LED节能灯设计与智能亮度控制的开发-毕业论文

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1、 2 LED 节能灯设计与智能亮度控制的开发 摘要：目前世界各国都在政府的大力资助下加快推进 LED 节能灯取代传统 照明灯的步伐。从 1998 年发白光的 LED 开发成功，仅十几年时间，市场上已有 白光 LED 的手电筒、在矿上有白光 LED 的矿灯,不仅亮度好,而且节电。 虽然家用 LED 节能灯目前还没有上市,而且目前只能生产小功率的灯泡,且 价位还较高,普通家庭还难以接受。但随着半导体材料及工艺技术的进步,LED 家 用节能灯的性能会很快进入市场,价格也会不断地下降,它将逐步地进入千家万 户,给您带来节电、明亮的新的光源。为了推动 LED 节能灯的发展，我将用 25 颗散光型白色高亮

2、度 LED 组装一枚节能灯，以确定 LED 节能灯取代传统照明灯 的可行性。 为了更加节能环保，我将结合智能开发系统，根据光线的强度、红外和温度 变化，来实现此节能灯的自动开关、自动调节亮度。我采用单片机 C8051F020 为系统控制核心，安装了光强传感器，红外无线感应器，采用 DS18B20 为温度传 感器， 使系统具有光强、 温度、 红外 3 种感应开关控制 LED 节能灯， 再加上过压、 过流保护措施，进一步提高节能效率并保证照明系统的正常工作。此外，系统还 使用液晶实现 LED 照明工作信息的外部显示。该系统可应用于如楼道照明、工作 照明、设备照明等很多场合。 关键词：LED 节能灯

3、 自动控制 光强 温度 红外 一、LED 节能灯简介 1、LED 发光原理 LED 俗称发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是 利用固体半导体 芯片作为发光材料， 在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子 发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。 2、LED 的发展 上个世纪 60 年代，科技工作者利用半导体 PN 结发光的原理，研制成了 LED 发光二极管。当时研制的 LED，所用的材料是 GaASP，其发光颜色为红 色。经过近 30 年的发展，现在大家十分熟悉的 LED，已能发出红、橙、黄、 绿、蓝等多种色光。 最初 LED 仅用作仪器仪表的指示光源，后来各种光

4、色的 LED 在交通信 号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效 3 益。通常 LED 能直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光，但对于一 般照明而言，人们更需要白色的光源。 经过多年研究，人们在 1998 年发白光的 LED 开发成功。这种 LED 是将 GAN 芯片和 YAG（钇铝石榴石）封装在一起做成的。芯片 GAN 发蓝光，高温 烧结制成的 YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射，峰值达 550nm。蓝光 LED 基片安装在碗形反射腔中， 覆盖以混有 YAG 的树脂薄层，约 200-500nm。 LED 基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收， 另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光 混合，最终可以得到得白光。现在，对于白色 LED，通过改变 YAG 荧光粉的 化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温在 3500-10000K 的各色白 光。这种通过蓝光 LED 得到白光的方法，构造简单、成本低廉、技术成熟 度高，因此运用最多。 然而照明需用的白色光 LED 仅在近年才快速发展起来，目前白色 LED 发 光效率已经突破 120LM/W， 是白炽灯 15L