智能LED照明控制系統(tǒng)

題目：智能LED照明系統(tǒng)一、 論文的背景目的和意義近年來(lái)，世界各國(guó)在半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域躍躍欲試、劍拔弩張，巨大的跨國(guó)商機(jī)相繼誘發(fā)催生了日本的,,21世紀(jì)照明”計(jì)劃、美國(guó)的,,下一代照明計(jì)劃”、歐盟的,，彩虹計(jì)劃”、韓國(guó)的,,固態(tài)照明計(jì)劃”、中國(guó)臺(tái)灣的,，新世紀(jì)照明光源開(kāi)發(fā)計(jì)劃”和中國(guó)大陸的,,國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”計(jì)劃等國(guó)家級(jí)照明規(guī)劃，促使日本、美國(guó)、歐盟、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣和中國(guó)大陸等國(guó)家或地區(qū)攜巨資前赴后繼地在上游的襯底制作、外延晶片生長(zhǎng)，中游的光刻、腐蝕、金屬蒸鍍、芯片切割和測(cè)試分選以及下游的器件封裝、集成應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)了激烈地競(jìng)爭(zhēng)。LED照明產(chǎn)生的效益顯而易見(jiàn)，世界各國(guó)都在政府的大力資助下加快推進(jìn)LED照明取代傳統(tǒng)照明的步伐，日本、美國(guó)、歐盟、韓國(guó)、東南亞、我國(guó)臺(tái)灣和中國(guó)政府都制定了相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃LED球泡燈是替代傳統(tǒng)白熾燈泡的新型節(jié)能燈具。傳統(tǒng)白熾燈耗能高、壽命短，在全球資源緊張的大環(huán)境下下，已漸漸被各國(guó)政府禁止銷(xiāo)售，隨之替代產(chǎn)品是電子節(jié)能燈，電子節(jié)能燈雖然提高了節(jié)能效果，但由于使用了污染環(huán)境的重金屬汞，與十二五計(jì)劃的保護(hù)環(huán)境相對(duì)。隨著LED技術(shù)的高速發(fā)展LED照明逐漸成為新型綠色照明的不二之選。LED在發(fā)光原理、節(jié)能、環(huán)保的層面上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)照明產(chǎn)品。二、 國(guó)內(nèi)外研究概況根據(jù)DIGITIMESResearch最新統(tǒng)計(jì)，高亮度LED市場(chǎng)規(guī)模將由2010年82.5億美元，成長(zhǎng)至2011年的126億美元，年成長(zhǎng)率將高達(dá)53%；其中，LED照明使用顆數(shù)由2010年48億顆，將增至2011年124億顆，主因?yàn)?011年LED燈泡取代傳統(tǒng)白熾燈效應(yīng)開(kāi)始顯現(xiàn)。繼LED背光TV后，LED照明將成為帶動(dòng)LED產(chǎn)業(yè)高度成長(zhǎng)的應(yīng)用產(chǎn)品。雖2010年LED照明占總照明市場(chǎng)比重尚不高，以產(chǎn)值來(lái)看僅3.2%，然在節(jié)能減碳意識(shí)高漲下，世界主要國(guó)家已訂定LED照明政策，積極推動(dòng)LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展。DIGITIMESResearch分析師兼項(xiàng)目經(jīng)理林芬卉分析，全球LED燈泡需求量將由2011年5.96億顆，大幅成長(zhǎng)至2013年的25億顆；路燈方面，由于中國(guó)大陸、美國(guó)、歐洲于各主要城市已推動(dòng)示范工程，預(yù)估LED路燈將由2011年220萬(wàn)盞，增至2013年980萬(wàn)盞，將再帶動(dòng)未來(lái)數(shù)年LED照明滲透率提升。在全球主要國(guó)家LED照明政策推動(dòng)、LED發(fā)光效率顯著提升、及預(yù)估LED照明價(jià)格每年將有20?30%下跌空間等影響下，林芬卉預(yù)估，照明用LED需求量2009年至2013年CAGR將達(dá)97.4%，高于大尺寸LCD用LED背光CAGR的62.6%，且LED照明市場(chǎng)規(guī)模至于2011年將達(dá)154億美元，于整體照明市場(chǎng)滲透率首度突破10%，達(dá)10.6%LED在發(fā)光原理、節(jié)能、環(huán)保的層面上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)照明產(chǎn)品。