电子技术在灯光照明控制中的应用毕业论文.doc

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1、电子技术在灯光照明控制中的应用毕业论文 电子技术在灯光照明控制中的应用摘要电子技术在当今世界发展迅猛，电子技术在灯光照明控制中的应用也越来越广泛，从目前的形式来看，其必将一直的快速发展下去。本文即是在这样一个前提背景下展开论述的。本论文主要结合了生活中的实际，从三个方面来论述电子技术在灯光照明控制系统中的应用。本文首先讲的是电子技术在LED的通用照明和智能控制中的应用，然后分析电子技术在小区楼宇灯光照明控制系统中的应用，最后简单介绍了电子技术在舞台灯光照明控制系统中的应用。这三个方面虽不能完全概括电子技术在灯光照明控制中的应用，但也极具代表性。本论文重点从节能、实用和便捷的角度论述了电子技术在

2、灯光照明控制系统中的应用，旨在让大家了解电子技术在灯光照明控制中是如何实际应用的。关键字 控制系统，通讯模块，LED照明，智能目 录摘要绪论1第1章 电子技术在LED的通用照明和智能控制中的应用31.1 LED照明基本概述31.2 LED照明的两大模型31.3 LED照明的控制系统4第2章 电子技术在小区楼宇灯光照明控制中的应用72.1 电子技术在小区楼宇应用中的整体描述72.2 小区楼宇中电子开关的种类72.3 工作原理72.4 电子技术在灯光控制中的应用趋势82.5 智能照明系统8第3章 电子技术在舞台灯光照明控制中的应用113.1 内容概述113.2 舞台照明方式113.3 舞台灯光控制

3、系统结构的三个模块113.4 接收通讯模块：12总结语15致谢17参考文献17附录：19绪论1 选题背景当今的灯光艺术已经成为了一门走在时代前沿的时尚艺术。灯具的种类也由以前构造简单、功能有限的白炽灯、荧光灯、聚光灯等,发展为今天的镜片反射式电脑灯、摇头式电脑灯、变色灯、电脑追光灯、激光灯等构造复杂、精密，功能丰富多样的现代灯具。像我们经常在电视节目上看到的舞台灯光、城市景观灯、舞厅的各种闪光灯、街道上的霓虹灯等，其艺术性和表现力都产生了质的飞跃。在基本光满足必要的照度和色调的基础上，根据场景气氛的需要，可以自由地组合出千姿百态、绚丽多彩、变幻无穷的灯光景观。实现了艺术上的创新与突破，不断创造

4、出令人惊叹、叫绝的视觉艺术效果，给人们带来了美的享受和心灵上的震撼。就连我们最常见的楼道灯也一改过去那种人不开不亮，不关不灭的形象。在我们生活的小区和工作的办公楼等地，每到晚上我们上下楼梯时，只要我们用手轻轻一摸开关上的按钮，灯就亮，人走后没一会灯又自动熄灭；或是天黑走过楼梯通道时，当有脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入房内或离开楼梯，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音。楼道灯也不会亮。之所以出现这种效果，这要归功于现代科学技术的发展，其中很重要的一点，就是现代电子技术的发展和创新。它主要是利用一些电子元件，应用数字电子技术的逻辑器件设计电路进行控制。像舞

5、台上的灯光就是运用现代数字电子技术，按照场景的需要通过电脑程序进行控制；像楼道的灯就是通过安装一些电子开关进行控制。 社会在不断发展，技术也在不断的进步，电子技术在灯光照明控制中的应用也越来越广泛，越来越突出。电子技术在电子技术在灯光照明控制中的应用已成为必须研究的课题。在这里我主要从节能、便捷的角度，简单地介绍一下人们日常生活中经常见到的利用电子技术控制灯光的一些实际应用。2 主要内容及研究意义 目前电子技术在灯光控制中的应用已是越来越广泛。电子技术在LED的通用照明和智能控制中的应用也是越来月明显，LED照明有许多独特的地方，其照明不仅能实现亮度的调节，还能实现色彩与色温的调节。此外，这种

