智能台灯设计报告（共五则）

第一篇：智能台灯设计报告

智能台灯设计报告

一引言、台灯是学习与工作的必需品智基于一种单片机控制的LED智能台灯，LED被称为21世纪的照明光源，效率高、低电压、低功耗、无辐射。而智能随着科技大发展也逐渐进入人们的生活，手机、家电、汽车等等。台灯是学习与工作的必需品，智能台灯也正在日以继夜的发展。

二关键词、单片机（STC15F2K60S4）、传感器、LED灯条、AD转换，PWM型号，驱动

三设计方案、两种模式：手动调光，智能调光（工作在夜间），延时停止

1、手动调光:用触摸电容无极调光器实现对LED灯条进行无极调光（PWM信号）。通关单片机控制调光器的启动与关闭。

2、智能调光:通过按键进行选择工作模式智能模式。开启智能模式后，人体红外感应器开始检测房间内是否有人，如有人就进行工作，无人一直检测，检测到人体之后，立即启动周围环境亮度检测，采用光敏电阻进行分压，通过单片机内部的Ad转换，将电压值转换为数字信号，通过单片机判断数字信号的大小来输出占空比适当的PWM信号进行调光。此时单片机一直检测环境亮度强弱进行调光

3、延时停止：当启动延时停止时，内部设定10s关闭led灯。在这10s之内台灯正常工作，手动模式和智能模式仍可任意切换，在台灯停止工作之前按下延时停止键，则可以取消延时关闭，台灯停止工作后可以通过按下延时停止键唤醒台灯。

硬件设计：

1、模式选择电路：

K1与为智按键与时台模式

P4.5相连，按下按键时台灯工作能模式；K2与P2.7相连，按下后台灯工作在手动调光模式；K3P3.7外部中断3链接，按下按键灯工作10s后停止工作；前两种可以任意切换。

2、指示灯显示电路

由五颗发光二极管构成，实时显示台灯的状态；当D1亮时台灯工于智能模式；当D2被点亮

时台灯工作于手动调光模式；D1、D2不能同时点亮；

D3、D4、D5、分别表示三位二进制共8种状态，用于显示台灯工作在智能模式中led灯条亮度的8个档位，000台灯不亮，111台灯最亮；

台灯关闭时五颗登都不亮；

3、人体感应电路；

人体感应电路有红外感应模块构成。由P3.0上拉电阻控制感应模块的启动，P3.1外部中断1接感应模块的输出； 有输出时触发中断

4、环境亮度检测电路：

主要组成部分由光敏电阻构成；由P0.7上拉电阻控制光敏电阻是否工作，R1与光敏电阻串联接地，P1.0测光敏电阻两端的电压用单片机内部的ad转换器。

5、pwm输出电路：

台灯工作在智能模式中，有P1.1输出pwm信号，同时由P1.2上拉电阻控制手动调光模块不工作，工作在手动调光模式时，P1.1输出0，手动调光模块开始工作，输出pwm信号；两个二极管作用为隔离使得两个电路互不印象。

6、驱动电路：

由L298N驱动芯片构成，放大电流使得led灯条（功率3w）正常工作。接电机的接口接led灯条；两组接口12和34分别与输入端12和34对应。任选其一组即可

问题总结：

手动调光模块输出PWM信号受驱动电路的影响，造成pwm信号的占空比不可调，即输出固定的pwm信号，在调光模块的输出两端并上电容也不能解决问题。

第二篇：智能台灯毕业设计文献综述

关于“智能台灯的设计与开发”的文献综述

一、前言部分

毕业设计是大学四年最后一个阶段特别重要的一个作业，它能让我们将大学四年学习的课本知识联系到具体的应用当中去。它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用，不但能使我们各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。要求我们了解并掌握硬件知识，软件知识，培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我们调查研究，搜集资料、查阅资料及阅读中、外文文献的能力等，为以后独立工作贡献社会做大学期间最后的准备。

我选择的设计题目是智能台灯的设计与开发。随着智能化时代的到来，智能产品层出不穷，已逐步渗入到人们工作和生活的方方面面。当前，患有近视眼的人数越来越多，我国近视眼发病率尤其突出。由于没有正确使用台灯，当光线变得昏暗时忘记及时打开台灯，或者长时间在高亮度的台灯下工作，久而久之，都会对视力产生一定的影响。虽然市场上已出现了具有调亮功能概念的台灯，但其仍不具备成熟的自动调亮功能。本设计所制作的智能台灯具备手动和自动调节两种模式，同时还加入了人体检测功能，可实现人走灯灭。在保护视力的同时，也为节能环保做出了一份贡献。

