声控LED变色彩灯的优化设计-开题报告

声控LED变色彩灯的优化设计-开 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 毕业设计( 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 )开题报告 电子信息与电气工程 系(院) 20 届 题 目 声控LED变色彩灯电路的设计与制作 课题类型 毕业设计 课题来源 自拟课题 学生姓名 张XX 学 号 2009020300XX 专 业 电子信息工程 年级班 2009级1班 指导教师 宋清华 职 称 讲师 填写日期:2013年3月26日 一、本课题研究的主要内容、目的和意义 近年来，彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要工作。因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大，对与彩灯的技术和花样也越来越高。但传统的彩灯控制电路一般是由数字电路组成，这种彩灯控制器电路结构复杂、成本较高、功率损耗大，此外从功能效果上看，彩灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。而且随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是20%，我国也达到12%，仅次于电动机用电，而且以低效照明为主。随着经济发展，我国照明用电量大幅提高，绿色节能照明的研究与开发越来越受到重视。绿色照明的质量和水平是人类社会现代化程度的重要标志之一，是可持续发展的重要措施之一。 LED以其固有的特点，如省电、寿命长、耐震动，响应速度快、冷光源等特点，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域，因此LED被称为第四代照明光源或绿色光源。 音乐灯不仅是为了创造一个绚丽的环境，更是给人视觉刺激的重要途径。对于LED光源来说，调光比其他如荧光灯、节能灯、高压钠灯等更容易实现。传统的模拟调光即线性调光效率低，调节性差，会改变光源的光谱和色温，在某些领域并不适用。上世纪八十年代，全控型电力电子器件的出现和发展大大促进了PWM技术的应用和推广，PWM技术控制简单灵活、动态响应好，引起了人们巨大的关注和研究兴趣。当今科学技术的发展已没有了学科之间的明确界限，结合单片机技术将是PWM技术发展的主要方向之一，基于强大的单片机技术的支持，可以充分完成可调光照明系统的硬件和软件的设计。 基于以上社会需求和技术实现，本文提出了几种比较简单的设计方案，采用三分频原理，实现彩灯电路能随着音乐节奏频频跑动来变换颜色(可显示三种颜色)，可作为手机的跑马灯，也可应用于小型宴会、舞厅、商店、酒吧等场所，给人一种耳目一新的音乐效果，既有美妙的音乐回旋，又有随音乐节奏五彩缤纷的灯光闪烁，音乐和灯光浑然一体，使人心情兴奋而愉快，符合当今社会的娱乐风向标。 二、文献综述(国内外相关研究现况和发展趋向) 发展历史 1962年,GE、Monsanto、IBM的联合实验室开发出了发红光的磷砷化镓(GaAsP)半导体化合物，从此可见光发光二极管步入商业化发展进程。1965年，全球第一款商用化发光二极管诞生，它是用锗材料做成的可发出红外光的LED，不久后，Monsanto和惠普公司推出了用GaAsP材料制作的商用化红色LED。这种LED的效率为每瓦大约0.1流明。1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光和黄色光。1971，业界又推出了具有相同效率的GaP绿色芯片LED。到20世纪70年代，由于LED器件在家庭与办公设备中的大量应用，LED的价格直线下跌。事实上，LED在那个时代主打市场是数字与文字显示技术应用领域。80年代早期的重大技术突破是开发出了AlGaAsLED，它能以每瓦10流明的发光效率发出红光。这一技术进步使LED能够应用于室外信息发布以及汽车高位刹车灯(CHMSL)设备。1990年，业界又开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的AlInGaP技术，这比当时标准的GaAsP器件性能要高出10倍。1994年，日本科学家中村修二在GaN基片上研制出了第一只蓝色发光二极管，由此引发了对GaN基LED研究和开发的热潮。1996年由日本Nichia公司(日亚)成功开发出白色LED。20世纪90年代后期，研制出通过蓝光激发YAG荧光粉产生白光的LED，但色泽不均匀，使用寿命短，价格高。随着技术的不断进步，白光LED的发展相当迅速，白光LED的发光效率已经达到38lm/W，实验室研究成果可以达到70lm/W，大大超过白炽灯，向荧光灯逼近。今天，效率最高的LED是用透明衬底AlInGaP材料做的。在1991年至2001年期间，材料技术、芯片尺寸和外形方面的进一步发展使商用化LED的光通量提高了将近30倍。 近几年来，随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，LED制造工艺的不断进步和新材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发和应用，各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展，其发光效率提高了近1000倍，色度方面已实现了可见光波段的所有颜色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出现，使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出，高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后，最伟大的发明之一。 