6、照明比传统照明方式更适合智能化与数字化的控制，组成复杂的照明系统。电子技术也在小区楼宇灯光照明控制中应用广泛，现在国家正在大力提倡节能减排，虽然关灯在有些人看来是件小事，也省不了多少电，但如果全国所有公共场所及家庭都使用新型节能开关，这样既避免了人们在黑暗中摸索开关的不便，又可以避免人们忘记关灯而造成浪费，聚少成多，那也将是个惊人的数字，也一样能达到很好的节能目的。电子技术还有效应用在舞台灯光照明控制系统中，舞台灯光不仅要照亮演员，让观众看清面部表情、神态和动作，更重要的是充分运用照明技术，调动灯光操作等手段来强化艺术效果，使观众有身临其境之感。通过研究电子技术在灯光照明控制中的应用，使我们了

7、解到电子技术是一项很实用的技术、它既方便了我们的生活也节约了社会能源，使我们的世界变的多姿多彩。3 论文组织结构第一部分：绪论。介绍了论文的选题背景、主要内容和研究意义。第二部分：电子技术在LED的通用照明和智能控制中的应用 。第三部分：电子技术在小区楼宇灯光照明控制中的应用。第四部分：电子技术在舞台灯光照明控制中的应用。第五部分：总结语。第六部分：致谢语。第七部分：附录。列举论文中涉及的一些程序及原理图。第1章 电子技术在LED的通用照明和智能控制中的应用 1.1 LED照明基本概述 LED照明有许多独特的地方，主要表现在：从结构上看，传统照明的光源和灯具是分离的，而LED照明在结构上可以实

8、现配光、散热及灯具的一体化设计，从功能上看，只有少部分的传统照明可以实现调光，而LED照明不仅能实现亮度的调节，还能实现色彩与色温的调节。此外，LED照明比传统照明方式更适合智能化与数字化的控制，组成复杂的照明系统。基于LED照明的这些特性，大体上可以给出二种模型，分别针对LED的通用照明、LED照明的智能控制，来说明电子信息技术在LED照明中一些应用。1.2 LED照明的两大模型1.2.1、模型一：电源+光源现代电光源的工作本质就是将电能转化为光能，同时伴随一定的散热。所以，LED的通用照明模型中就只包括电源和光源两部分。在这种模型下，只能实现照明的开关控制，不能实现照明的调光、通信、反馈等

9、功能。电源具体是指AC-DC恒流型开关电源。AC-DC是指交流到直流的转换，因为LED实际上是一个半导体二极管，它是在直流电压下工作的。LED还有一个特性就是其工作电流近似值是工作电压的指数函数，电压的微小波动就会引起电流的巨大变化，严重时会直接烧毁LED,所以要保证LED的安全工作，必须使其工作电流恒定。通常家用电器的电源都是恒压的，LED的特性决定了它要采用恒流电源。为了提高LED工作的可靠性，我们一般要采用隔离型的开关电源，实现LED与市电电网的有效隔离。和开关电源相对应的，还有一类叫线性电源，现在已经很少使用了，因为开关电源在效率和体积上更占优势。现在的开关电源技术，能将转换效率做到8

10、5%甚至更高，功率因数0.95以上，总谐波在15%以内。这些指标也是我们选择开关电源的基本要求。光源就是LED芯片，这是LED照明的核心元件。除了工作电流、管压降等电学参数外，我们更关心的是它的光学指标，如光通量、光效、色温、显色指数、光衰等等。LED的光学性能与其温度密切相关，温度的升高会引起光效降低、色温漂移、寿命下降等问题，因此散热技术在LED照明中尤为重要。热力学知识告诉我们，物体的散热只有三种方式：传导、对流和辐射。由于LED芯片只是固定的发出某种波长的可见光，所以不存在红外辐射散热。在LED中，主要是传导散热，同时伴随一定的对流散热。减少LED的热传导环节和降低每个环节的热阻，必要

11、时采用强制风冷，都是散热设计中的考虑因素。1.2.2模型二：电源+控制+光源模型二比模型一多了一个控制模块，这就大大丰富了LED照明的功能。如果说模型一只是一个照明产品，那么模型二可以说是一个照明系统了。由于加入了控制模块，电源就变成恒压型开关电源了，但是LED光源的工作还是需要恒流型电源，这部分（恒流驱动）我们放在控制模块中一起实现了。下面，我们重点分析一下LED照明的控制系统。1.3 LED照明的控制系统1.3.1 LED照明的控制系统概述LED照明的控制系统，可大可小，功能丰富。如：无线遥控调光系统、色温可调照明系统、RGB调光调色系统、模拟日光照明系统、带DALI协议的智能照明系统、基

