千里之行，始于腳下。第2頁/共2頁精品文檔推薦倫炳坤(LED簡易節能觸屏臺燈設計方案)東莞理工學院城市學院

設計報告

課程名稱：PROE課程作品設計

題目：LED簡易節能觸屏臺燈

專業班級：11機電一班

同學姓名：倫炳坤

同學學號：202343601128

日期：2023年6月15日

指導老師：殷素峰

詳細設計任務如下：

名目

1緒論

1.1系統設計的目的

臺燈已是千家萬戶的必須生活電器，常常因為遺忘關燈而造成巨大的能源鋪張。在我國,照明耗電占年發電總量的12%(超過100億kW?h>。現在的臺燈絕大部分是采納一般的白熾燈、熒光燈、節能燈和螺旋節能燈,并且控制方式多采納手動開關,不能延續調整，更不能自動調整。隨著能源緊缺、電價越來越高、環保要求及LED的光效的提高,用LED替代現在臺燈普遍使用的白熾燈或熒光燈，環保無污染。另外，LED的光譜幾乎所有集中于可見光頻段,其發光效率可達80～90%，并且傳統的臺燈中的光源體

使用的是溝通電，所以每秒鐘會產生100－120次的頻閃。LED燈是把溝通電直接轉換為直流電，不會產生閃耀現象，庇護眼睛，可以獲得“嚴厲”的燈光環境。現在中國約30%的人有不同程度的眼力問題，其中近視是主要問題，近年來，我國的近視率已升高為全球其次，僅次于XXX，但近視的總人數確是全球第一。引起近視的主要緣由是用眼不健康，如用延續用眼時光過長，看書，學習時的坐姿不正確等。

現在的一般臺燈90%的供電系統是用溝通電經變壓后直接供電，在用電高峰期時使用會增強供電系統的負擔，并且停電時不能工作，移動使用性較差。太陽能是新型的綠群能源，但普及率還不高。因此，我們提出LED簡易節能觸屏臺燈計劃。

1.2LED智能臺燈功能和指標

1、低功耗LED光源：本系統采納24個5mm草帽型LED作為光源，最高功率為10W。而市場上多數臺燈的光源功率普通都在50W以上。

2、超長壽命光源：半導體芯片發光，無燈絲、無玻璃泡、不怕震驚、不易破裂、使用壽命可達10萬小時遠遠超過一般光源壽命。

3、健康光源：光源發出的光芒多集中在可見光區域，光芒中含紫外線和紅外線少，產生輻射少。而且以直流供電，沒有一般光源由于溝通電引起的頻閃。

4、觸屏感應開關：臺燈的底座有一共有9個梯度的觸摸按鈕。其中，中間的為關閉按鈕，假如我們想打開左邊或者右邊的燈，惟獨用手指向來沿著這觸摸按鈕移動過去，燈就會越來越亮，越往后，燈就會越亮，這樣就能調整臺燈的亮度了，而且可以分開來調整左右兩邊的亮度。

5、多級PWM調光：按照自身需求，可通過點觸式按鍵實現光源強度的多級調整。

6、指標：

工作電壓：220V市電

工作電流：60mA~100mA

最大功率：10W

感應距離：3~7m

感應延時：15~300s

工作環境溫度：0~70℃.本設計LED光源采納30只小功率白光LED燈珠并聯方式，且每只LED燈珠額定電流為20mA，則PT4115恒流驅動輸出最大電流應為120mA，因此選取0.25Ω電阻。L1為鎮流電感，選取68μH，用于穩定通過LED的電流。D1是續流二極管，當芯片內部MOS管截止狀態時為儲存在電感L1中的電流提供放電回路；因為工作在高頻狀態，D1選用正向壓降小且恢復速度快的肖特基二極管

SS24。

3.1.2元器件挑選

表3-1關鍵元器件的挑選

，比如要輸出

PT4115用于小功率白光LED光源驅動計劃時只需四個零件，Cin是輸入濾波電容，Rs設定流過LED的電流，；L是續流電感，D5是續流二極管。因適配器已提供12V的直流電壓，原圖為溝通電壓輸入整流用的橋式整流器D1～D4可省略。雖然零件少了，但對零件的要求更高，設計時需按要求選用，才干使電路進入良好的工作狀態。PT4115的開關頻率采納抖頻技術有效降低EMI交直流降壓變換，它的實時帶載輸出能力將影響本計劃LED臺燈的性能，用于本計劃小功率白光LED臺燈的適配器，它在帶載時輸出電流應大于1A，電壓應穩定在DC12V。有些帶載能力差的適配器，銜接