目前白熾燈的淘汰已經(jīng)不再是將來(lái)時(shí)，而是進(jìn)行時(shí)，今年白熾燈禁用法律已經(jīng)在阿根廷、澳大利亞、新西蘭、法國(guó)、意大利和菲律賓生效，明年將在英國(guó)、芬蘭和荷蘭生效，后年將在日本和加拿大生效，2014年將在美國(guó)生效，全球最晚的中國(guó)也將在2017年生效，這也是為什么CFL節(jié)能燈市場(chǎng)需求快速上升的一個(gè)主要原因，因?yàn)镃FL節(jié)能燈是目前白熾燈的一個(gè)最佳替代選擇，不僅價(jià)格最接近白熾燈，而且壽命和節(jié)能效果遠(yuǎn)超白熾燈，一只13W的CFL節(jié)能燈光效就相當(dāng)于一只60W的白熾燈，功耗降低了五分之四，壽命提高了8-15倍。目前全球燈具市場(chǎng)需求總量大約是100億只，其中近三分之一（30億只）是CFL節(jié)能燈。NXP半導(dǎo)體照明產(chǎn)品市場(chǎng)資深經(jīng)理陳嶸說(shuō)：“未來(lái)3年，CFL節(jié)能燈市場(chǎng)將快速發(fā)展，之后發(fā)展速度就會(huì)平坦下來(lái)，5年后市場(chǎng)需求將逐漸減少。LED燈具目前還存在成本障礙，但LED光源的成本在快速下降，目前市場(chǎng)正在試用階段，預(yù)計(jì)LED燈具將會(huì)在未來(lái)5-10年內(nèi)占據(jù)通用照明市場(chǎng)的主流地位。”市場(chǎng)研究公司DatapointResearch今年6月發(fā)布的一份報(bào)告要顯示，從2007年到2013年，白熾燈市場(chǎng)正在呈快速下降態(tài)勢(shì)，CFL節(jié)能燈市場(chǎng)正在強(qiáng)勁上升，LED照明處于方興未艾狀態(tài)。目前CFL燈具驅(qū)動(dòng)解決方案絕大部分是NXP提供的。NXP每年的全球CFL驅(qū)動(dòng)器銷(xiāo)售量超過(guò)6千萬(wàn)，其中1千萬(wàn)片是在中國(guó)市場(chǎng)銷(xiāo)售的，目前超過(guò)20家全球客戶(hù)在使用NXP的CFL驅(qū)動(dòng)解決方案。之所以能取得這樣的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位，是因?yàn)镹XP具有獨(dú)特的高壓工藝，它使得我們能把控制、MOSFET和MOSFET驅(qū)動(dòng)電路一起集成在一個(gè)Die上，其它供應(yīng)商通常需用兩個(gè)Die，再封裝在一個(gè)芯片上，因此我們的成本可做得更低，而這對(duì)于成本敏感型的CFL燈具市場(chǎng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。目前CFL節(jié)能燈市場(chǎng)存在的主要問(wèn)題是：CFL燈具的品質(zhì)參差不齊、CFL燈泡需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱才能達(dá)到最高亮度、與現(xiàn)有TRIAC調(diào)光器不兼容?，F(xiàn)在很多消費(fèi)者抱怨，買(mǎi)回家的CFL燈具沒(méi)用多久就變黑或不亮了。這一品質(zhì)問(wèn)題的根本來(lái)源于歐盟目前的CFL燈具標(biāo)準(zhǔn)：即CFL燈具的合格率標(biāo)準(zhǔn)為50%，因?yàn)闅W盟是中國(guó)CFL燈具制造商的主要目標(biāo)市場(chǎng)，他們的產(chǎn)品合格率基本上取決于歐盟市場(chǎng)的要求。合格的CFL燈具使用壽命是6000小時(shí)（差不多6年），但由于合格率只有50%，因此差不多有一半的用戶(hù)買(mǎi)回家的CFL燈具是不合格，其使用壽命可能只有幾百個(gè)小時(shí)。浙江是國(guó)內(nèi)出口節(jié)能燈的第一大省，其中60%以上的產(chǎn)量均來(lái)自杭州。據(jù)杭州檢驗(yàn)檢疫局統(tǒng)計(jì)，2010年上半年杭州地區(qū)出口節(jié)能燈5457批，貨值2.6億美元，同比分別增長(zhǎng)72%和63.5%。這兩年，海外一些發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛出臺(tái)相應(yīng)政策，要求逐步用節(jié)能燈和LED燈等能耗小的新產(chǎn)品來(lái)取代白熾燈。