12、于ZigBee和GPRS的无线路灯控制系统等。透过现象看本质，所有这些照明控制系统，都是利用电子技术领域中的嵌入式技术、通信技术、传感器技术、计算机技术以及电力电子技术等发展建立起来的。看似纷繁复杂化，其实有据可循。为了理清脉络，我们可以将LED照明控制系统分为8个层次，逐层阐述。如果我们能够把每个层次的技术方案做好，那么任何复杂的控制系统我们都可以像“搭积木”一样，轻松的实现。1.3.2 LED照明控制系统的8个层次LED照明控制系统的8个层次由底向上依次为：供电层、驱动层、光层、感器层、议层、信层、作层、统实现层。1、供电层供电层为整个控制系统提供高效稳定的直流电源。与LED光源工作需要的

13、恒流电源不同，控制系统的工作需要的是恒压电源。供电层的电源获得有两个途径：一是从LED照明灯具上的恒压电源上获取，这是一个DC-DC（直流到直流）转换，因为灯具上的恒压电源的电压通常很高，而控制系统的电压很低，所以要做一个从直流到直流的降压转换；二是从交流市电获取，这是一个AC-DC（交流到直流）转换，为了安全，通常也要做成隔离型的开关电源，因为控制系统的功耗通常很低，所以这里的恒压电源对转换效率的要求就不是很高。2、驱动层前面提到，模型二中电源部分是恒压源，而LED光源的工作需要恒流源，因此，在控制系统中要有一个恒流驱动模块，为LED光源的正常工作提供恒流源。在恒流驱动的设计上，一般是采用专

14、用的驱动芯片，并配合一定的外围电路。驱动芯片的输出端通常是带有一串LED,输出的恒定电流就是LED的工作电流。输出的电压范围越高，可带的LED数量就越多。也有例外的情况，输出端要并联多串LED,这时，我们要给每串LED串联一个小电阻来实现电流的分流。驱动芯片一般还有一个PWM（脉冲宽度调制）的端口，用于实现调光控制，这是实现智能照明的基础。恒流驱动方案的优劣，直接关系到LED照明的可靠性和使用寿命。因此，对LED驱动技术的研究，尤为重要。3、调光层LED照明之所以容易实现智能控制，是因为它容易实现调光控制。所有智能化功能的体现，都是通过调光功能实现的。对于LED照明调光的理解，不能只限于调节光

15、的亮度，还包括对LED色温和色彩的调节。这也正是LED照明能够颠覆传统照明的一个主要因素。调光技术的实现方式，有模拟和数字两种。其中，数字调光主要是通过PWM（脉冲宽度调制）技术实现的，它是现在LED调光方案的主要手段。PWM信号可以通过对微控制器的编程实现，产生不同的占空比，从而实现LED照明的调光。设计一款LED“三调”（亮度、色温、色彩）功能的集成方案，是这个层次的研究重心。4、传感器层前面讲到的驱动层和调光层，是从系统输出的角度分析的。显然，传感器层就是智能系统的输入了。它就像智能系统的眼睛和耳朵，能够感受外部环境的变化，并把这些变化转化成电学信号，传递给智能系统的大脑-中央处理器，进

16、行分析和处理。在照明控制领域，我们关心的传感器主要有：光敏传感器，采集自然光的亮度信息；人体传感器，检测灯具附近是否有人的存在；温度传感器，采集外部环境的温度信息；还有对系统工作时的电流电压等数据的采集和分析。5、协议层 没有规矩不成方圆。要实现智能照明系统的内部各个模块间的有序协调工作，必须有一套完善的“规章制度”,用来传达指令和执行操作。这套制度就是智能系统的协议。在目前的照明行业中，有两套比较成熟的协议，一是照明通信中的DALI（数字可寻址照明接口）协议，另一是实现RGB色彩控制的DMX512协议。遗憾的是，这两套协议都不是为LED照明量身定做的。对于LED照明控制相关协议的研究，现在也