二、主题部分

2.1传统台灯与智能台灯的区别

传统的台灯的功能比较单一，主要就是为了实现照明，既不节约也不环保。而智能灯的主要含义是除了智能灯体，还有一个手持智能控制设备，智能灯控制设备具备计算能力和网络联接能力，通过应用程序，功能可以不断扩展。智能灯的核心功能是控制、灯光效果、创作、分享、光与音乐互动、光提升健康和幸福。

2.2智能台灯的发展方向

2.2.1、走向以人为本的科学化照明

智能化灯将从纯粹的智能功能的发展转向更注重人的行为的智能灯控。以人的行为、视觉功效、视觉生理心理研究为基础，开发更具有科学含量的，以人为本的高效、舒适、健康的智能化照明。

2.2.2、满足个性化、层次化的照明

智能技术与灯光控制的结合使照明更进一步地满足不同个体、不同层次群体的照明需求，是使照明从满足一般人的需求到满足个体、个性需求的必不可少的技术手段。这也应该是智能灯的发展方向。

2.2.3、智能技术与新光源及新照明技术的结合，创造崭新的照明文化 智能技术和电子开关等新照明光源和照明技术的结合，将构筑崭新的照明技术平台，其应用领域从智能家居照明到智能化的城市照明，有无限广阔的前景，并且正在创造一种崭新的高技术和高科学思想含量的照明文化。智能化照明的出现是灯具市场的发展趋势。

2.3此款台灯的有关技术知识

本人设计的智能台灯涉及的主要内容有热释电红外传感器技术，PWM脉冲宽度调制技术，模—数转换技术，电子电路技术以及有关的编程知识。

2.3.1热释电红外传感器

它主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出20米范围内人的行动。

菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。

人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。

2.3.2 PWM技术

随着电子技术的发展，出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法，它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。

模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地等于9V，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。与此类似，从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内，例如在{0V,5V}这一集合中取值。

模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音量进行控制。在简单的模拟收音机中，音量旋钮被连接到一个可变电阻。拧动旋钮时，电阻值变大或变小；流经这个电阻的电流也随之增加或减少，从而改变了驱动扬声器的电流值，使音量相应变大或变小。与收音机一样，模拟电路的输出与输入成线性比例。

尽管模拟控制看起来可能直观而简单，但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是，模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重（如老式的家庭立体声设备）和昂贵。模拟电路还有可能严重发热，其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。模拟电路还可能对噪声很敏感，任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。

通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外，许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器，这使数字控制的实现变得更加容易了。

2.3.3模—数转换

将模拟信号转换成数字信号，称为模数转换（简称a/d转换或adc,analog to digital converter），A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号，因此，A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中，这些过程有的是合并进行的，例如，取样和保持，量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。

三、总结部分

该智能台灯可将单片机技术与PWM调光技术模—数转换技术等相结合，实现台灯光强的调节。当人体在台灯感应范围内且环境光线较弱时，台灯会自动打开，且灯光亮度会随环境光线的改变而自动调节，一旦人体离开台灯感应范围后，即红外测距传感器检测不到人时，台灯将在1分钟后自动熄灯。该设计通过亮度的自动调节和人体检测控制台灯开关来达到绿色节能的效果。同时为了提高本设计的适用范围，还加入了手动控制模式，在该模式下，台灯亮度由按键调节，使得该台灯对部分特殊情况也具有较好的适应性。

四、参考文献

[1]颜重光，室内LED照明创新设计技术发展趋势[J]．新材料产业，2014，[2]周志敏．集成稳压电源电路图集[M]．北京：中国电力出版社，2007． [3]谢自美．电子线路设计一实验一测试[M]．武汉：华中科技大学出版社，2000． [4]刘琳． 智能绿色LED照明技术与应用分析[J]．科技展望，2014，(07)：67—70． [5]郑久云,韩志刚.罗胜钦．自光LED的应用与驱动[J]．现代显示，2009，[6]张占松,蔡宜三．开关电源的原理与设计[M]．电子工业出版社，2007． [7]张明勋.电力电子设备设计和应用手册[Z]．北京：机械工业出版社，1990． [8]黎平．LED驱动电源研究[D]．重庆：重庆大学硕士学位论文。2007．

[9]陈雷，赵艳军．基于PT411 5的大功率LED恒流驱动的设计[J]．灯与照明，[1O]陈元灯．LED制造技术与应用[M]．北京：电子工业出版社，2007． [11]林俊伟．LED照明系统设计[D]．深圳大学，2009：1-12．