国内发展现状 总体来说，我国的LED产业发展迅速，但是大多企业规模偏小，产业链不完整。 作为目前全球最受瞩目的新一代光源，LED因其高亮度、低热量、长寿命、无毒、可回收再利用等优点，被称为是21世纪最有发展前景的绿色照明光源。我国的LED产业起步于20世纪70年代，经过近40年的发展，现已形成上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄7个国家半导体照明工程产业化基地，产品广泛应用于景观照明和普通照明领域，我国已成为世界第一大照明电器生产国和第二大照明电器出口国。 然而，LED产业研究机构—集邦LED中国在线(LEDinside)的一份统计数据显示，截至2009年底，我国共有LED企业3000余家，其中，年产值上亿的只有140家。然而，在这140家企业中，没有一家企业的产品年销售额超过10亿元，超过5亿元的也只有少数几家，大部分在1亿元至2亿元之间。可见，虽然尽管我们LED应用产品制造能力在全球占到50%,份额占到50%，但是国内企业没有核心技术，LED行业的上游的绝大部分核心专利被国外的厂商所掌握，利润却是最低的一环。加之电源是LED灯具最薄弱的环节，而我国目前在电源领域落后国外很多，严重制约了LED灯具发展，我国材料研究领域也与国外有一定差距，产品品质有待提高。 发展前景 随着LED行业竞争的不断加剧，大型LED企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的LED生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的LED品牌迅速崛起，逐渐成为LED行业中的翘楚～ 我国2011年LED路灯总产量(不含隧道灯)达68万盏，同比增长58%，其中国内LED路灯安装量达53万盏，同比增长51%。预计2012年中国LED路灯总产量将达122万盏，同比增长79%，国内安装量将达85万盏，同比增长60%。2012年中国LED路灯总产量将达122万盏，同比增长79%。作为LED路灯最关键的组成部分，LED路灯驱动电源在2012年也会随着LED路灯的快速推广而得到快速发展。 发展趋势 (1)LED照明是未来室内照明的主要手段。第一，LED的亮度和光色可调，能满足室内装饰照明对颜色的要求，在开发情景照明市场上，具备传统光源难以比拟的优势。第二，LED容易进行动态控制，可以按照用户的需求预设集群控制，在一些需要编程能力的场合，能够提供合理的解决方案，为室内照明的智能化管理提供更加便捷的条件。第三，LED体积小巧，更具装饰性的特点，通过灯具预设能与建筑物有机融合，达到“见光不见灯”的完美效果。第四，LED寿命长、不含汞，符合国务院有关“省电减排”的政策要求。第五，LED绝对是在光束角内定向辐射，用作射灯、筒灯等灯具时，有利于的光提高下射光通比率。 (2)模块化和智能化LED照明系统成主流趋势。模块化LED是将光源、散热部件、驱动电源合成模块，批量生产，通过模具制造出标准化的LED照明产品。从成本和应用角度来看，COB封装成为未来灯具模块化化设计的主流方向。COB封装的LED模块在底板上安装了多枚LED芯片，使用多枚芯片不仅能够提高亮度，还有助于实现LED芯片的合理配置，降低单个LED芯片的输入电流量以确保高效率，而且这种面光源能在很大程度上扩大封装的散热面积，使热量更容易传导至外壳。 LED智能控制具有四大趋势，即顶层控制英特网化，供电控制自动化，节能控制交互化以及故障反馈自动化。LED智能控制是指利用智能化的人机界面，智能化的信号网络控制，智能化的供电网络控制，智能化的灯具控制来实现智能化的光。在一个智能化的光环境下，人们可以通过人机界面来设定灯光的需求，有传感网络来感知需求，根据需求比配光的输出模式，模式一旦确定灯具端的光输出就可以通过信号网络来控制了。 (3)随着高科技电脑可控技术的运用，能够以动态的、可变幻的、有特定程序的方式与娱乐场所的接受人群达到交互的状态;而且现代商业照明的性质大多由照明的目的决定，往往在渲染气氛的手段上使用区域多点光源、光色空间组合等。 (4)随着时代的进步，现代商业照明的技术手段、照明审美观念也在不断地更新而且也是由单一的照明功能向照明与装饰并重方向发展。 三、拟采取的研究方法(方案、技术路线等)和可行性论证 此次开题报告经过将近一周的准备，提出了以下两种方案: 方案一: 采用三分频技术，音频信号从音响设备的扬声器两端引出，经灵敏度调节电位器、隔离变压器，再通过三路分频元件分频，得到高、中、低频三种触发电压，并各自触发不同的可控硅，于是三个不同颜色的LED彩灯便随各自的频率闪烁，从而达到预期效果。 方案二: 根据音频电平指示器原理，音频输入信号通过C2耦合加至运放LM324的5脚，经LM324和三极管Q放大后，从三极管的发射极输出信号电压，将D1~D3依次点亮。音频输入信号越强，电量发光二极管的个数越多，以此来达到随音乐节奏频频跑动的效果。 四、预期结果(或预计成果) 两种方案最后的实际结果与预期结果基本一致，即彩灯电路能随着音乐节奏频频跑动来变换颜色(可显示三种颜色)，可用于居室装饰或做音频指示器。 五、研究进度安排 2013.3.02---3.25 收集材料熟悉设计要求 2013.3.25---4.1 初步设计和仿真 2013.4.2---5.10 撰写毕业设计文稿 2013.5.11---5.23定稿、打印、装订成册 2013.5.24---5.28准备毕业 答辩 答辩ppt下载中国建筑转正答辩ppt下载民事答辩状范文下载毕业答辩毕业答辩模板 六、主要参考文献 [1] 杜尚丰.CAN总线测控技术及其应用[M].北京:电子工业出版社,2007. 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