2007年2月，澳大利亞政府率先宣布，要在2010年前在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)用節(jié)能燈取代白熾燈、禁止居民使用白熾燈。去年9月，歐盟宣布將用4年時(shí)間逐步淘汰白熾燈等高耗能照明設(shè)備，以節(jié)能燈、鹵素?zé)襞莺蚅ED燈來(lái)代替白熾燈成為歐洲居民的主要照明燈。今年以來(lái)，出口量大幅增加，企業(yè)數(shù)量也增加很快，幾乎每個(gè)星期都有新企業(yè)成立。盧振球說(shuō)，雖然節(jié)能燈產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，但是這個(gè)行業(yè)的隱憂(yōu)已經(jīng)出現(xiàn)，作為一個(gè)勞動(dòng)密集型的行業(yè)，門(mén)檻很低，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)日趨嚴(yán)重；新員工急著上崗，產(chǎn)品質(zhì)量下降，利潤(rùn)率也逐年在下降。在提倡環(huán)保、節(jié)能的綠色照明年代，白熾燈已經(jīng)逐漸被節(jié)能燈、熒光燈、LED等新興光源所替代。但是由于新型的光源存在價(jià)格較貴、質(zhì)量不穩(wěn)定、容易引起眼睛疲勞等缺陷，因此白熾燈還能夠在市場(chǎng)上留有一席之地。我國(guó)也是一個(gè)白熾燈的生產(chǎn)、消費(fèi)和出口大國(guó)。2005年我國(guó)共出口各類(lèi)白熾燈99億個(gè)，總值2億7千萬(wàn)美元，出口目的國(guó)165個(gè)，其中非洲國(guó)家占了三分之一。三、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究?jī)?nèi)容隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，照明作為日常生活中所不可缺少的部分，成為了世界各國(guó)的一項(xiàng)重要的能源消耗。眾所周知用LED代替白熾燈作為照明光源，被譽(yù)為繼愛(ài)迪生發(fā)明白熾燈之后，在照明領(lǐng)域，人類(lèi)的又一大發(fā)明。1999年9月國(guó)家經(jīng)貿(mào)委印發(fā)了中國(guó)綠色照明工程實(shí)施方案，發(fā)展和推廣高效照明器具，逐步替代傳統(tǒng)的低效照明光源，節(jié)約照明用電，建立優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)舒適、安全可靠、有益環(huán)境和改善人們生活質(zhì)量、提高工作效率的照明環(huán)境，以滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)和人民群眾日益增長(zhǎng)的對(duì)照明質(zhì)量、照明環(huán)境的需要。當(dāng)然，要滿(mǎn)足對(duì)照明質(zhì)量和視覺(jué)環(huán)境條件的更高要求，不能靠降低照明標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，而是要通過(guò)充分運(yùn)用現(xiàn)代科技手段提高照明工程設(shè)計(jì)水平和方法，提高照明器材效率來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈顯然不能滿(mǎn)足使用要求，而發(fā)光效率較高的金屬鹵化物燈和高壓鈉燈不適合于普通照明。發(fā)光二極管（LightEmittingDiode,LED）是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，具有壽命長(zhǎng)、低耗等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，起到環(huán)保、節(jié)省能源的作用，使得LED光源具有光明的前景。但是，由于在某些場(chǎng)合，LED的亮度達(dá)不到要求，因此，如何來(lái)提高LED照明亮度迫在眉睫。四、研究條件和可能存在的問(wèn)題：現(xiàn)在的led產(chǎn)業(yè)為了打開(kāi)民用市場(chǎng)，多是將LED燈具設(shè)計(jì)成可替換方式，即直接替換現(xiàn)有的燈具。但是在燈具發(fā)展的過(guò)程中，除了緊湊型燈管直接替換白熾燈以外，鮮有直接替換的模式，像T8、吸頂燈幾乎是熒光燈的專(zhuān)利，而吊燈依舊是鎢絲燈的天下，LED替代傳統(tǒng)照明究竟還有哪些不足？