基于单片机控制的LED应急灯答辩PPT.ppt

题目:基于单片机控制的LED应急灯的研究
目录
1 摘要
2 传统应急灯的分析与改进
3 设计方案的研究
4 应急光源与电源的选择
5 硬件功能电路分析与设计
6 结束语
7 致谢
摘要
本文阐述了LED应急灯采用单片机控制的设计原理与实现方法。先分析应急灯技术概况,提出采用LED照明的优点,该照明控制系统的主控制器以AT89C2051单片机为基础。根据相关技术规范的要求,在完成传统应急灯基本控制要求的基础上,完善电路的控制要求,增加辅助控制功能。提高电路的可控性和可视性。主控制器在接收到外部电路送来的信号后,发出命令控制应急灯实现开启、关闭、定时控制等功能。
2 传统应急灯的分析
目前,普通的应急灯多数是采用断电
启用式,只要检测到外部断电,就点亮应
急灯。不考虑当前是否有应急需要。
通过在长期的使用中观察,存在以
下的不足和缺点。一是消耗电能大。二是控制电路过于简单。三维修费用高,蓄电池和照明灯泡易损坏。针对耗电量大,可以改变照明光源。控制电路主要解决应急灯外部电源断电就开始工作,首先考虑应急场所需要具备那些条件时才会实现灯亮照明。如下表所示。
3 系统设计功能与结构
根据国家标准《消防应急灯具》(GB 17945—2006)
:
(1) 光线充足或市电正常时,应急灯不亮;
(2) 光线不强,且市电断开时,应急灯亮,且满足一定的时间要求。同时当市电恢复正常后,应急灯熄灭。
(3) .
(4) 能够对电路进行测试功能。用于试验消防应急灯具能否转换到应急工作状态。
(5) 在长时间(一个月)不断电的情况下能够对充电电池进行放电处理。
系统设计主要包括硬件和软件两大部分,依据控制系统的工作原理和技术性能,将硬件和软件分开设计。硬件电路框图如下图所示。
中央处理单元
光源及控制电路
辅助控制电路
应急判断电路
电源电路
应急灯电源电路
4 应急光源与电源的选择
传统应急灯发光体采用低压白炽灯,直接采用12V直流供电。缺点是效率低。节能灯虽然耗电省、亮度高。但需要增加直流逆变部分,成本升高。而且会产生高频电波辐射,对手机、收音机等造成干扰。
随着LED技术的发展,由于LED具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强、有利于环保等优点。现在照明光源已逐渐发展为白光LED,因此本设计的光源选用高亮白光LED,工作电压为3V,电流为20mA。

常用的容量较大的可充电电池有:镍--镉电池,镍氢电池,铅酸电池等,但铅酸蓄电池因其容量大,,维护要求低,而广泛用作应急灯的电源。故本设计选用小型免维护密封铅酸蓄电池。
选标准系列:12V、2A·H
5 硬件功能电路分析与设计
按照应急灯实际工作中的作用,设计系统的硬件电路可分为主要的几个部分。
中央处理单元电路
蓄电池充电电路
经过前面的分析,我们知道恒压充电对蓄电池有很大的好处,蓄电池的充电电路我们采用恒压充电来设计。该电路主要有电源变压器T1、桥式整流滤波电路和集成三端稳压器LM317组成。
,它主要是由调电阻Rp2决定。
其中R′是可调电阻RP2和R12等综合作用后的等效电阻,其值略小于可调电阻RP2,所以选择Rp = 3KΩ。
应急监测电路
应急监测电路有两部分组成,一个是市电检测电路(市电显示电路),另一个是光控检测电路。任何一个条件满足时都不会点亮应急灯。只有同时满足这两个条件时,中央处理单元才会给外围电路发出控制信号,驱动应急灯点亮。这部分电路不仅要有硬件电路,同时还需要软件辅助完成。电路如下图所示。