LED台灯开题报告.doc

本科毕业论文（设计）开题报告 篇二：基于单片机的智能的台灯开题报告
毕业设计(论文)开题报告 篇三：led视力保健台灯(毕业论文开题报告)
xxx大学
毕业设计（论文）开题报告
题 目：led视力保健节能台灯
系 （部） 应用电子与通信技术系
专 业 电子信息工程
学 生 张 洋
学 号 111111111111
班 号
指导教师 开题报告日期 2010年10月18日
说 明
一、开题报告应包括下列主要内容：
1．通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求
2．进度计划是否切实可行；
3．是否具备毕业设计所要求的基础条件。
4．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；
5．主要参考文献。
二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。
三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检
查。
指导教师评语：
指导教师签字： 检查日期：
一、课题背景 随着经济水平的不断提高，视力健康问题已经成为人们关注的焦点，据教育部发布的2009年学生体质健康监测结果公告显示，学生视力不良检出率居高不下。其中，7至12岁小学生视力不良检出率为32.5%，初中生视力不良检出率为59.4%，高中生视力不良检出率为77.3%。记者从各大医院眼科门诊了解到，周末两天，前来就诊的病号特别多，更令人担忧的是，“小病号”呈逐年上升趋势。近视已成为威胁青少年学习、生活、参军乃至未来前途的一大“杀手”。
眼科专家分析认为，长期以来学生课业负担过重,不得不早起晚睡，灯光线太强或太弱导致眼疲劳过度，是导致近视的主要原因，于是一种新型led视力保健台灯应运而生，这种台灯采用触摸开关控制，可在开灯后其亮度由暗逐渐变亮；关灯时亮度逐渐变暗，减小对眼睛的刺激，可检测环境光线强度，自动或手动调整灯光亮度，使眼睛不易疲劳，保护视力，使用十分方便；同时由于使用led（发光二极管）作为光源，使灯使用寿命大大延长，led作为一种半导体器件耗电相当低，直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦），电光功率转换接近100%。
一般来说led的工作电压是2-3.6v，工作电流是0.02-0.03a；这就是说，它消耗的电能不超过0.1w，相同照明效果比传统光源节能80%以上，不仅省钱同时也符合国家节能减排的要求，是未来社会照明的一大趋势。
二、课题研究的目的和意义
光学专家王大衍院士警告：我们要重视光污染，要加强绿色照明，保护眼睛免受强光的伤害、弱光下眼睛的过度疲劳。当前，因照明不善造成的青少年近视患者越来越多。保护我们人类的“心灵之窗”已经成为一项重大工程，led视力保健台灯是利用光电转换器、d触发器和警示线路,可及时定量判别某一工作面的照明是否符合照度标准的要求.如果过亮或太暗,可根据光线的强度自动调节灯亮度，从而对人的视力进行保护。
led作为点光源，是超级节能环保、超长寿命的新型绿色光源，与传统白炽灯、日光灯、相比节能达80%以上，据有关专家及权威报道，led光源不但节能环保而且不含汞、铅及紫外线有害辐射，避免了对环境的二次污染，杜绝了因（荧光管节能灯、日光灯）的过量电磁辐射等有害因素而诱发皮肤病、黑斑病、体内功能紊乱等疾病的发生。 led光源，自然纯净、节能环保、无任何辐射，是我国“十一五”计划重点推广应用节能环保的新型光源之一。用最新研发的整流稳压系统，先进的恒流直流驱动电路。发光效率
高，光线持续稳定。无频闪、无眩光，无高频电磁辐射，这种节能灯泡对视力有极大的保护作用，尤其是对需要长期用眼的学生的视力有极大的保护作用，能有效地预防近视。
三、课题技术要求
量化的技术指标:
1、
2、
3、
4、开灯后其亮度由暗逐渐变亮；关灯时亮度逐渐变暗 控制4个led灯 自动调整灯光的亮度或可手动调光 渐亮与渐灭时间约5秒±1秒
四、设计方案及方框图
方案一: 根据课题要求可采用分立元件来实现，若采用分立元件实