[12]黄鸿年．LED在绿色照明工程中的广泛应用[J]．民营科技，2009． [13]吴仍茂.屠大维等．LED照明系统的光照均匀性设计EJ 3．光学技术，2009． [14]史光国．半导体发光二极管及固体照明[M]．北京：科学出版社，2004． [15]Frank Marx．LED照明势在必行[J]．电子技术，2006． [16]霍姆斯．电力电子变换器PWM技术原理与实践[M]．人民邮电出版社，2010． [17]余小平.奚大顺．电子系统设计[M]．北京：航空航天出版社，2007． [18]陈大华．绿色照明LED实用技术[M]．北京：化学工业出版社，2009． [19]周景雷．新型多功能控制LED台灯[J]．人民邮电出版社,2011．59-61 [20]郁有文，常健，程继红．传感器原理及工程应用(第三版)[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2008．

第三篇：台灯设计说课稿

《台灯设计》说课稿

各位老师：

早上好！今天我说的是浙美版第七册第1课《台灯的设计》。根据说课的要求，我将从下面五大板块进行今天的说课。

首先我来说说第一个板块：对教材的理解。

翻开《台灯的设计》这一课，我的脑子里就蹦出了这么两个词---“好玩、有创意”。走进这一课，我发现这一课是属于设计应用领域的美术课，是一堂集欣赏性、合作性、互动性等特点于一体的美术课。本课的目的就是让学生通过欣赏不同创意的台灯，从日常生活中寻找灵感，利用废弃物制作一盏有设计亮点的台灯。在第六册的第1课《家乡的桥》学生已学会设计一座造型新颖的桥。本册的13课《瓶子新生代》是从“仿生”的角度设计并制作一个瓶子。所以，《台灯设计》这课起着承上启下的作用。

基于以上的解读，根据教材特点，结合我们农村四年级学生实际情况，我将本课安排为1课时完成。根据新课标对小学美术教学提出的“既重知识与技能，又重过程与方法，更重情感态度价值观”；“既强调发展学生的个性，又主张合作与探究”等方面的要求，并且结合本班学生的实际情况，我为本节课的教学制定了以下三维目标：

知识目标：认识台灯设计中不同的创意或制作手法

技能目标：.能设计或制作出一只完整的台灯，并运用画、剪、绕等方法设计或制作别具一格的台灯。

情感目标：培养学生体现美观和实用相结合的创意或制作台灯的实践能力，并意识到设计的灵感往往隐含在日常的生活之中。根据本课的教学目标以及本班学生的实际情况，我将本课的教学重点确定为：从生活中寻找灵感设计一只有创意的台灯或利用废弃物品制作一只台灯。教学难点确定为：如何在台灯的设计与制作中，既注重美观与实用相结合的原则，又不失独特的创意。

下面，我来说说第二大板块：教学策略。

为了突出重点，突破难点，根据美术课标在教学过程中，应特别注重以学生为主体的教学方法的研究和探索，针对小学四年级儿童的心理特点以及认知规律，本堂课我主要采取了以下几种方法：

1、小组探究学习法 ：

在让学生欣赏同龄人的台灯作品时，我采用了小组探究式学习方法，让学生自主研究台灯的制作方法以及他的设计亮点，在学生合作完成一盏台灯时，学生根据带来的废弃物探讨最合理的设计方法。这些设计能培养学生自主学习能力，训练学生发现问题、解决问题的能力，来实现三维目标。

2、欣赏观察法：我针对四年级学生的年龄特点，运用多媒体教具，展示了各种瓶子和自然物，为学生提供大量的感性材料，让全班学生都能用多种感官感知不同台灯的创意亮点，为后面的自己设计台灯提供丰富的素材。

3、合作交流法

在欣赏同龄人台灯作品时，让学生通过相互交流，大胆表达自己的想法，目的是给学生之间提供不同的学习对象，听取不同的制作方法，分享彼此的经验，拓宽学生思路，达成教学目标。

除了以上的方法外，在本堂课的教学中，还运用了启发法、练习法、评价激励法等等方法进行教学。

第三大板块是说说教学准备：

古人言：“工欲善其事，必先利其器。”一堂课能否顺利地实施教学，完成教学任务，课前准备十分重要。我在课前应准备台灯实物、示范作品制作好配套的多媒体课件。并且在上课之前让学生四至五人为一小组坐在一块儿。学生根据教材提示准备一些废弃物品。