17、是一个热点，国际上还没有统一的标准。这对我们来说，也许是个机遇！6、通信层在电子信息领域，协议的传输，是以通信技术为载体来实现的。LED照明中通信，主要有三种方式：总线方式、电力线载波方式和无线射频方式。总线方式，以其技术成熟，可靠性高，组网简单，成本适中等优点，是目前应用最多的通信手段，如RS485总线。电力线载波方式，是通过交流电网来传递协议，免去了重复布线的成本，应该说是一种优秀的通信手段。但是，它对电网的质量要求很高，鉴于目前我国电网的谐波污染很严重，这种方式是否适合我国国情，还有待考证。无线射频方式，现在最热门的技术是ZigBee.它是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术。7

18、、操作层这个层次实现了用户和系统的信息交互。对于人机交互软件的设计，操作简单，界面友好，便于维护和升级，应该是首要考虑的因素。按照应用的场合不同，交互软件可分为两大类：一类运行于嵌入式系统；另一类运行于PC机。8、系统实现层在这个层次，我们是对控制系统做全局的分析和设计，利用前面7个层次的研究成果，完成整个系统的搭建。也就是说，这个层次的设计是以前面7个层次为基础的，是对前7个层次研究成果的综合。第2章 电子技术在小区楼宇灯光照明控制中的应用2.1 电子技术在小区楼宇应用中的整体描述在我们生活的小区和工作的办公楼等地，每到晚上我们上下楼梯时，只要我们用手轻轻一摸开关上的按钮，灯就亮，人走后没一

19、会灯又自动熄灭；或是天黑走过楼梯通道时，当有脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入房内或离开楼梯，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音。楼道灯也不会亮。之所以出现这种效果，这要归功于现代科学技术的发展，其中很重要的一点，就是现代电子技术的发展和创新。它主要是利用一些电子元件，应用数字电子技术的逻辑器件设计电路进行控制的。2.2 小区楼宇中电子开关的种类电子开关的种类很多，有触摸式延时开关、声光控延时开关、光电感应开关、红外线感应开关等。前面讲的楼道灯就是安装了触摸式延时开关和声光控延时开关这两种新型的电子开关。2.3 工作原理2.3.1 触摸式延时开关 这种开关

20、的工作原理其实很简单，它就是由电源电路、晶闸管（可控硅）开关电路、延时电路等几部分组成一个自动开关控制电路。平时，整个电路处于断开状态，灯不亮。当人手触摸一下电极（开关外壳上的金属片）时，人体泄漏电流形成回路，产生一个触发电压，使得电路中的触发器发生变化，开关开通，灯亮，同时给延时电路中的电容充电。人手拿开后，电路失去触发电压，开关断开，此时电容向外放电，即延时电路发生作用，延长一段时间后，即电容电量放尽，灯灭。若要延长或缩短延时时间，可以增大或减小电容数值来实现。2.3.2 声光控延时开关 顾名思义，声光控延时开关就是利用声音和光来控制开关的“开启”，若干分钟后延时开关“自动关闭”。这种开关

21、在电路中增加了一些与门电路、话筒和光敏电阻，由光控电路、声控电路和延时电路三大部 分构成。简单地说，就是利用话筒接收声音信号（脚步声、掌声等）并转换成电信号，经过耦合、放大等处理后，变为电子开关的开关动作。白天光线较强时，光敏电阻阻值很小，两端电压几乎为零，整个电路不具备光控条件，电子开关呈断开状态，此时，即使有再大的声响，灯也不会亮；夜晚光线较弱时，光敏电阻阻值很大，两端电压高，光控电路呈导通状态，当有外界声音信号时，经过声控电路的处理，电子开关闭合，灯亮，然后通过延时电路的作用，持续一段时间后，开关断开，灯灭。从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏二级管，内部装有柱极体话筒（或其它

22、样式的放射）。而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用。也就说当天色变暗到一定程度，光敏二级管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二级管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，柱极体话筒就会同样产生脉冲电流，这时声光控制开关电路就连通起作用。2.4 电子技术在灯光控制中的应用趋势 长期以来，多数建筑物都是采用传统的照明控制方式，部分楼宇也只是象前面所讲的那样，利用一些电子开关实现简单的区域照明和定时开关功能。随着社会的发展和经济的进步，人们对工作和生活的环境要求越来越高，不再满足于简单的照明，而是力求舒适、节能、环保，从质量的层面提出了更高的要求，这就催生出了智能

