基于AVR单片机的LED自适应调光系统设计【开题报告】.doc

毕业设计(论文)开题报告
题目: 基于AVR单片机的LED自适应调光系统设计
专业:电子信息工程
1选题的背景、意义
LED是一种新型半导体固态光源。它是一种不需要钨丝和灯管的颗粒状发光原件[1]。LED光源凭借环保、节能、寿命长、安全等众多优点在打造节能、环保型社会的大环境下当仁不让地成为照明行业的新宠。
21世纪的照明领域中,LED的应用毫无疑问是最振奋人心的,它将改变整个照明市场的结构,很快就能得到广泛应用。LED的技术本身不是一个很新的东西,在很多年之前,就已开始使用LED来作仪器和设备的指示灯[2]。随着技术发展,芯片和材料在性能上都有新的改善和提高,使得LED的亮度和寿命都有了极大的改进,从而也推动了LED更为广泛的使用。
普通白炽灯的寿命仅仅1000小时,而LED的寿命却高达50000小时,而且消耗的电量要少很多。根据美国Sandia国家实验室的研究,如果白光二极管能够普及应用,全世界照明用电的消耗将减少50%[3]。影响白光二极管系统普及的最主要问题还是它的价格和亮度,现在单个白光二极管的亮度还不能够照亮整个房间,其价格却是白炽灯泡的10倍。随着科技的发展LED照明肯定会带来更加明亮的光线和更少的能源消耗。
随着经济的持续发展,中国的照明用电也将持续提高,绿色节能照明越来越受到政府的重视,LED照明就是在这样的情形下发展起来的[4]。据中国绿色照明工程促进项目办公室专项调查,我国照明用电每年在3000亿度以上,用LED取代全部白炽灯和部分荧光灯,可节省1/3的照明用电,相当于三峡工程全年的发电量。
LED还有其他很多优点,比如LED作为全固态发光体,发热量低、耐震耐冲击、无热辐射、不易破碎、不含汞、钠等可能危害健康的元素[5],废弃物可回收、无污染。
LED已经进入很多应用领域,包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等[6],遍及国民经济各部门,广泛用作普通照明、车灯、景观灯、路灯照明、液晶板背光源、手机背光源、数码相机闪光灯等。
2相关研究的最新成果及动态
在20世纪70年代,LED最早应用在数字、指示灯和文字显示等。随着第三代半导体材料氮化镓(
GAY)的突破,高亮度蓝光二极管的出现解决了发光二极管的三原色缺色的问题,彻底解决了大屏幕全彩色显示问题,才有了红橙黄绿青蓝紫七种全彩,更重要的是因此创造了白光半导体灯。由于白光发光二极管的出现,LED开始逐渐进入人们的日常生活。LED从显示领域进入到照明领域最关键的是发光效率的大大提高,随着发光效率201m/w以上的白色LED(白炽灯的发光效率一般是15m/w)的出现[7],白色LED灯开始成为新世纪的节能照明光源。
许多研究表明在本世纪的前十年,LED产业仍然将会保持继续快速发展。所以,很多人认为白光LED是在未来成为代替传统照明器具的一大潜力商品。作为新型的发光器件,LED具有效率高、体积小、环保、寿命长、节能等优点,能量转化效率也非常高,从理论上来说,发射相同光通量的耗电量大约是白炽灯的10%[8],相比荧光灯来说,LED也可以达到50%的节能效果[9]。在发达国家照明用电占发电总量的比例大约为19%,在我国占10‰,并且我国以低效照明为主,是终端节电节能的主要对象之一。
在早期,由于发光效率、光通量、光色和价格等方面的限制,LED主要应用在