1、XXXXXX大學課程設計說明書題目：LED調光燈亮度控制院（系）：電子工程與自動化學院專業：自動化學生姓名：學號：指導教師：2011年07月06日光度是工業中非常關鍵的一項物理量，在農業，現代科學研究和各種高新技術的開發和研究中也是一個非常普遍和常用的測量參數。光度測量的原理主要是：將隨光度變化而變化的物理參數，通過光傳感器或光敏器件轉變成電的或其他信號，傳給處理電路。最后轉換成光度數值顯示出來或者通過光的亮度表現出來。目前最具發展前景的是燈光調節加入自動控制原理，通過制動控制系統，按照給定參數對對象的反饋信息進行調節，從而滿足工農業生產的需要本文介紹了以處理芯片LM358P為核心器件的光亮度

2、控制系統。lm358p是檔次非常高的雙運算放大電路，穩定性極高，價格便宜，此芯片由二個獨立的高增益運算放大器構成，該電路可在3v到32v的電源電壓范圍內單電源工作，也可以在雙電源條件下獨立工作，并具有內部頻率補償，該電路在家用電器上和工業自動化及電機一體化等領域中非常廣泛的應用。關鍵字：LM358P自動控制光敏元件AbstractTheluminosityisindustryisoneofthekeyphysicalquantities,inagriculture,modernscientificresearchandallkindsofhighandnewtechnologydevelopm

3、entandresearchisalsoaverycommonandcommonmeasuringparameters.Theprincipleofthemeasurementismainlyluminosity:willbeonphotometricchangingphysicalparameters,throughthelightsensorintoelectricityorothersignalprocessingcircuit,to.Finallyconvertedintonumericaldisplayorthroughtheluminosityofthebrightnessofli

4、ghtshow.Atpresentthemostpromisingislightregulationtojointheautomaticcontroltheory,throughthebrakingcontrolsystem,accordingtoagivenparametersontheobjectontheadjustment,informationfeedbackandmeettheneedsoftheindustryandagricultureproductionThispaperintroducestheLM358Pprocessingchipforthecoredeviceofth

5、ebrightnessofthecontrolsystem.Lm358pisveryhighclassofdoubleoperationamplifiercircuit,highstability,pricecheap,thechipbytwoindependenthighprofitincreaseoperationalamplifier,thecircuitcanformin3vto32vpowersupplyvoltageofsinglepowerwithinthescopeofwork,alsocanbeindoublepowersupplycondition,andhastheind

6、ependentworkinginternallyfrequencycompensation,thiscircuitinhouseholdappliancesandindustrialautomationandmotorintegrationiswidelyusedinthefield.Keyword:LM358Pautomaticcontrolphotosensitivecomponents1 課程設計概述41.1 課程設計題目41.2 主要儀器設備42硬件設計52.1 PI調節部分52.2 光敏電阻反饋部分52.3 電路仿真部分62.3.1 LED調光燈亮度調節仿真圖62.3.2 給定電壓

7、的仿真部分62.3.3 反饋電壓波形72.3.4 PI調節波形。73結果分析與結論83.1 反饋電壓部分83.2 PI調節部分84總結85參考文獻8附錄一作品實物圖9附錄二電路原理圖、PCB圖10引言調光燈光亮度調節作為一項光工參數，在工業現場和過程控制中具有至關重要的作用。因而，各種以光敏作為傳感器的溫度變送器和數字光度計普遍使用。本文介紹一種光敏電阻和LM358附成光度采集和控制系統。1 課程設計概述1.1 課程設計題目LED調光燈亮度控制。設計LED線性驅動電路和光敏管進行亮度測量電路,再設計PI控制器來調節LED驅動電壓，實現亮度的自動控制。要求：1、實現亮度可調；2、控制精度士1%(

8、±50mV);3、實現亮度閉環反饋控制。圖1-1調光燈亮度控制系統基本組成1.2 主要儀器設備示波器(YB4328D)直流穩壓電源(DF1731SC3A)1臺數字萬用表1塊PC機1臺測光敏感元件2硬件設計整個系統要實現pi調節，具體用積分電路實現，即以積分運放電路為核心,光敏電阻為反饋調節器件2.1 PI調節部分本設計選擇的運放芯片是LN358P,其原理圖如圖2-1所示。該芯片的反相輸入端接光敏電阻反饋，同相端接給定電壓(給定亮度)。IN-:接光敏電阻反饋電壓輸入端IN+:接給定電壓輸入端OUT:接三極管8050的基極圖2.1積分運放電路原理圖2.2 光敏電阻反饋部分反饋仿真圖如圖2

9、.2。燈D1的亮度作用于光敏電阻L,光敏電阻阻值改變,使得圖上的滑動變阻RV1分得的電壓Ui改變，若(Ui-U)不為零(U為給定電壓)，則判定為出現偏差，從而引起積分環節作用：U0=-1/RCf圖2.2反饋部分仿真圖(Ui-U)dt+U0(t0)圖2.3為光敏電阻反饋原理圖圖2.3反饋部分電路原理圖2.3 電路仿真部分2.3.1LED調光燈亮度調節仿真圖圖2.4系統電路仿真圖2.3.2 給定電壓的仿真部分。圖為給定電壓調高調低時候的電壓波形變化圖圖2.5給定電壓調節波形圖2.3.3 反饋電壓波形下圖為當燈光亮度強的時候，反饋電壓Ui變大，偏差(U-Ui)變小。當燈光亮度變弱的時候，反饋電壓變小

10、，偏差變大圖2.6光敏電阻調節反饋電壓的波形圖2.3.4 PI調節波形。此圖的設定的給定電壓是2.5V,當亮度增大的時候，反饋電壓Uled(Uled此時大于2.5V)變大，從而根據U0=-1/RCf(Ui-U)dt+U0(t0)可知道當Uled>U時，UO變小。然后燈的亮度變弱，又通過閉環反饋調節，U0變大，燈又變亮，最終達到和給定電壓一樣圖2.7PI調節波形圖3結果分析與結論整個系統完成測試后，性能穩定，基本達到了預期的目標3.1 反饋電壓部分反饋部分基本能實現閉環負反饋，局限于光敏電阻不是線性元件，反饋信號未能達到線性，算是美中不足3.2 PI調節部分積分電路能實現閉環系統功能，通過反饋信號能自行調節到給定電壓，達到系統穩定，實現預期的目的4總結本次設計使我對工業參數的測量和控制方法和步驟以及應該避免的光度有了更深的認識。對實際經驗的不足在設計過程中出現了不少的問題，得到了老師的耐