接下来，我来说说第四大板块：教学程序。我分为4个环节来说明。第一个环节：游戏导入，了解瓶子文化。

俗话说：“好的开端是成功的一半。”我先和学生玩一个给两张照片找茬，仔细观察两张照片中有什么不一样。学生发现第二张照片中少了一盏台灯时，我再从袋子里拿出那盏少了的台灯，对台灯的外部形状和结构进行简单的分析，台灯包括灯罩、灯柱和底座这三部分组成，然后课件出示长信宫灯，主要从造型、巧能和创意特点三方面进行简单的分析，让学生清晰地了解到它不仅是一件精美的古代人像雕塑，更是一件将实用功能与净化空气的科学性相结合的照明用具，从而揭示课题——《台灯设计》。对于这样的导入既激发了学生的兴趣，勾起学生主动学习的求知欲望，遵循了学生的心理特点，使学生保持对本堂课的兴趣和着手表现物象的冲动。

第二个环节：欣赏台灯，拓宽创作思维

接着用幻灯片出示一系列优秀的台灯设计作品，这些台灯的图片是从互联网上摘录，并经过仔细筛选，比较适合学生，容易看懂。在欣赏中让学生说说哪些细节的设计让你感动。然后把课件定格于台灯细节之处，发现一些简单的元素，学生思考自己将怎样呈现设计亮点。这个环节的目的是让学生丰富思维，增加对台灯的直观感性认识，同时又可以提高学生的审美欣赏能力。

第三个环节：引导启发，明确创作方向。学生两人为一小组，根据带的废弃物，讨论设计方案。接着出示一些同龄人废弃物制作的台灯，让学生在欣赏中说说这些台灯的制作亮点，哪些地方的灵感是来自什么物体。然后让学生继续完善设计方案。这一环节的设计目的是为了解决教学重点，通过借鉴同龄人的优秀作品，获得新方法、新思路，为下一步的创作做好铺垫，同时又培养了学生的分析问题的能力，表达自己对美术作品的感受能力。

第四个环节：学生作业，展示评价。

我先出示创作要求：两人或三人合作，在生活中寻找灵感，利用熟悉事物的巧妙组合进行设计。关注某个创意细节，成为设计亮点，使制作的台灯更实用、好看、耐看。对于学困生我会适时给他们指导，特别是一些细节处的衔接。展示作品时，为了激发学习兴趣，我将若干学生的作业在展示台上展示，给学生美好愉悦的视觉感受。紧接着让学生对作业互相进行评价交流，这样，不但培养学生的审美能力和评价能力，同时也让学生在分享劳动成果中获得成就感。

最后，我来说说第五大板块：板书。

我这课的板书是这样的：这个板书这样的板书设计可以使人赏心悦目，产生良好的视觉效果，从而在头脑中形成清晰而又深刻的印象，有助于学生把握教材的重点，理解教材的难点, 便于学生记忆知识点，提高学习效率。

我的说课完毕，谢谢大家！

板书： 《台灯设计》 灯罩

灯柱

形、色、线、面 灯座

第四篇：基于PWM调光的智能多功能台灯设计文献综述

本科毕业设计（文献综述）

题 目 基于PWM的智能多功能台灯设计 姓 名 韦 洋

专 业 自动化 学 号 201042004 指导教师 曹 卫 锋

郑州科技学院电气工程学院 二○一四年五月

文献综述

基于PWM的智能多功能台灯设计文献综述 前言

台灯是每个家庭的生活必需品，而普通的台灯功能简单，用途单一。随着电子科技的发展，台灯作为人们经常使用的生活必需品也有着很大的发展。逐步朝着多功能化，智能化的方向发展。根据自身所学知识结合实际情况制作一种智能台灯，主要实现台灯的基本照明功能功能，能够智能的调节台灯亮度，能够显示室内温度，拥有万年历时钟功能。随着家用电器的发展，作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化多功能化。台灯的发展的发展背景

虽然按键式的台灯还是台灯市场的主体。但是，随着现代电子技术的发展和人们的需求变化，传统的台灯已经感受到产品更新换代的威胁。与其他的智能化家用电器一样，智能化台灯有许多普通按键台灯所无法比及的优势，智能化台灯一方面可以更节省电能，有利于环保。现今台灯种类样式繁多，灯泡分为：节能灯，白炽灯，LED灯泡。控制方式有：开关控制，触控式，亮度可调式，甚至声控。LED 作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源[1]。基于白光LED 的固态照明，是一种典型的绿色照明方式[2]。与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。基于PWM调光的智能LED台灯的发展现状

自LED光源进入通用照明领域，逐渐取代传统光源，日益占据照明的核心领域。其除了耗能少、无污染、不含汞、寿命长等优点外，可控性强是LED光源区别于传统光源的鲜明特点。因此，充分发挥LED的先天优势，让LED按