23、照明系统这一全新的概念。2.5 智能照明系统 所谓智能照明系统， 概括地说就是利用电子等现代高科技技术，不断改进灯具设备，利用电脑系统对整个照明系统实行智能化、人性化管理。为了适应各种建筑的结构布局以及不同灯具的选配，从而实现照明的多样化控制。现有的智能照明控制系统主要分为中央集中控制系统及区域式控制系统两种。以我们日常工作的办公楼为例，按照功能区域划分，通常会有办公区、厅、会议室、多功能厅等，各个功能区域的照明具有不同的特点。办公区域照明使用的光源主要是荧光灯与白炽灯，其中荧光灯多用于一般照明，白炽灯多用于局部照明，照度水平的设计主要取决于视觉的需要。办公区域的工作时间主要是在白天，可以考虑

24、利用自然光进行照度补偿，不仅能节约能源，更能维持室内舒适的视觉环境。对于一个完整的办公楼智能照明控制系统来说，办公区是办公楼的主要组成部分，采用智能照明控制系统，可使其照明系统工作在全自动状态。通过配置的“楼层管理器”按照自身实际情况，可根据时序预先设置若干基本工作状态，通常分为白天、午休、晚上和清扫等，根据预先设定的时间段可在各种状态之间自动进行转换。比如：上班时间到，通过智能传感器，当有人进入室内时，系统自动将灯打开，并将光照度自动调节在设定的水平。天气阴暗，自然光线较弱时，室内灯会自动调亮，以始终保持室内恒定的亮度；天气晴朗，自然光线较强时，灯会自动调暗或关闭。午休时间，灯将自动变换到一

25、个舒适、柔和的灯光场景，使工作人员能够很好地休息和放松，室内无人或自然光线较强时，灯自动关闭。当一个工作日结束时，在智能管理器的作用下，系统将自动地调暗（或关闭）各区域的灯光，进入晚间状态，同时智能传感器的动静探测功能将自动生效。当有人进入楼层办公时，人所到区域，灯自动调亮，无人区域或人离开后，灯自动调暗或关闭。系统处于清扫状态时，需打扫区域的灯保持基本的亮度，当清扫人员扫到该区域时，智能传感器的动静探测功能自动生效，该区域的灯会亮起来，当清扫人员扫完该区域离开，延时一段时间后灯将自动关闭。随着科技的发展，现代智能照明技术必将日趋成熟并体现出强大的优越性，它在智能建筑中的应用也将越来越广泛。2

26、.5.1 智能照明系统的优势1、实现了照明控制智能化。 采用智能照明控制可以使建筑照明系统工作在全自动状态， 系统将按预先设定的若干基本状态进行工作。这些状态会按预先设定的时间自动进行切换，并将照度自动调整到合适的水平。无论在什么场所，什么时间，无论是晴天还是阴天，系统都会利用自然光，自动降低或是提高照度水平，以保证各区域照度维持在预先设定的水平，维持最合适的照度。2、能够改善工作环境，提高工作效率。 良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。良好的设计，合理地选用光源、灯具及优良的照明控制系统，都能提高照明质量。智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房

27、间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。同时，这种控制方式内所采用的电气元件也解决了频闪效应，不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。3、场景变换灵活。 采用智能照明控制系统可预先设置不同的场景于模块中，在需要时只要对相应的控制面板进行操作既可调入相应的场景模式。用户可以通过可编程控制面板对场景进行调节以适应不同的场景要求。另外，用户还可以通过可编程接口用便携式编程器进行不同场景的变换设置。4、延长灯具寿命，降低维修工作量。灯具损坏的主要原因是电网过压，智能照明控制系统采用软启动的方式，控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，使灯具寿命提高2 倍以上。5、 具有可观的节能效果。智能照

28、明控制系统使用了先进电子技术，能对大多数灯具（包括白炽灯、日光灯、配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等）进行智能调光，从而能够充分利用自然光实现节能。将光电单元安装在利用自然光的区域，当室外光强时，室内照度自动调暗，室外光弱时，室内照度则自动调亮，从而使室内的照度始终保持在设定值，实现可观的节能效果。采用智能照明控制系统实现自动照明管理，可节约20%50%的能源，从而减轻供电压力，减少了用户电费支出。第3章 电子技术在舞台灯光照明控制中的应用3.1 内容概述 自从舞台产生，舞台照明随之成为舞台组成的部分。舞台照明，贵在突出视觉、写实、审美和表现四大要素。经历了多年演变。逐渐发展成今天比较完善

