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基于光照度检测的LED智能调节系统设计
【摘要】目前市场上存在的成品高精度LED亮度自动控制器的种类很少，亮度调节的实时、自动性不太理想。为了细化亮度控制功能，采用嵌入式系统实现了目标检测、亮度检测与亮度调节的结合，提高了实用性，使其自动化。
引言
随着低碳经济的全面推动，绿色照明受到了全球的高度重视。在上游芯片价格下降和发光效率提升的背景下，作为绿色照明代表的LED半导体照明在照明领域的发展吸引了投资者和消费者的高度关注，其发展趋势不可抵挡。据专业调研机构Digitimes Reasearch指出，尽管LED照明产值仍较小，其整体照明市场产值在2010年为3.2%左右，但2011年的渗透有望达到10%，2013年全球LED照明产值渗透率将一步提升至两成。而根据飞利浦的预测，2015年，LED照明市场将约占全球照明市场的一半，到2020年，将会高达75%[1]。
目前，LED已经被用于各种室内及室外装饰照明应用，而且开始着眼于手电、花园灯和街灯等通用照明应用。这些用途为LED照明正在家庭与企业照明领域开辟市场。LED通用照明的未来是发光效率超过100lm/w的高通量LED的开发，使得LED不需要逆变器就能利用交流电工作，从而推动LED更加接近主流的通用照明市场。因而亮度控制是LED照明革命中的重要技术[2]。
目前LED的亮度控制器发展的主要趋势包括针对LED的特点开发一系列恒压恒流控制电子电路、LED智能控制功能、LED控制电路设计标准模块化等。市面上已有相关的智能LED照明控制产品出现，如深圳市金普瑞光电技术有限公司推出具有8级亮度可调的LED控制器[3]，启东市旺华石化电子电器有限公司生产的JGL智能CPU控制编程器能根据用户提供的照明区域所处的经度和纬度制出开灯和关灯的准确时间，其一年四季的开关灯时差由程序总动调整[4]，等等。可以看出，绝大多数智能控制器的调整级别较为有限。本文提出将传感器与控制器相结合，借由传感器测得的光信号与人员信号来实时调整LED的亮度，可以大大提高LED的亮度级别，减小人工干预。该调节器技术先进，成本可控制，能起到节能减排、方便管理的效果，具有一定的研究价值。
1.系统整体设计
本文旨在设计一种自动调节装置用于LED亮度的调整。该装置能自动判断LED灯的亮灭，并通过光电传感器将当前室内的亮度信息转换为电量，结合当前空间内的人员信息来控制LED的驱动电流从而达到亮度自动调整的目的。系统由四个主要模块组成：亮度检测模块、红外模块、亮度调节与显示模块及人机交互模块。2.LED自动亮度控制器硬件设计
LED自动亮度控制器以嵌入式技术为基础，由单片机、亮度传感器、红外检测器、LED灯柱、LCD、键盘、电源等部分组成。其中以单片机为核心，连