很多公司將LED的電流做大以在維持亮度不變的情況下減少燈芯數(shù)量以節(jié)約成本，或者壓縮PCB面積，抑或是減少安規(guī)器件等方法，當(dāng)然大家要相信中國(guó)的公司在壓縮成本方面的先天優(yōu)勢(shì)。LED還沒(méi)有市場(chǎng)的情況下部分企業(yè)就面臨洗牌，這對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是不利的，資金大頭的進(jìn)入會(huì)加劇中小企業(yè)的衰亡。在整個(gè)LED產(chǎn)業(yè)；LED的技術(shù)發(fā)展將會(huì)停滯甚至于退化，另一方面成本的壓縮，或者說(shuō)過(guò)多的關(guān)注成本無(wú)法保證最終產(chǎn)品特質(zhì)，將很大的程度上不能展示LED的優(yōu)勢(shì)。下面我來(lái)從幾個(gè)方面來(lái)看看LED替換傳統(tǒng)照明的劣勢(shì)：散熱方面LED的耐熱很差會(huì)帶來(lái)燈芯壽命的問(wèn)題?，F(xiàn)有的LED燈的設(shè)計(jì)往往散熱難以達(dá)到要求，在一個(gè)散熱要求非常苛刻的領(lǐng)域，卻使用十分低劣的被動(dòng)散熱方式，而且多是風(fēng)冷，甚至是封閉式的風(fēng)冷。像一些燈具在驅(qū)動(dòng)板和鋁散熱片之間要加塑料套管以增加絕緣的可靠性，還需要灌散熱硅膠以提高散熱能力。而T8的燈管燈管還是封閉的，燈芯只能依靠空氣對(duì)流傳熱到燈管背面的鋁管上進(jìn)行散熱。一般這類(lèi)燈的內(nèi)部溫度都會(huì)有七八十度。并且要是兼顧散熱，重量又是問(wèn)題；兼顧重量，散熱難以保證，這在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中是兩難的選擇，尚沒(méi)有可行的標(biāo)準(zhǔn)。價(jià)格方面LED驅(qū)動(dòng)板在70度的溫度下可能壽命僅5年（家用），遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到LED燈芯10年的“概念”.所以相對(duì)比同等亮度的熒光燈來(lái)說(shuō)，即便熒光燈只有1年的壽命，1W1元的熒光燈要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比1W10元的LED劃算得多。尤其是LED燈具損壞往往燈芯沒(méi)壞，卻要整個(gè)燈更換。算一算因?yàn)槭种坏尿?qū)動(dòng)板卻要丟棄剩下十分之九的燈（燈芯和散熱片占了整個(gè)燈具絕大部分的成本），如果每一個(gè)廠商都沒(méi)有做好回收再利用的話，客戶(hù)是不會(huì)喜歡這樣的產(chǎn)品的。效率為什么要考慮效率的問(wèn)題？一個(gè)是PF值，一個(gè)是系統(tǒng)效率。由于現(xiàn)有的LED設(shè)計(jì)多數(shù)都是低功率的，受成本的壓力均采用被動(dòng)PFC（填谷式），PF可能最高90,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主動(dòng)PFC動(dòng)輒99的效率，對(duì)國(guó)家而言用LED取代發(fā)光效率非常接近的熒光燈是個(gè)壓力。由于LED的燈具現(xiàn)有的設(shè)計(jì)（除了路燈之外）多數(shù)都是小功率的，像是4.8W,7.2W等，器件的損耗占了很大的比例，隔離方式的必然很低，為了提高效率而采用非隔離方式不但要在安全上做很好的設(shè)計(jì)，而且效率也僅僅在80左右，很不理想。并且，現(xiàn)有的LED生產(chǎn)廠商到底LED的光照度做到了多少，都沒(méi)有提供準(zhǔn)確的數(shù)值，往往發(fā)光亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)稱(chēng)值。光感LED一個(gè)優(yōu)勢(shì)是光譜純凈，但是這在視覺(jué)上面卻是一個(gè)非常嚴(yán)重的劣勢(shì)。人的眼睛是不能長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)一個(gè)單色譜的光源，LED可可調(diào)光，但是比較麻煩，比較專(zhuān)業(yè)，需要理論和大量的調(diào)研數(shù)據(jù)支持，是很多均光材料廠商或者LED光源廠商抑或是方案供應(yīng)商難以實(shí)現(xiàn)的。