基于μPD7单片机的LED智能照明控制系统的设计

解决散热问题主要靠合理的灯体结构设计。解决方案是使用薄金属板做基板, LED 可以按照使用的发光管的数目在铝板上打好孔径和发光管外径相同的孔,两个孔间距离为0.7mm,再将发光管紧配合镶嵌到金属扳上,发光管引脚在金属板后面相连。灯的外壳也用金属材料制作,装好发光管的金属板和金属外壳紧密装配,这样,灯具工作时产生的热量可以通过金属板传导到金属外壳上,金属外壳暴露在空气中,热量可以通过辐射和对流散去。为了既减小灯的体积又保证较大散热面积,灯体外壳可以采用带肋条的散热片结构。

系统软件设计

程序采用模块化设计思想。以主程序为核心设置功能模块子程序,简化了设计结构。运行过程中通过主程序调用各功能模块子程序,因为灯具控制实时要求不高,循环控制即可满足要求。该系统的工作软件主要完成以下功能：信号输入模块实现相应 传感器 信号输入单片机数据通道,在控制系统软件中,分别将红外线探测器的信号与声音 传感器 的信号经过整流放大数字化后处理成开关的布尔型数据,然后相或,经过整流放大的环境补光,光强度探测系统产生的信号分两路,一路为布尔值,并与前两路信号处理后产生的输出进行与运算,由此产生决定灯具开关的开关信号,另外一路将环境数据A/D转换,然后作为系统调节亮度的控制信号编码输出到系统的输出模块, 达到控制 LED 发光亮度的目的,实现 智能照明 的目的。

测试结果

用ADS2102CA数字示波器对系统进行测试,其测试波形如图4所示。测试结果显示,即使5W MR16 LED 灯 驱动电路 的输入交流电压纹波大于8.5V,输出 LED 电流仍保持1A。光的转化率级计算可达17%,对深度的调光,且色和其他特性不会因调光而变化。

结语

采用μPD78F0034芯片来开发 LED 智能照明 控制系统, 不仅能够有效的实现 LED 照明系统智能化控制,还能够达到节能降耗的目的,并为 LED 照明技术的发展和推广应用提供了可能。该系统曾在实验室进行长达一年的实验,节能效果超过45%,从使用情况看,该控制系统稳定性好、可靠性高、故障率很低。此方法具有精度高、稳定性好、功能易于扩展等优点,为 智能照明 控制系统的设计提供一种新的设计方法,它在新型室内照明和城市照明中有非常好的应用前景。