29、和先进的照明系统。 剧场照明设计是否成功，是以舞台灯光的处理是否得当为标志。舞台灯光不仅要照亮演员，让观众看清面部表情、神态和动作，更重要的是充分运用照明技术，调动灯光操作等手段来强化艺术效果，使观众有身临其境之感。舞台灯光的安装部位、功能及灯具配置都对舞台的整体效果有很大影响。舞台灯光按其使用功能主要分为两种：可调光的调光回路；不可调光的直放回路。3.2 舞台照明方式3.2.1 一般照明指顶光和伸出式舞台作为部分顶光的吊点灯环，以及葡萄架上、天桥上的照明。3.2.2 重点照明指面光、耳光、柱光、侧光、脚光、流动光和伸出式舞台的低角度面光、内外侧光、转台流动光以及乐池内设置的供接乐谱灯的低压插

30、座。3.2.3 装饰照明 指天排光、地排光和舞台上使用的激光效果器、追光、流动音乐喷泉以及各式电脑灯。3.3 舞台灯光控制系统结构的三个模块 舞台灯光如此重要，上面的叙述比较简单，下面从技术的角度进行剖析：舞台灯光控制系统结构可以大致分为三个模块：人机界面模块、主控机模块和底层控制模块。三大模块相互间利用RS485总线通讯，以固定的波特率传输数据。3.3.1 人机界面模块人机界面模块的功能主要是接收控制人员的控制指令，一般可以用简单的工控面板实现。该模块接收到指令以后不作指令的翻译，直接通过RS485总线传输按键信息到主控机模块。3.3.2主控机模块主控机是整个布光控制系统的核心部分，负责上层

31、控制界面和底层硬件控制模块的联系。主控机在收到控制模块发来的按键信息后经过翻译， 形成二进制的控制的指令； 然后主控机依据收的指令和相关的控制模块地址组成一帧完整的数据，并通过RS485总线传输到下行总线上， 各底层控制模块再按地址匹配获取属于自己的数据。3.3.3底层控制模块底层控制模块是直接控制舞台灯光动作的硬件设备。由于舞台灯光的数目一般比较多，因此控制模块的数量一般也在10 20之间， 所有的控制模块都挂靠在同一总线上，相互之间独立编程。当主控机向总线上发送数据时， 所有控制模块都接收到数据信息，并根据帧结构所包含的地址信息解析出属于自己的指令并执行之。3.4 接收通讯模块 舞台灯光控

32、制系统控制模块其主要的功能有两方面： 一是和主控机的通讯，接收来自上层的指令。二是根据指令控制硬件电路实现对灯光动作的控制。下面分别就这两个模块进行介绍。 3.4.1 通讯方式选择 由于控制信号相对简单，这里采用的是串行通讯方式。这种方式运用起来比较方便， 对外围器件要求不高，半全双功方式可自由选择。在异步方法中最重要的是波特率的设置。太高，会增加单片机的负担，甚至不可实现；太低，会影响整个操作的响应速度。3.4.2传输标准选择 目前各种传输标准很多，但各有优缺点。由于布光系统作于演播厅，各种音响，电器的干扰会很多，因此，所选的传输方式应是抗干扰比较强的。由此考虑，在通讯距离为几十米到上千米时

33、，选用RS485总线传输是比较理想的。485总线利用两条传输线，采取平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV 的电压， 因此可以大大增强传输时的抗干扰能力，传输信号在千米以外可得到恢复。RS485总线使用方便，用一对双绞线即可实现多站联网构成分布式系统。它设备简单，价格低廉，能进行长距离通信，故在工程项目中获得了广泛的应用。3.4.3收发器选择及使用 在485总线上传输的是485电平，而单片机和主控微机只能识别TTL电平。这样，在两者间就必须有专用芯片设计转换电路，这就是收发器。收发器的种类很多，可根据需要转换不同的电平，这里只需要485一