壽命LED的壽命瓶頸在系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)板，往往LED燈芯沒(méi)有損壞，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)已經(jīng)壞掉了。另外LED的光衰是非常嚴(yán)重的，現(xiàn)有的LED家用照明多數(shù)受體積限制，防護(hù)方面很難做的很好，在電壓波動(dòng)較大，干擾嚴(yán)重的區(qū)域。重量螺旋類(lèi)接口的燈具中，熒光燈的重量只有LED燈具的數(shù)分之一，由于沒(méi)有了散熱片的問(wèn)題，熒光燈的重量對(duì)燈座來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)，但是LED的重量對(duì)燈座是一個(gè)很?chē)?yán)重的考驗(yàn)，尤其是7.8W的螺旋接口LED燈。其次一般LED的燈具顆粒感都比較明顯，并且其發(fā)光位置比較集中，目視燈具的時(shí)候會(huì)有刺痛感，這種感覺(jué)在其他光源中一般只有大功率的才會(huì)出現(xiàn)。所以LED需要在均光上面做更好的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)在保證亮度的情況下，將點(diǎn)光源盡量擴(kuò)展成面光源，提高眼睛的舒適度。再有就是很多產(chǎn)品都會(huì)做LED調(diào)光設(shè)計(jì)，以節(jié)約能源，且不說(shuō)低功率的時(shí)候效率的問(wèn)題，由于線圈中的電流的存在，會(huì)導(dǎo)致調(diào)光設(shè)計(jì)中灰階變化不連續(xù)，也就是說(shuō)按比例調(diào)節(jié)的過(guò)程中，LED的亮度會(huì)慢慢變亮再突然變亮，視感很不舒服，調(diào)光技術(shù)還是需要開(kāi)發(fā)。另外當(dāng)大家都關(guān)注LED光源高光效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)的時(shí)候，而LED照明一個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)一無(wú)汞，卻往往被忽視。我們知道汞是一種極其有毒的物質(zhì)，然而幾乎大多數(shù)目前采用的高效電光源中都含有汞（水銀），無(wú)論是常見(jiàn)的日光燈、緊湊型節(jié)能燈，或者是高壓汞、金鹵燈等都含有汞。而汞的沸點(diǎn)很低，在常溫下可蒸發(fā)。一支廢舊丟棄光源破碎后，立即向周?chē)l(fā)汞蒸氣，瞬間可使周?chē)諝庵械墓瘽舛冗_(dá)到10-20毫克/立方米，超過(guò)國(guó)家規(guī)定的汞在空氣中最高允許濃度（為0.01毫克/立方米）的1000至2000倍。，根據(jù)美國(guó)斯坦福大學(xué)對(duì)汞的研究指出，1毫克汞足以污染5454.5公斤飲用水，使之達(dá)不到安全的飲用標(biāo)準(zhǔn)。汞所造成空氣和水質(zhì)污染的后果非常嚴(yán)重，被水中生物食用以后就會(huì)生成CH3Hg,這是一種劇毒物，只要半耳勺就能致人于死命。汞本身會(huì)破壞中樞神經(jīng)系統(tǒng)，它所造成生殖缺陷的效應(yīng)也是十分嚴(yán)重的，汞也可以損害腎臟和肝臟，在劑量足夠的條件下甚至可以導(dǎo)致死亡。汞能夠以不同的方式在泥土中、水流中、甚至大氣層、食物鏈中轉(zhuǎn)移。因此，持久性、易遷移性和高度的生物富集性，使得汞成為目前全球最引人關(guān)注的環(huán)境污染物之一。歷史上最嚴(yán)重的汞中毒事件要算是日本的水俁病事件了，當(dāng)時(shí)因?yàn)樗畟R灣的水被汞污染而死去數(shù)百人之多?，F(xiàn)在日本政府吸取了教訓(xùn)，要求把所有的廢棄日光燈必需進(jìn)行有毒物質(zhì)的處理，從而要求購(gòu)買(mǎi)普通日光燈的人必需多付一倍的價(jià)錢(qián)來(lái)預(yù)支這種有毒物質(zhì)處理費(fèi)。五、 預(yù)期的結(jié)果如今，高亮度LED在光輸出、能效及成本方面得到了全面改善，同時(shí)具備了小巧、低壓工作及環(huán)保等眾多優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍也在不斷拓寬。未來(lái)，LED照明在通用照明、LCD背光、汽車(chē)照明等領(lǐng)域的增長(zhǎng)前景尤為可觀。LED照明市場(chǎng)被稱(chēng)為燈具照明領(lǐng)域的新出現(xiàn)大蛋糕。