文献综述

照人们的照明需求，随时“可控可调”，将使LED更为快速的占据照明领域的核心地位。而如何实现成本可接受的“可控可调”，将非常关键。

调光的需求可以大体分为三类：一是功能型调节光线的需要，如进门的玄关、会议室等；二是家居生活中舒适性和生活格调的体现，比如对灯光的明暗搭配，色温冷暖，既可以根据环境的需要进行调节，也可以起到烘托氛围的作用；三是环保节能的需要，比如公共场所的节能需求。比如停车场照明、商场照明、道路照明等。

目前常见的调光技术主要有：1采用直流电源LED 的调光技术。2采用脉宽调制（PWM）来调光。3用可控硅对LED 调光。按照常规技术的应用有以下三种方案可供选择。

方案一：采用直流电源LED 的调光技术

如果需要要改变LED 的亮度，实现起来相对来说比较容易。发光二极管具有单向导电性是由电流驱动的器件，因为LED 的亮度是取决于通过它的电流，在一定范围内电流越大其亮度越亮，反之则越小。调节LED 的亮度只需要调节电流大小，而LED工作电流很小通常需要串接限流电阻，所以当我们改变其限流检测电阻就能实现改变其电流大小从而改变LED的亮度。但是通常限流检测电阻阻值非常小，用一个很小阻值的电位器来调节电流，操作起来很难实现电流调节。所以一般不采用调节电阻大小来实现调节电流。因此为了实现电流调节，有些芯片提供一个控制电压接口，通过改变输入的控制电压就可以改变其输出恒流值。这样实现起来就比较容易。然而用调正向电流的方法来调亮度会产生一些问题，那就是在调亮度的同时也会改变它的光谱和色温。调电流会产生使恒流源无法工作的严重问题。长时间工作于低亮度有可能会使降压型恒流源效率降低温升增高而无法工作。调节正向电流无法得到精确调光。

方案二：采用脉宽调制（PWM）来调光

LED 是一个发光二极管，它可以快速实现开关。这一特点是其他的发光器件所无法比拟的。因此，我们需要把供电源改成脉冲恒流源，改变电源脉冲宽度的方法，就可以改变其亮度[3]。种方法称为脉宽调制（PWM）调光法。假如脉冲的周期为tpwm,脉冲宽度为ton,那么其工作比D（或称为孔度比）就是ton/tpwm.改变恒流源脉冲的工作比就可以改变LED 的亮度。简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法[4]。通过高分辨率计数器的使用，文献综述

方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的[5]。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。脉宽调制调光的优点：

1、不会产生任何色谱偏移。

2、PWM调光具有极高的调光精确度。

3、可以和数字控制技术相结合来进行控制。因为任何数字都可以很容易变换成为一个PWM 信号。

4、PWM调光能够通过软件的方式比较容易实现，使用范围广阔。

方案三：可控硅调光

普通的照明灯具通常采用可控硅来调光，例如白炽灯和卤素灯。因为他们基本是一个纯阻器件，以这样纯阻器件为照明工具的灯光系统对输入电压没有要求，输入电压是否是正弦波交流电对其没有任何影响。通过纯阻器件的电流和电压波形是完全一致的，所以不管电压波形如何偏离正弦波，所以改变输入纯阻器件电压的有效值，就可以调光。但是可控硅却不能对以LED为照明器件的照明系统进行调光。因为LED并不是一个纯阻性的器件。

香港理工大学电子与资讯工程系研究人员最近开发出高性能LED驱动器，可使LED灯更亮更节能。这种新驱动器采用创新的多级PWM技术为LED灯供电，与当下LED产品采用的PWM和线性驱动器相比，这种技术显著改善了光质量和能效。这种方式不局限于LED驱动器，并可提供比PWM或恒流模式更多的好处和选择。采用传统的PWM方式，LED接受的电流是脉冲式的，而不是直流。这种驱动电流以人眼所无法察觉的速度快速开关。以脉冲电流为LED供电使得光输出更容易控制。由Lai Yuk Ming博士、Loo Ka Hong博士以及MichaelTse教授所成立的研究团队，他们对PWM方式进行了转变。脉冲式操作是以最大化光输出同时最小化热能耗的方式进行的重新设计。从而得到更高光效(lm/W)。Loo Ka Hong博士认为，他们的技术可以再节能15%。

综述来说LED调光最好采用的技术是PWM调光。采用PWM 调光时，可以运用微控系统，例如单片机，通过程序可以预先设置好灯光的亮度等级，然后通过调节等级就能实现对灯光的亮度的调节。PWM 调光是可以直接应用于调光型台灯的[6]。因此最终选择PWM调光。