现，那么该电路将具有结构简单、电路构建方便、外围元件少、结构紧凑等特点，但是分立元件电路必须考虑系统的可靠性和实用性，即电路是否可以长时间运作。根据分立元件传统完善的设计方法，分立元件电路要长时间稳定的工作，必须提高应用系统的可靠性，提高可靠性须选用质量高的元器件，设计上留有余地，工艺严格把关，产品例行试验。因此势必造价高，所用元件多。
方案二: 根据电路的设计要求，还可采用集成电路来实现led视力保
健台灯电路的设计，组成框图如图1所示，它主要由六部分组成：
（1）、整流稳压电源:将220v交流电转换成led和其他辅助电路所需直流电，稳压电源的性能决定电路的稳定性，是电路长时间工作的保障。
（2）、同步触发电路:通过电容上的充放电速度，来改变晶闸管触发相位角，使得晶闸管的导通角不同，从而使led灯泡的亮度也不同。同时，改变可变电阻器的阻值或改变三极管的内阻，即可改变电容的充放电速度，达到调光的目的。
（3）、调光缓变控制:通过电容的充放电，来控制三极管的截止和饱和，使其内阻随着三极管的截止和饱和改变，来控制led灯泡亮灭。
（4）、测光电路:光敏电阻采集外界光线的强弱，来改变电阻值大小，从而达到自动调节灯泡亮暗，同时可以保证当光线强度突然变化时，灯泡的亮度不会突然变化。
（5）、触摸开关电路:触摸开关电路是由d触发器cd4013及其外围
元件组成的双稳态触发器，每触发一次金属片，触发器的输出状态就翻转一次，控制晶闸管的导通、关断，从而控制了台灯的开关。
（6）、led光源:通过四只led（发光二极管）发出的亮度作为台灯的照明光源。
通过两种方案的比较，考虑到电路的稳定性、可靠性、经济性和实
用性，可以看出集成电路更适合本次电路的设计。因此决定采用方案二实现此次电路的设计，并且使用cd4013作为电路的触摸开关电路核心。
图1 led视力保健台灯电路框图篇四：太阳能led路灯开题报告
一、立题依据
1、选题目的
太阳能led路灯在白天通过太阳能电池组件采集太阳光的能量，并将其转化为电能存储起来，即向蓄电池充电，在晚上光线较暗时由蓄电池经路灯控制处理器控制，点亮led灯用于路灯照明。
2、选题的意义
1. 普遍性。 太阳光照射的面积散布在地球大部分角落，仅差入射角不同而造成的光能有异，但至少不会被少数国家或地区垄断，造成无谓的能源危机。
2. 永久性。 太阳的能量极其庞大，科学家计算出至少有六百万年的期限，对於人类而言，这样的时间可谓是无限。
3.3.无污染性。 现今使用最多的矿物能源，其滋生的问题不外是废物的处理，物体不灭，能源耗竭越多，产生污染也相对增加，太阳能则无危险性及污染性。在人类与自然和平共处的原则下，使用太阳能最不伤和气，且若设备使用得当，装置成后所需费用极少，而每年至少可生十的十七次方千瓦的电力。 煤炭、石油等矿物燃料产生的有害气体和废渣，而使用太阳能时不会带来污染，不会排放出任何对环境不良影响的物质，是一种清洁的能源。当然，大量使用太阳能之后，由於太阳能的充分利用，结果会使环境的温度稍微升高，但这种温升，不致对环境造成不良影响。
4.太阳能是人类可以利用的最丰富的能源。 据估计，在过去漫长的十一亿年当中，太阳只消耗了它本身能量的2％，今后数十亿年太阳也不会发生明显的变化，所以太阳可以作为人类永久性的能源，取之不尽、用之不竭。它给地面照射15分钟的能量，就足够全世界使用一年。
5.太阳能安全可性。 核能发电会有核泄漏的危险，一旦核泄漏了便会造成极大的生态危机，而太阳能绝对没有这种情况，是十分可靠的。提高太阳能的利用率，实现节能减排，低碳环保的理念。
3、国内外研究现状
太阳能发电是一种很有发展前景的太阳能利用技术。它是将太阳能集光、集热产生高温驱动热机发电的系统。目前世界上已建成9 座大型太阳热电站, 总装机容全30 兆瓦, 主要在美国。收集太阳光提供热能的方法主要有中央接收器、抛物面反射器和抛物面聚焦收集器三种。 中央接收器是将地面反射镜聚集到的阳光聚焦到中央接收器上。 这种方法在七十年代被人们认为是最有发展前途的。但由于存在中央接收器必须在高温下操作, 体积过大等间题, 使它的前途一度变得暗淡。但专家们认为这种系统容易适应高温热贮存, 它比蓄电池或其他非热贮存有更大的经济潜力, 并且指出, 带有热贮存的中央接收器太阳能发电系统可与化石燃料系统相竞争。抛物面反射器和中央接收器一样, 是用一台反射镜将太阳光聚焦在一台集热器上, 不同之处是每一反射镜加热它自身的集热器。大多数抛物面反射系统都是利用流体传热, 同样也存在接收器的间题。为了解决这些间题, 人们正在恢