據(jù)相關(guān)人士介紹，2010年中國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過(guò)1500億元，較2008年翻倍。發(fā)展如此迅猛的LED照明市場(chǎng)是每個(gè)LED企業(yè)眼中的香餑餑。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)的LED照明企業(yè)接近4000家。除了涉足LED照明的傳統(tǒng)節(jié)能燈巨頭企業(yè)歐普、雷士等企業(yè)以外，國(guó)內(nèi)專(zhuān)門(mén)從事LED的企業(yè)也只有長(zhǎng)方照明、真明麗、雷曼、三安、路美等幾家比較大。還有更多的讓人記不住名字的小企業(yè)。LED照明的歷史并不長(zhǎng)，但發(fā)展十分迅猛，可是目前還并不成熟。很多小企業(yè)視乎不知道品牌的真正含義，以夸張的姿態(tài)鋪天蓋地的廣告宣傳，以追求知名度為目的。如今市場(chǎng)上，LED的價(jià)格普遍偏高，但是價(jià)格差異也比較大。LED照明尚在起步階段，說(shuō)得天花亂墜往往不切實(shí)際。沒(méi)有強(qiáng)大的售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)和良好的售后服務(wù)體系，光靠花哨的廣告只能騙得了消費(fèi)者一次。都說(shuō)廣告是補(bǔ)品，只有在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間里適當(dāng)又貼切的廣告來(lái)針對(duì)適合的人才會(huì)取得最好的效果，否則如同逆水行舟。預(yù)計(jì)最快在2015年，LED在中國(guó)照明市場(chǎng)的占有率將達(dá)到20%,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)5000億元。如此龐大的市場(chǎng)加上政府的大力支持，LED照明行業(yè)的發(fā)展如日中天。六、 論文擬寫(xiě)的主要內(nèi)容一、理論依據(jù)：該LED照明系統(tǒng)主要分為七個(gè)部分：信息處理部分、LED照明部分、光照強(qiáng)度采集部分、調(diào)理部分、A/D轉(zhuǎn)換部分、D/A轉(zhuǎn)換部分、顯示部分、按鍵輸入部分。可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式。通過(guò)光敏電阻對(duì)外界光強(qiáng)進(jìn)行采集，將采集到的信號(hào)送給TLC1543進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，繼而將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)送入STC89C52，STC89C52通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的處理從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制發(fā)光二極管的亮滅。通過(guò)調(diào)節(jié)按鍵控制STC89C52輸出的電流經(jīng)TLC5615進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制發(fā)光二極管的亮滅程度。測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：通用的測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，外界的被測(cè)對(duì)象通常為非電信號(hào)，通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化成數(shù)字量、開(kāi)關(guān)量或者模擬量，以上信號(hào)在幅度、頻率等方面滿(mǎn)足MCU處理的要求，后級(jí)需經(jīng)過(guò)處理單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理以滿(mǎn)足MCU的處理要求。