文献综述 基于PWM智能多功能台灯的设计要求和方法

4.1设计要求

功能要求：台灯能够自动调整光强亮度，检测环境温度，显示日历具有闹钟定时功能。

硬件要求：整个系统的硬件部分包括单片机，键盘、显示和信号输出等。

具体要求如下：台灯功率1.8W。能够用按键调节台灯亮度，总共分为十级亮度。能够显示时间日期，星期，台灯亮度，温度，能够进行闹钟定时，能够修改时间日期。

4.2 基于PWM调光的智能LED台灯设计的实现

通过查阅资料，图书馆中的文献，以及一些刊物，了解别人的设计思想和方法，借鉴一些别人的好的思想方法和一些应用比较成熟的电路。进行自己的构思。单片机作为现在许多电子产品的微控制[7]，虽然单片机的品种，规格越来越多。但是52系列单片机仍然是八位单片机应用领域的主要机型。其功能也越来越强大。用52单片机作为智能台灯的控制器，也具有很多优势。通过单片机系统将各个电路模块有机的结合起来。形成一个完整的电路系统。从而实现智能台灯的操作。

此次设计的智能台灯将有以下几个电路模块组成：时钟系统，测温系统，显示系统，恒流LED驱动系统[9]，蜂鸣系统，主控系统，按键系统。硬件电路的设计当然少不了软件的支持。Proteus,keil C51等仿真软件的出现为单片机和硬件电路的仿真提供了很大的便利。Proteus软件能够非常逼真的进行单片机的仿真。为电路的设计提供了理论保障。

硬件电路的实现需要软件的支持单片机的编程可以用汇编语言或是高级语言。而C语言是常用的一种高级语言。程序的设计需要考虑硬件功能的实现。掌握设计程序的思路，学会用计算机语言编写程序，以实现所需处理的任务：

1、重点掌握单片机的基本知识，工作原理，能够掌握用单片机作为微处理器的电路设计。

2、熟悉DS1302时钟芯片的特性和工作原理。

3、熟悉DS18B20温度集成模块的特性和工作原理，掌握其应用。

4、熟悉字符型液晶显示模块1602 的[8]

文献综述

使用，了解显示模块的各个引脚的用途，接法[10]。

5、LED灯采用恒流驱动芯片PT4115的工作原理作用，以及各个引脚的接法[3]。

6、熟悉了解PWM的原理，明白如何通过脉宽调制来进行调光[4]。

7、能够熟练掌握用C语言进行程序设计进行编程。

8、硬件电路的实现。研究手段：本系统制作的主要设计源泉来源于生活，因此创新之处也在于处理生活中一些比较常见的问题。

9、在论文写作工程中尽量做到贴近现实在大量资料的基础上做到真实可靠，发现问题解决问题。在做作品的时候尽量做到多练习，电路做到尽量简单可靠，设计美观，节约成本，实用。总结

随着科技的发展，将来所有的家用电器都将在一个智能控制系统下工作。通过主控系统将家庭所有电器，电子产品有机的联合起来，形成一个智能化的网络。通过互联网实现远程监控。使生活变得更加方便快捷。所以我们认为家居生活的发展方向是：应用简单可靠的系统，通过高智能的精准控制和协同，让生活变得更简单更舒适更节约。LED台灯是家常电器之一，随着现代科技的进步，LED台灯的类型也越来越多。LED台灯的构造、技术等更加符合广大用户的使用，能起到环保、省电、护眼、耐用多功能等，适合于的场所包括有酒店、酒吧、房间、咖啡厅、客厅、办公室、书桌。可以预见不久的将来，LED 必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。而具有智能调光功能多用途的LED照明系统将会拥有更加广阔的前景。

文献综述

参考文献

[1] 赵国强.智能台灯[J].科学启蒙，2007，第Z1期

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第五篇：台灯报告星

多功能台灯

郑幸幸 陈雪群

摘要：本文所介绍的电路在正常调光台灯电路的基础上，增加适当的元件。组成具有音乐功能和调节功能的台灯。当你调节灯光较暗时。可以播放你喜欢的乐曲；当你调节灯光亮时，可以供你工作或照明。

关键词 ：音乐功能 元件工作原理

一：前言

随着科技技术的不断发展，通过以科技创新技术为核心的现代科技技术建设来提升科技创新水平，抢占未来科技创新发展的制高点，已成为中国科技界的共识。《面向21世纪科技振兴行动计划》中指出：“以高新技术为核心技术的知识经济将占主导地位。国家的综合国力和国际竞争能力将越来越取决于科技创新发展，科学技术和技术创新的水平，科技将始终于处于优先发展的战略地位，以科技创新技术技术为核心的现代科技技术在全世界中广泛应用”。国务委员陈至立同志《在运用现代科技技术，推动科技教学改革》一文中指出：“要深刻认识现代科技技术在科技教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性；充分认识引用现代科技是现代科学和社会发展对科技创新的要求，是科技创新改革和发展的需要。”在现代科技创新技术条件下，高职院校不仅要求教师应拥有支撑现代科技技术的多媒体教学平台，而且要求教师练好现代科技教学的基本功，能够熟练应用现代科技技术，把现代科技技术真正融入常规教学和科研中去。只有这样才能有能力指导好学生，共同实现现代化“科”、“技”于“学”的最佳效果，快提高高等职业的质量和效益，实现高等职业科技教育的跨越式发展。