34、一TTL 电平间的转换。通过比较，建议选用的是48x系列，和带隔离的148x系列。在应用中，为减少通讯电路与其他电路间的干扰，必须要有隔离级。虽然可以直接使用较高档的带隔离级的485收发器，但从价格方面考虑，还是自行设计隔离电路更好。我们可以运用光电耦合器件，单独电源供给等手段实现隔离。在使用M ax483时要注意使能端的控制。收发器处于接收状态只有在 RE 0时，并且具有可移植性，避免了不必要的重复工作。常用的舞台收发器模块功能管理层和硬件驱动以及基本功能函数接口层同属于Opentv中间件。模块功能管理层是为方便编写用户应用程序，按照一定的中间件函数接口标准编写的有关于音频、视频和频道操作管

35、理和控制的函数。驱动与基本函数接口层是OpenTV 中间件的底层部分。这一层次的软件编写要根据具体的硬件驱动来进行相应的改动，目的是提供给模块功能管理层统一的驱动接口函数。3.4.4操作系统和硬件驱动层 本系统所采用的操作系统是pSOS；硬件驱动层主要针对各硬件模块，提供相应的驱动程序。主要的驱动包括：Kernel模块，主要负责提供对进程的操作，诸如进程的创建和删除等；接口模块，包括IC接口操作控制，RS一232 串口通信，智能卡的控制等；音频模块；视频模块；OSD 模块；解复用模块；解码模块；Flash 驱动模块；TUNER 驱动模块。 最后一步是机顶盒系统的调试：本系统的软件是在pSOS编

36、译器的基础上编译完成的。系统利用了一个TS 码流发生器作为机顶盒的调试TS 源。TS 流通过QAM 调制器调制到信道中，QAM 信号送到机顶盒的前端进行QAM 解调，再送入系统板中进行信源解码。TS流也可以直接通过系统板中的接口送入以对信源解码进行单独调试。系统个人电脑的测试是在PC + WINDOWS2000平台上进行的。而系统运行软件则在pSOS 实时操作系统环境下执行。编译好的可执行文件通过仿真ROM 从串口下装到硬件平台上的RAM 中，然后系统将从RAM 中的某一固定地址读出并执行程序。由于本硬件平台没有提供网口，所以pSOS 自带的在线调试功能并不能实现，调试信息只能通过执行程序过程

37、中的输出信息得到。 因此，将硬件上的串口与个人计算机串口相连，程序运行过程中的调试信息可以显示在个人电脑的屏幕上，从而，编程人员可以得到所需要的调试信息。 总结语2012年2月，我开始了我的毕业论文工作，时至今日，论文基本完成。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达。历经了几个月的奋战，紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。回想这段日子的经历和感受，我感慨万千，在这次毕业设计的过程中，我拥有了无数难忘的回忆和收获。3月初，在与导师的交流讨论中我的题目定了下来，是：电子技术在灯光照明控制中的应用。当选题报告，开题报告定下来的时候，我当时便立刻着手资料的

38、收集工作中，当时面对浩瀚的书海真是有些茫然，不知如何下手。我将这一困难告诉了导师，在导师细心的指导下，终于使我对自己现在的工作方向和方法有了掌握。在搜集资料的过程中，我认真准备了一个笔记本。我在学校图书馆，大工图书馆搜集资料，还在网上查找各类相关资料，将这些宝贵的资料全部记在笔记本上，尽量使我的资料完整、精确、数量多，这有利于论文的撰写。然后我将收集到的资料仔细整理分类，及时拿给导师进行沟通。 4月初，资料已经查找完毕了，我开始着手论文的写作。在写作过程中遇到困难我就及时和导师联系，并和同学互相交流，请教专业课老师。在大家的帮助下，困难一个一个解决掉，论文也慢慢成型。 4月底，论文的文字叙述已

39、经完成。5月开始进行相关图形的绘制工作和电路的设计工作。为了画出自己满意的电路图，图表等，我仔细学习了Excel的绘图技术。在设计电路初期，由于没有设计经验，觉得无从下手，空有很多设计思想，却不知道应该选哪个，经过导师的指导，我的设计渐渐有了头绪，通过查阅资料，逐渐确立系统方案。当我终于完成了所有打字、绘图、排版、校对的任务后整个人都很累，但同时看着电脑荧屏上的毕业设计稿件我的心里是甜的，我觉得这一切都值了。这次毕业论文的制作过程是我的一次再学习，再提高的过程。在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知识。 我不会忘记这难忘的几个月的时间。毕业论文的制作给了我难忘的回忆。在我徜徉书海查找资料的日