上本計劃LED光源負載時，其實時輸出電壓會跌落到7V，甚至6.5V，對于工作電壓從8V開頭的LED驅動IC，屆時會進入欠壓庇護狀態而停止工作，一旦驅動IC停止工作，電壓又回升至12V，LED驅動IC再次進入工作狀態，如此周而復始，使LED臺燈浮現人眼可見的閃光。此時，惟獨更換帶載能力好的適配器才干使LED臺燈正常工作。同時應選用工作電壓范圍自6V初始的LED驅動IC，也可降低對適配器的挑選要求，以降低生產配套成本。

的低電壓，高性能COMOS8的微處理器，俗稱單片機。該器件采納ATMEL高密度非易失存儲器創造技術創造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。

3.2.2STC89C52詳細介紹

①主電源引腳：電源輸入，接＋5V電源；GND(Pin20>：接地線。

②外接晶振引腳：片內振蕩電路的輸入端；XTAL2(Pin20>：片內振蕩電路的輸出端。

③控制引腳：復位引腳，引腳上浮現2個機器周期的高電平將使單片機復位；ALE/PROG(Pin30>：地址鎖存允許信號；PSEN(Pin29>：外部存儲器讀選通信號；EA/VPP(Pin31>：程序存儲器的內外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，假如接高電平則從內部程序存儲器讀指令。

④可編程輸入/輸出引腳為主要成份滲入各種輔助料或添加劑,在特定溫度,壓力下具有可塑性和流淌性，可被模塑成一定外形,且在一定條件下保持外形不變的材料.聚合物:指聚合過程所產生的純材料或稱聚合材料。無論自然?樹脂還是合成樹脂均屬高分子合聚物,簡稱高聚物。塑膠對電,熱,聲具有良好絕緣性:電絕緣性，耐電弧性，保溫，隔聲，吸音，吸振，消聲性能卓越。塑膠最重要的一個特點是能增加摩擦力，就算臺燈比較輕，也可以使臺燈較好地固定在桌面上。

圖4-1LED燈罩和支桿

4.3折疊與旋轉裝置

4.3.1簡易折疊

因為有了這個旋轉裝置，支桿與底座可以自由旋轉150度，支桿與燈罩支架可以自由旋轉135度。因此，我們使用臺燈的時候可以前后調整光的照耀角度，使我們使用起來越發便利。當我們不使用臺燈時，我們可以將臺燈的燈罩支架收回來，節約空間。

圖4-2-1LED旋轉裝置

圖4-2-2收縮后的臺燈

4.3.2燈罩旋轉

燈罩能圍著燈罩支架旋轉180度，可以左右的調整光的照耀角度。由于可以旋轉得大于90度，所以一個臺燈可以同時供2個人用。

假如使用者覺得臺燈的一半的照度無法達到其需求，該設計還可以把兩邊的光源照耀到同一個方向，加強該方向的照度。由于有了這個功能，該臺燈可以應用到許多

方面，比如金飾店，課室，辦公室等等。

圖4-3LED旋轉燈罩

4.4智能面板觸摸滑動調光

面板上總共有9個觸摸按鈕，中間那個是關閉按鈕。假如我們先打開左邊的燈源，一開頭就觸摸中間的按鈕，然后沿著按鈕向來向左滑動，越往后滑動，燈的照度越大。右邊同樣的道理。該觸摸面板是左右兩邊是分離控制左右兩邊的燈源，達到了智能和節能的效果。一般的臺燈只是用呆板的按鈕或旋鈕，缺乏新奇的科技感，不符合現階段的科技進展。

圖4-4LED燈的開關控制面板

5總結

LED簡易節能觸屏臺燈是用高亮度白XXX發光二極管發光源，光效高、耗電少，壽命長、易控制、免維護、平安環保；是新一代固體冷光源，光群嚴厲、低損耗、低能耗、綠XXX環保，適用家庭、商場、銀行、醫院、賓館、飯店等各種公共場所長時光照明。無閃直流電，對眼睛起到很好的庇護作用，是臺燈、手電的最佳挑選。本著智能、多功能、低碳、人性化的設計理念。符合現在所倡導的節能減排、綠