二、音乐功能简介

1、支持多种音频格式：如MP1、MP2、MP3、WMA、WMV、ASM、WAV等音乐格式。

2、固体升级功能：在网站上提供最新的升级软件下载，实现本机的功能扩展。

3、电话本功能：方便快捷，让你的通讯录时时在身旁。

4、电子文档：越长文字记录功能，可以把未读完的文章复制移动盘内，随时阅读。

5、录音/复读：可通过麦克风录音并保存为WAV和ACT格式的语言文档，可选择片段读或对比度复读，实现真正的数码功能。6、7种音色均衡器：自然、摇滚、流行、古典、柔和、爵士、重低音

7、多种播放模式：普通模式、目录播放、随机播放、浏览播放、目录循环、全部循环、单曲循环

8、定时关机：可以设定睡眠模式和省电模式，使你使用起来倍感方便。

三、元件工作原理及作用

1、台灯亮度调节器：她采用工程技术科学；用旋钮调节电阻的大小来改变电容的充放电时间，利用电容充放电时间的长短通过触发器控制双向可可控制硅的导通时间来改变灯的亮度，它并非是调压线圈，更不是电阻，因为这都要耗能，例如在100瓦灯泡中串入一个100欧电阻，世纪上灯泡得到功率约66瓦，电阻上消耗功率约14瓦，有功功率占82.5%，无功功率占12.5%。调光线圈也一样，只不过无功耗能小一点；所以此调节器利用电子可控硅控制输出电压，实现无线来调光，灯泡功率也就可以在100瓦任意变化，可控电子元件其在耗功小于2瓦，有功功率达98%非常的可能。

2、一、总体分析

是内部安装电子触摸式ic与台灯触摸处之电极片形成一控制回路。当人体碰触到感应之电极片，触摸信号藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，接着触摸感应端会发出一触发脉冲信号，就可控制开灯；如再触摸一次，触摸信号会再藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，此时触摸感应端就会停止发出触发脉冲信号，当交流电过零时，灯自然熄灭。不过有时停电后或电压不稳也会有自行亮起情形，如果触摸接收信号敏感度极佳纸张或布也是可以控制的。

1）标准件 指经优选、简化、统一并给以标准代号的零件或部件

灯泡：应选择耐用且光线柔和的灯泡或灯管

灯座：应选择与灯泡能配套

开关：手控或遥控

电线：花线类

说明：由于标准件可以规模化生产，具有通用性及成本低等优势，还能保证安全故建议大家选用。

2）底座：起支撑和稳定作用。应选择坚固、不易碎的材料

3）支撑架：主要起支撑作用，并决定台灯的高度，还会影响到光线的利用率。应选择耐用、安全、低成本、美观等方面的材料。

4）灯罩：主要起安全保护作用，同时还会影响到光线的强弱及照射形式。建议选择那些耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料。

二、分项分析

1、形态分析

标准的外型设计，过度自然，大方得体。“台灯”是众多的生活产品中最为融入生活当中的物品，同时具备装饰的功用。新时代的设计需要注重产品意向的定位，如果要正确定位产品意向就要对消费者进行深入的了解。划分客户群的主要手段是区分情感氛围平台。捕捉目标人群情感氛围、情趣、格调。在消费模式上，从不同生活形态群体对台灯使用的需求来看，我们了解到其对台灯喜好及使用状况也是不同的。以台灯的摆设位置为例，多数消费者以摆在书房为最普遍和舒适的选择，但喜好摆设于卧房的消费群体也在台灯消费总群体中占有相当的一部分，不能够轻易忽视；因此，在现代家庭台灯不仅扮演着照明的角色，装饰的功用更是不容我们忽视。从购买动机来说，消费者选购台灯不仅仅是为了照明使用而买，也会营造气氛以及装饰环境等感性的动机来购买。在选择因素的方面，对多数消费者来说，台灯外观的造型因素自然比其他因素更吸引人；考虑过造型因素后依次才是装饰或营造气氛这两种因素。大多数人在挑选灯具时注意力是在灯具的外形上，外观质感是产品给予人的第一印象，尤其是市场上有相同功能的产品实在是太多了，大多数消费者并没有办法仔细分辨不同产品间功能的细微差异，此时材质意向的喜好度便足以影响消费者的欲望。当灯具的光透过材质，所造成的照明程度会影响感觉舒适性、情景的塑造等等感觉。各种客户群体在选择台灯时，更是以自身感受的喜好为主。除了考虑良好的照明效果、高质感的品味以及塑造良好的气氛之外，个性化的感觉、便宜的价格等

