自然光辅以LED的隧道光导照明系统的设计.doc

摘要：本设计是一种自然光辅以LED的隧道光导照明系统。光导照明系统是一种新型照明装置，可以做到真正的清洁无污染，实现绿色照明。而且自然光的全光谱辐射具有比人工光源更好的视觉效果。目前，这种采用自然光用于室内照明的方式逐渐进入人们的视野。由于室外环境光强度受到时间和天气等因素的影响时刻都在变化之中，光导照明系统导入的自然光时强时弱，本设计中的LED灯照明系统，可以根据环境光强度的变化调节LED灯的亮度从而使隧道的光强度保持恒定。本设计还使用了追光系统，使得光导照明系统的采光口可以时刻正对着光强最强的方向，提高采光的效率。该隧道照明系统可以节约大量电能，减少CO2排放，降低维护成本，达到节能减排的目的。能为大多数的公路隧道提供低成本、高质量的照明。

关键词 自然光；LED；隧道；导光管；照明

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景和意义-1

1.2 目前国内外光导照明系统的发展趋势-1

1.3 设计任务分析及论文构成-2

2 总体方案设计-3

2.1 系统功能-3

2.2 系统总体框架及工作原理-3

2.3 应用方案设计-4

2.3.1 照明设计目标值-5

2.3.2 LED灯布置-5

2.3.3 导光管布置-6

3 主要元器件介绍-7

3.1 主控芯片单片机STC89C52-7

3.1.1 单片机的选择-7

3.1.2 单片机的介绍-8

3.2 模数转换器ADC0832-9

3.2.1 ADC0832简介-9

3.2.2 ADC0832简单的工作原理-10

3.3 LED光源-11

3.3.1 LED的结构-11

3.3.2 LED发光原理-11

3.4 光敏电阻-12

4 硬件系统的设计-13

4.1 导光管采光系统-13

4.1.1 导光管的选择-13

4.1.2 光纤采光技术-14

4.2 单片机最小系统-14

4.2.1 单片机的时钟电路设计-15

4.2.2 单片机的复位电路设计-16

4.2.3 中断技术概述-16

4.3 光电检测模块-17

4.3.1 追光系统的光电检测-17

4.3.2 LED灯照明系统的光电检测-17

4.4 步进电机驱动模块-18

4.5 LED灯照明系统-18

4.5.1 LED灯驱动方式-18

4.5.2 LED灯亮度控制-19

5 软件系统的设计-20

5.1 追光系统流程图-20

5.2 LED灯照明系统流程图-20

5.3 数据采集子程序流程图-21

6 实物模型调试-22

6.1 模型功能调试-22

6.2 模型技术指标-22

6.3 问题及分析-22

6.4 模型实物图-23

结论-24

致谢-25

参考文献-26

附录-27