測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，而智能LED照明系統(tǒng)要構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，總體框圖如下圖所示：LE照明系統(tǒng)LE照明系統(tǒng)二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)主要由液晶顯示、AD（TLC1543）、DA（TLC5615）、LED、MCU幾個(gè)模塊組成。其總原理框圖如下：⑶⑶半 丁J12、研究方法，研究?jī)?nèi)容：1、液晶（LCD1602）顯示：（1） LCD1602液晶顯示模塊主要功能：A、 40通道點(diǎn)陣LED驅(qū)動(dòng)；B、 可選擇當(dāng)作行驅(qū)動(dòng)或列驅(qū)動(dòng)；C、 輸入/輸出信號(hào)：輸出能產(chǎn)生20*2個(gè)LED驅(qū)動(dòng)波形；輸入接受控制器送出的串行數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，偏壓（V1~V6）；D、 通過(guò)單片機(jī)控制將所測(cè)的頻率信號(hào)讀數(shù)顯示出來(lái)；（2） LCD1602的引腳功能：第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接+5V正電源。第3腳：VL為對(duì)比度調(diào)整端，用一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平是選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平是進(jìn)行讀操作，低電平是進(jìn)行寫(xiě)操作。第6腳：E端為使能端，由高電平跳到低電平時(shí)，液晶執(zhí)行指令。第7~14腳：D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。（3）LCD1602與單片機(jī)接口：LCD1602引腳單片機(jī)接口VDD+5VGNDGNDRSP1.0RWP1.1EP1.2第7~14引腳P0.0~0.715+5V（穩(wěn)壓電源的）16GND（穩(wěn)壓電源的）注：P0需加上拉電阻。2、AD（TLC1543）：（1）TLC1543引腳功能如下：TLC1543為20腳DIP裝CMOS10位開(kāi)關(guān)電容逐次A/D逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其引腳分布如下；第1~9、11、12腳為A0~A10為11個(gè)模塊輸入端。第13、14腳分別是VCC、地，為基準(zhǔn)電壓正負(fù)端。第15腳為CS片選端，下降沿變化內(nèi)部計(jì)數(shù)器并控制使能ADDRESS、I/OCLOCK（18腳）和DATAOUT（16腳）。DATAOUT為A/D換結(jié)束3態(tài)串行輸入端。第17腳：ADDRESS為串行數(shù)據(jù)輸入端。（2）TLC1543和單片機(jī)接口

八RV1RV1(y2_2_341k+2.5VAAIN0SDO八RV1RV1(y2_2_341k+2.5VAAIN0SDOAIN1ADDRAIN2CSAIN3CLKAIN4AIN5EOCAIN6AIN7AIN8AIN9AIN10REF+REF-19TLC1543141316171518iALEEAP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.710腳-GND,13腳-GND,15腳-P1.3,17腳-P1.5,20腳-+5V,14腳-+5V,16腳-P1.4,18腳-P1.63、 DA(5615)：DA是具有串行接口的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其輸出為電壓型，最大輸出電壓是基準(zhǔn)電壓值的兩倍。帶有上電復(fù)位功能，即把DAC寄存器復(fù)位至全零。(1) TLC5615的特點(diǎn)A、 10位CMOS電壓輸出；B、 5V單電源供電；C、 與CPU三線串行接口；D、 最大輸出電壓可至基準(zhǔn)電壓的兩倍；E、 輸出電壓具有和基準(zhǔn)電壓相同機(jī)性；F、 建立時(shí)間125uS；G、 內(nèi)部上電復(fù)位；H、 低功耗，最大僅175mW；(2)TLC5615引腳說(shuō)明；1腳DIN：串行數(shù)據(jù)輸入端；2腳SCLK:串行時(shí)鐘輸入端；3腳CS：芯片選用通端，低電平有效；4腳DOUT：用于級(jí)聯(lián)時(shí)的串行數(shù)據(jù)輸入端；5腳AGND:模擬地；6腳REFIN:基準(zhǔn)電壓輸入端；TLC5615和單片機(jī)接口以及其外部電路如下圖：P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXD-P3.2/INT0-P3.3/INT1P3.4/TP3.5/TP3.6/