的操作和监控。

4.光线传感器：用于感知室内光线强度，根据光线强度的变化自动调整灯具的亮度，实现光照自动调节。

5.人体传感器：通过红外感应技术感知人体的动静，当有人进入或离开时，自动控制灯光的开关，实现人体感应控制功能。

6.温湿度传感器：感知室内温湿度变化，根据预设的温湿度参数，自动调节灯光的亮度和色温，提供舒适的照明环境。

四、系统优势1.高效节能：LED灯具本身具有高效节能的特点，配合智能控制系统可以根据实际需求自动调整灯光的亮度和色温，进一步降低能耗。

2.环保健康：LED灯具无紫外线和红外线辐射，不含汞、铅等有害物质，对人体健康无害，符合环保要求。

3.稳定可靠：LED灯具寿命较长，使用寿命可达数万小时，而且在灯光亮度调节和色温调节方面具有较好的稳定性。

4.智能控制：通过灯具控制器和中央控制器，用户可以根据需求随时调整灯光的亮度和色温，实现灯光的智能控制和情景调节。

5.安全可靠：系统中的人体传感器和光线传感器可以实时监测周围环境的变化，确保在人离开或光线充足时灯光自动关闭，同时避免不必要的能源浪费。

• 144•为了满足人们在各种场合对智能化照明的需求，本文基于Wi-Fi 模块和STM32单片机设计了一种七色LED 混合光源的智能调光驱动控制电路，可以通过智能终端App 与Wi-Fi 模块通信来控制七色混合LED 光源的调光调色，并且具有远程调光功能。

驱动电源采用MPS 公司的MP3370芯片，可实现数字调光功能。

最后给出了实验波形，验证了该控制电路在实际应用中的可行性。

随着人们生活质量的不断提高，对LED 照明也提出了新的需求，即越来越重视LED 照明的质量和智能化，促使LED 照明朝智能化快速发展并将具有非常广阔的市场应用前景。

采用智能LED 照明控制方式，可以将智能手机或平板电脑上安装的调光App 与LED 灯具进行互联，通过操作智能终端的调光App 即可实现LED 照明的远程化控制，使LED 灯具具备远程开关、调光、调色以及调功率等智能功能，为人们的照明生活带来新体验。

要实现远程智能调光控制，LED 的驱动控制电路一般应包括：具有数字调光接口的LED 驱动电源、基于MCU 的主控电路以及无线通信模块。

母线与照明管理平台通信，并通过在灯具端的DC-DC 电源内置解码单元，解析照明管理平台终端发出的调光指令，调节其输出电流，从而实现LED 灯具的远程监控与控制。

2 LED驱动控制电路设计本方案的驱动电路采用具有数字调光接口的DC-DC 升压电路，控制模块基于STM32单片机并扩展WiFi 模块。

七路独立控制的DC-DC 升压电路分别给七色独立光源提供恒定的电流，其中每路的电流值都可以调整设置，也即每路DC-DC 升压电路都可独立完成数字调光功能。

通过智能终端安装的调光App 实现七色混合LED 光源的调光调色功能。

2.1 Boost电路设计MP3370是一款频率可调Boost 恒流变换器的芯片，专门用于驱动LED ，芯片内部自带一个MOS 管。

芯片输入电压范围为3.5V 到36V ，大于3A 的负载驱动能力，效率高，可用于PWM 调光。

可调光LED灯光系统的控制与设计一、引言可调光LED灯光系统是近年来LED灯光技术的一个重要进展，它具有成本低、能量效率高、寿命长等优良特性。

与传统的氙灯和卤钨灯相比，其光颜色更加纯净、饱和，且灯光的强度可以根据实际需求进行调节，因此逐渐成为各类演艺、展览、商业、建筑等领域的主流灯光之一。

本文将介绍可调光LED灯光系统的基本控制原理、设计要点以及常见问题与解决方案等内容，以期为相关从业人员提供参考和帮助。

二、可调光LED灯光系统的基本原理可调光LED灯光系统的核心原理是通过控制LED灯的电流和电压来改变其亮度和色温。

在电路设计中，这通常通过PWM（脉宽调制）技术来实现。

PWM技术指的是在一段时间内，使信号的幅值（一般为电压或电流）从0到最大值依次变化，然后在该周期内将信号维持在0（或最小值）处，以控制输出信号的平均值。

图1 PWM技术控制示意图在可调光LED灯光系统中，PWM技术主要应用于LED灯的驱动电路中。

该电路包括LED灯、驱动器和控制器三部分，其具体结构如图2所示。

图2 可调光LED灯光系统电路结构图其中，LED灯是可见光源，其输入电压一般在2-3V之间，电流在几毫安到几百毫安不等。

驱动器则提供LED灯所需的稳定电流、电压等，其类型和参数由LED灯的尺寸、数量等因素决定。

控制器则根据用户需求，控制驱动器的输出，从而实现对LED灯光亮度、颜色等方面的调节。

常见的控制器包括电商场面板、无线遥控器、DMX控制器等，详情将在下文进行分析。

三、可调光LED灯光系统的设计要点在设计可调光LED灯光系统时，需要考虑以下几个要点：1. 亮度调节亮度调节是可调光LED灯光系统的基本功能，也是影响用户体验的主要因素。

它可以通过控制LED灯驱动器的输出电流大小来实现。

通常采用PWM调制实现，控制驱动器输出电流的占空比即可调节灯光亮度。

需要注意的是，亮度调节通常需要在LED 灯的额定电流范围内进行，否则可能导致LED灯的寿命缩短、亮度不稳定等问题。