复外樵机, 其中以“ 斯特林循环” 发电系统效率最佳。这种系统保留了光伏电池的许多优点, 易于安装, 无污染。 无论大小型装置效率都很高, 是一种有发展前途的系统。抛物面引聚焦收集器是呈抛物面状的聚焦槽, 它是将太阳光聚焦在槽中央沿槽长方向卧置的管子上, 流体通过管子时被加热, 变成蒸汽或热液体, 从管子另一端出来、可用来驱动涡轮机或其他机械。 这种槽设计简单, 只须增减槽的数量, 便能产生较大或较小的电量, 在较低温度下也能顺利运行。 专家们预测, 这种技术在今后50 年内将在太阳能市场上占主导地位。此外，我国还与美国合作设计并试制成功功率为5kw的碟式太阳能发电装置样机。并在2005年与以色列合作。在江苏省南京市建成了第一座功率为75kw的太阳能塔式发电示范电站。并成功运行发电。太阳能发电具有巨大的潜力，因此对于太阳能发电未来的发展。应着眼于市场应用的开发。使太阳能发电真正溶人到我们的生活当中。
二、研究方案
1、研究的主要内容
（1）电池板功率的计算和选用；
（2）蓄电池容量、充放电控制和充放电状态显示；
（3）光线暗时路灯自动点亮，为节省电能晚上24点熄灭，早上5点路灯点亮，早上光线强时路灯自动熄灭（开关灯时间点可调）；
（4）系统断电时可以保存用户所设定的各种参数。
2、设计的方案
图1 总体电路方框图
化为电能存储起来，即向蓄电池充电，在晚上光线较暗时由蓄电池经路灯控制处理器控制，点亮led灯用于路灯照明。
根据各部分电路的功能不同，整体电路可以分为以下几个部分，太阳能电池板组件、过充过放电控制电路、stc12c2051单片机、a/d控制开关、蓄电池、时控光控电路、照明负载和时间显示电路。系统总体方框图如图1所示。
由电池通过7805稳压电路为单片机供电，并通过为蓄电池充电，当蓄电池电压较低时其容量损耗得很快，使用寿命也会缩减，为延长蓄电池的寿命，要防止蓄电池出现过充或过放，因此本电路加的有过充过放控制电路。
3、可行性分析
一项技术，一个产品具有经济效益固然是好事，但它的生命力如何，与它是否与社会发展相适应，是否具有超越其它产品的社会效益有直接的关系，太阳能路灯的出现，符合社会发展的需要，符合环保的要求，其所带来的社会效益是普通产品无法比护的，其生命力必将是旺盛而持久的。综上所述，太阳能路灯在走过几年的徘徊期后，技术的提高、成本的降低使其终将迎来高速发展期，而高速发展必将带动技术的进一步提高和成本的进一步降低，如此良性循环，太阳能路灯将迎来新的辉煌。
三、论文提纲（可有可无）
四、进度安排
1--3周：调研、学习与课题有关的理论知识；查阅和搜集与课题有关的文献
和资料；根据题目要求拟订方案，形成总体设计思想，撰写开题报告。 4—7周：设计硬件电路，并在实验室中连接硬件线路。
8—12周：对系统的软件进行设计。
13—15周：软硬联调，模拟运行，完成系统的调试。
16—19周：进行结果分析，并撰写毕业论文，准备答辩。
五、参考文献
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[3]龙脉工作室.51单片机c语言应用开发技术大全[m].北京：人民邮政出版社，2008.9.240-500
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[5]彭为 黄科 雷道仲.单片机典型系统设计[m].北京：电子工业出版社，2006.5.246-273
[6]谢维成.单片机原理及应用[m].北京：清华大学出版社，2009.2.11-26
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[8]王庆友.光电传感器应用技术m.北京：机械工业出版社，2007.
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[10]穆怀艳.单片机控制交通灯设计方案.青年科学，2009，（2）
[11]郑建光，李永.基于at89c51单片机的交通灯系统设计.自动化与仪器仪表，2008，（6）：30-33
[12]陈延奎.基于单片机的交通灯控制系统.重庆科技学院学报（自然科学版），2007，（4）：59-60.