2、色彩分析

现在灯具灯杆的多色喷塑在中国比较流行，灯具灯杆的外观色彩很花哨但是台灯一般颜色比较单一，因为台灯一般是人们工作学习时用的，主要不是装饰作用。

3、人机关系分析

从物和人两个方面考虑台灯的设计的因素，我们设计的产品最终都是为人服务的，人的需求在很大程度上决定着产品的设计。所以，我们在产品设计的时候不能只考虑物，而且还需要充分考虑产品的使用者（人）。

如何实现合理的人机关系

1、考虑普通人群和特殊人群

2、静态的人和动态的人

3、人的生理需求和心理需求

4、信息的交互。照明效果要好、光线柔和、时尚前卫等。

4、工艺分析

4.1工艺方法分析

采用高冲击强度PS全新材料加工，强度高稳定性更好，色泽丰富饱满，防震设计。通过注射机,注射模具以及相配套的辅助设备,将塑 料原材料转变为模具型腔所给予形状和具有一定使用 性能的塑料制件,称该工程技术为注射成型.但要使制品质量优,生产效率高,成本低,就必须采用 最佳的注射工艺,设计,加工精良模具等.介绍注射机的组成,注射工艺条件的选择以及几种常用热塑性塑料的注射成型特点.注射塑料先在注塑机的加热料筒中受热熔融，而后由柱塞或往复式螺杆将熔体推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。它不仅可在高生产率下制得 高精度，高质量的制品，而且可加工的塑料品种多用途广，因此注塑是塑料加工中重要的成型方法之一。

4.2工艺水平分析

精确的塑料制品，且成型过程自动化程度高，在塑料成型加工中有着广泛的应用。但随着塑料制品听应用日益广泛，人们对塑料制品的精度、形状、功能、成本等提出了更高的要求，传统的注射成型工艺已难以适应这种要求，主要表现在①生产大面积结构制件时，高的熔体粘度需要高的注塑压力，高的注塑压力要求大的锁模力，从而增加了机器和模具的费用；②生产厚壁制件时，难以避免表面缩痕和内部缩孔，塑料件尺寸精度差；③加工纤维增加复合材料时，缺乏对纤维取向的控制能力，基体中纤维分布随机，增强作用不能充分发挥。因而在传统注射成型技术的基础上，又发展了一些新的注射成型工艺，如气体辅助注射、剪切控制取向注射、层状注射、熔芯注射、低压注射等，以满足不同应用领域的需求。

4.3新工艺应用情况

蒸汽辅助技术，蒸汽辅助技术是一套针对注射生产中的诸多复杂因素而开发出来的。它从模具结构的设计和加工工艺着手，利用蒸汽，冷却水，压缩空气、抽真空等手段的科学协调控制从而可以迅速提高模具温度、快速散热。

如何做到精密成形如何提高注射成型技术水平、生产出高精度的塑料制品，创造附 加值高的产品，是所有公司努力奋斗的目标。精密注射成型技术因此受到广泛重视。为了得到高精度的塑料制品，需要从四方面去努力，一是产品结构要合理，二是制造精密的模具，三是采用优质的塑料，四是采用精密的注射成形工艺。

如何提高注射成型技术水平，生产出高精度的塑料制品，创造附加值高的产品，是所有公司努力奋斗的目标。精密注射成型技术，是许多相互关联技术的组合，应该从制品结构的合理性、塑料原料的质量、处理方法、加工环境、注射机性能、模具质量、注射成型工艺条件的设定等一系列因素来综合考虑。才能取得最佳的效果。精密成型技术是通过注射成型得到高精度的塑料制品。本文所谈到的精度，除了尺寸精度外，还包括制品表面质量，如收缩、凹痕、熔接痕、粗糙度、平面度等。

三、结论

现代照明技术的不断进步，使灯具在满足实用需求和最大限度地发挥光源功效的前提下，更注重灯具外观造型上尽可能美观、舒服、耐用等装饰性美学效果，由此形成了现代灯具发展的流行趋势。灯给人类带来了光明，使人类走向了文明，因此，从古至今不断发展的灯具也就成了人类文明的载体。