40、子里，面对无数书本的罗列，最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋；亲手设计电路图的时间里，记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情；为了论文我曾赶稿到深夜，但看着亲手打出的一字一句，心里满满的只有喜悦毫无疲惫。这段旅程看似荆棘密布，实则蕴藏着无尽的宝藏。我从资料的收集中，掌握了很多单片机、LED的知识，让我对我所学过的知识有所巩固和提高，并且让我对当今单片机、LED的最新发展技术有所了解。在整个过程中，我学到了新知识，增长了见识。在今后的日子里，我仍然要不断地充实自己，争取在所学领域有所作为。 脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收

41、益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 在此更要感谢我的导师和专业老师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从尊敬的导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。 致谢首先要感谢本

42、人的导师孔慧君老师，她仔细审阅了本文的全部内容并对我的毕业设计内容提出了许多建设性建议。老师渊博的知识，诚恳的为人，使我受益匪浅，在毕业设计的过程中，特别是遇到困难时，她给了我鼓励和帮助，在这里我向她表示真诚的感谢！感谢我的母校?河南机电高等专科学校的辛勤培育之恩！感谢电子通信工程系给我提供很好的一个实验室实验环境，使我学到了许多新的知识和操作技能。最后，我非常庆幸在三年的学习、生活中认识了很多可敬的老师和可亲的同学，并感激师友的教诲和帮助！ 还要衷心感谢电子技术通信工程系全体老师三年来对本人的教诲，他们不仅使本人的知识、能力得到提高，更重要的是教会了本人怎样提高自己的自学能力，怎样去适应社会

43、。愿母校明天更辉煌，全体老师身体健康、心想事成。参考文献1 李海东建筑电气科学技术出版社20022金长烈、柳得安、姚涵 舞台灯光机械工业出版社 20043窦维平、马英俊视觉设计色彩东南大学出版社 24张文杰影视照明 科技技术出版社 20055童林夙.显示器件的现状与展望.光电子技术,2001;211:1166汪琛,童林夙,屠彦.液晶显示之外的其他平板显示技术的发展概况及展望、电子器件,1995;183:1691757解庆红,黄文日/山,贺蕴秋.掺镧的锆钛酸铅透明陶瓷材料在平板显示器上的应用.玻璃与搪瓷,2000;286:42478电气照明设计复旦大学出版社周太明、皇甫炳炎、周莉、姚梦明、朱克勤

44、编著。9室外景观照明【美】兰德尔。怀特希德/著王爱英李卫/译 。10绿色照明LED实用技术主编陈大华，副主编刘洋，居家奇，陈文成。11蓝光LED光引擎设计思考作者颜重光，安波。12 杨邦文.新编传感器实用宝典M.北京：机械工业出版社，2005.13 罗海荣. 发光二极管的研究现状与发展趋势J. 半导体光电.1996Vo1174:299303.14 高吉祥.模拟电子技术第二版M.北京：电子工业出版社，2007.15 LarryAColdren，ScottwCorzineMDiode Lasersand Photonic Integrated Circuit8，北京：北京邮电大学出版社，20061

45、6 邬宽明单片机外围器件实用手册J北京：北京航空航天大学出版社，1998，163：16?2017 梁纯基于MCS-51单片机的LED点阵图文显示屏设计J工矿自动化，2005，111：07?2l18 谢宋和单片机在LED显示屏中的应用J电子与自动化，1998。172：01?2919 李爱国模块化LED电子大屏幕的设计与实现J计算机应用研究，1998，379：11?3020 Kwangyong Lee，Chaedeok Lim ADesign and ImplemenRation of a Remote Debugging Environment for EmbeddedInterne Softw

46、areJLectureNotes in ComputerScience，200321 Denise Ombres，Jack RosenzweigTMS320VC5471TMS320 VC5470 Inter ProcessorApplication Report SPRA8 1 8J2002附录一：论文相关程序原理1、一个按键控制两个发光二极管闪烁P1.0 P1.1接2LED，P2.0接一按键。上电2LED不亮，按第1 次键2LED同时以1S周期闪烁，按第2 次 2LED轮流1S闪烁同此循环。ORG 00HAJMP MAINORG 0BHAJMP T0INTORG 30HMAIN:MOV TMOD,#01H ;MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HSETB EASETB ET0MOV R0,#10KEY:ACALL DISPJB P2.0,$-2ACALL DISPJNB P2.0,$-2SETB TR