[13]刘晓燕.基于8051单片机的交通灯控制系统设计与模拟.南宁职业技术学院学报，2007,12
（3）：108-109.篇五：led灯开题报告
本 科 生 毕 业 设 计(论 文)
开 题 报 告
题 目20w led恒流驱动器的设计与实现 专 业 电子信息工程
班 级 072班
姓 名 林恩亮
指导教师 黄震梁(工程师)
所在学院 信息科技学院
开题时间
一、选题的背景与意义
随着能源危机和气候变暖问题越来越严重，节能已经成为全球普遍关注的话题。照明是人类消耗能源的重要方面，照明约占世界总能耗的20％.如果能提高照明用的的效率，可以有效缓解能源紧张。如何提高照明系统的能源利用率，延长照明系统的寿命，并且是绿色无污染的？取代白炽灯，荧光灯，节能灯的第四代照明灯具是什么？业界给出的答案就是led灯照明。led照明每w流明数可达到120lm。远高于白炽灯和日光灯，此外led灯珠寿命可长达十万小时，并且绿色无污染。led照明具备的这些优点决定了其应用前景是非常广阔的,能够成为照明领域的新一代绿色光源。不过led的应用，需要合适的驱动控制电路。大功率白光led上的正向压降一般为3-4v，不能直接使用市电驱动。因此一个和led灯珠匹配的高效，环保，长寿命的电源是必须的，这正是这次选题的意义与目的所在。 [2][1]
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题
1，主要研究led驱动电路及整体系统的设计，并实现产品的调试。
2，拟解决的主要问题
（1） 如何更好的散热
（2） 提高led照明的效率
（3） 在效率，散热都保证的前提下，如何更好的减小驱动器的体积
三、研究的方法与技术路线
(一) 基本原理框图
主要由9部分构成：（1）输入保护电路整（2）输入滤波电路，其中包括整流桥和滤波电容；（3）漏极箝位保护电路，保护单片单片开关电源芯片；（4）单片开关电源（本设计中采用top245）（5）高频变压器；（6）输出整流滤波电路；（7）取样电路；（8）光耦反馈电路；（9）led灯[3]。
图3.1 驱动器基本原理框图
(二) 设计的技术指标
（1） 输入：185~265vac
（2） 输出：29v
（3） 输出电流：660ma
（4） 功率20w
（5） 工作效率达80%以上
(三)具体实现方案
1、输入滤波电路
由于本设计使用单片开关电源ic芯片来设计实现led驱动，而开关电源的工作方式是交流直流转化，高压低压变压，所以其不可避免的会生成较强的电磁振荡和类似无线电波的对外辐射特性。这便是emi滤波器的由来[4]。它主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰。
图3.2 emi滤波电路
图中c1和l1组成emi滤波。
2、输入整流电路
本设计中led灯泡所需的是连续的直流电，因此直接接进驱动器的50hz交流市电必须经过全波整流[5]。开关电源一般采用由整流管构成的整流桥，亦可直接选用成品整流桥，完成桥式整流。全波整流桥原理是，当正弦波在正半轴时，d2,d4导通，构成回路，当在负
半轴时，d1,d3导通构成回路[6]。
图3.3 全波整流桥原理图
3、输入钳位保护电路的设计
由于反激式变压器开关电源电路比较简单，比正反激式变压器开关电源少用一个大储能滤波电感，以及一个续流二极管，因此，反激式变压器开关电源的体积要比正激式变压器开关电源的体积小，且成本也要降低[7]。
图3.4 输入钳位保护电路原理图
4、驱动器开关变压器的设计
变压器是开关电源的核心，它决定了变换器一系列的重要参数，如占空比d，最大峰值电流。在输入电压为ac220v的情况下进行设计和计算时，得出数据后应再进行相应的调整，主要方法是通过调整气隙和变压器的初级匝数，使工作在交流220v电压下的电感初级线圈数较原来计算值增加1.5~1.7倍，总电感量较原计算值增加1.5~1.8倍，以留出足够的余量使开关电源工作在合理的工作点上[8]。
5、输出整流滤波电路
输出整流滤波电路直接影响到电压波纹的大小，影响输出电压的性能[9]。
采用肖特基二极管d2整流。基于它低压，功耗低，大电流的特点，有利于提高电源的效率，其反向恢复时间短，有利于减少高频噪声。
为了减少共模噪声，在输出地和输入地之间接电容 。
基于以上几个方面的影响，输出整流滤波电路设计如图3.5中d3,l2,c4,c5构成。
图3.5 输出整流滤波电路原理图
6、反馈电路
基于本设计的要求（设计恒流led驱动器），因此在变压器的次级反馈回路采用电流反馈，而为了更好的使驱动器具有隔离效果和恒流精度，故本设计采用光耦pc817进行光耦反馈，另外采用lm431高精度稳压源作为基准源[10]。
7、驱动器的散热设计
top245单片开关电源作为整个驱动器的控制器，其散热问题也就最为重要，因此驱动器散热首先要考虑top245单片开关ic的设计。top245源极的引脚都从内部连接到ic的引线部位，是器件散热的主要路径。因此所有的源极引脚都应连接到top245下的铺铜区域，不但作为单点接地，还可作为散热片使用。因它连接到安静的源极节点，可以将这个区域扩大以使top245实现良好的散热。对于轴向输出二极管亦如此，应将连接到阴极的pcb区域最大化。如果有必要还可以给top245加散热片以达到很好的散热的目的。另外还可以减少电解电容的使用，以增强驱动器的可靠性[11]。