触摸式调光台灯设计(王欢)

学士学位毕业设计（论文）触摸式调光台灯设计学生姓名：王欢学号：20094075XXX指导教师：梁清梅所在学院：信息技术学院专业：电子信息工程中国·大庆2013年5月摘要—I—摘要台灯是人们生活中用来照明的一种家用电器。随着社会的发展和科技的进步，台灯的种类、样式，以及其功能越来越多。技术上在不断的突破和完善，满足了人们的日常需求。此次设计的触摸式调光台灯相比传统的按键式台灯更为方便和灵敏。采用LED灯更加的节能和环保，而且还可以根据不同人的需求调节不同的亮度。本文介绍了以SGL8022W芯片为控制核心，用12V稳定电源，通过触摸来调节不同光度。该触摸式调光台灯电路并不复杂，很大程度上节省电能，延长LED灯寿命，经济适用。本次课题的研究不仅可以使自己更加了解专业知识还可以对市场上台灯的设计起到一定的参考作用，设计出更加合理便捷的产品来满足人们生活中的需要。关键词：触摸式LED台灯SGL8022W调光ABSTRACT—II—ABSTRACTThelampisusedtoilluminateahouseholdappliancesinpeople'slives.Withthedevelopmentofsocietyandtheadvancementoftechnology,lamptype,style,andmoreandmorepowerful.Technicalbreakthroughinconstantandperfect,tomeetthedailyneedsofthepeople.Thedesignofthetouchlampdimmercomparedtotraditionalpush-buttonlampismoreconvenientandsensitive.LEDlightsmoreenergy-savingandhealth,butalsoaccordingtotheneedsofdifferentpeopleofdifferentbrightness.ThisarticledescribesthattheSGL8022Wchipasthecontrolcore,stablepowersupplywith12Vtouchtoadjustthedifferentluminosity.Thetouchdimmerlampcircuitisnotcomplicated,largelytosaveenergyandprolongthelifeofLEDlights,affordable.Theresearchprojectscannotonlyabetterunderstandingofexpertisecanalsoplayareferenceroleinthedesignofthelampmarketdesignmorereasonableandconvenientproductstomeettheneedsofourlives.Keywords:TouchLEDlampSGL8022WDimming目录—III—目录摘要....................................................IABSTRACT...............................................II前言...................................................IV1绪论..................................................11.1研究背景及意义....................................11.2设计方案比对与选择................................32硬件电路设计..........................................42.1总体电路设计......................................42.212V直流电源设计..................................62.3单元电路..........................................82.4主要器件介绍.....................................102.5本章小结.........................................153电路调试与功能实现...................................163.1电路调试.........................................163.2功能实现.........................................164总结与体会...........................................18结论...................................................18参考文献...............................................20致谢...................................................21附录....................................错误!未定义书签。前言—IV—前言随着经济发展的加快，科学技术的进步,人们生活水平得到了不断提高,设备逐渐地完善。台灯是生活中的伴侣，我们是不喜欢与强烈的光线打交道的，因为强光对人身体是有害的。为了大家能健康地生活与工作，设计师也想出了一个较为完美的构思，就是台灯的出现。它的出现让很多朋友们得到了满意的效果，但是生活中没有完美的东西。台灯亦不例外，这就需要我们的改进。很多人还是比较喜欢触模式台灯，手一触到台灯的感应部位灯就会自动亮，如果多触摸几下，台灯就会达到最亮的极限，这样就可以调节了台灯的亮度。同时也避免了开关易坏和调节亮度易失灵的弊端。触摸式调光灯的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。本论文介绍了触摸式台灯调光电路的设计及工作过程。本设计目的是通过设计工作熟悉触摸式调光灯电路基本构成与基本工作原理，并能将这些技术应用实际系统设计，提高自己对电路知识的认识。黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文）——11绪论1.1研究背景及意义1.1.1台灯的历史台灯是人们生活中用来照明的一种家用电器。它一般分为两种，一种是立柱式的，一种是有夹子的。随着社会的发展和科技的进步，台灯的种类、样式，以及其功能越来越多。它的工作原理主要是把灯光集中在一小块区域内，便于工作和学习。一般台灯用的灯泡是白炽灯或者节能灯泡，还有一种就是市面上流行的护眼台灯，有的台灯还有应急功能，用于停电时无电照明已用来应急。IngoMaurer是生于1931年的德国设计师。大大小小的设计杂志上似乎都不得不提到这位“光之诗人”。而几乎毫无疑问的IngoMaurer是这个世界上对光（灯）投入了最多心血和智慧的设计师。距今为止IngoMaurer设计了120多种不同类型的灯和照明装置，而世界上更是有着无以记数的展会现场，公共空间，建筑设施，私人处所的美妙氛围是由IngoMaurer所一手营造。IngoMaurer最早的自发地接触到光（灯）的设计来源于其对灯的着迷，他为之形容为“perfectunionoftechnologyandpoetry”（技术与诗意的完美结合）。1966年IngoMaurer受惠于波普艺术设计了其第一件作品：一款拥有有巨大灯泡的台灯，完成了其向电灯的发明者爱迪生的敬礼。此后的30多年间，IngoMaurer一直为光――简单之美的诗意追求而不断创造。1992年，Lucellino带着诗意的天使翅膀飘落人间――这也是IngoMaurer最受赞誉和畅销的作品。工作在慕尼黑的“诗人”既不是极简主义者也不种牢牢守着那些设计理论的设计师。只有对“无限多样性”的追求才是IngoMaure的一件件作品所要平静地阐发的。对他而言，设计不过是一种可以从日常生活就能获取灵感的有趣科学。一件件的作品的创作可以说也就是一次次和灵感的偶遇，IngoMaurer用他安静的敏锐将它们（灵感）捕获，再用他诗人的气质将一切的美展现给一双双为之闪亮的双眸。而IngoMaure对光的材料的研究尝试和革新才是其塑造一件件诗意作品的前提。从还在学生时代作学校的印刷工起Ingo就一直思考这用“纸”来塑造光的形状。1980年的Lampampe和1997年的Zettel’z就是来于纸的创造。而对织物的运用以及塑造雕塑般的视觉效果则是Ingo设计中的又一大特色。而IngoMaure还走在技术的前沿，是一个“先锋诗人”。LED（发光二极管）技术刚出现，IngoMaure马上就把其运用到了LaBellissimaBrutta（1997）的设计上，让新技术散发诗的光芒。其后作品ohoodoo(1999),Stardust(2000)和El.E.Dee(2001)的设计则无一不继续延续了IngoMaure试验风格和技术先锋的诗意设计美学[1]。黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文）——21.1.2触摸式台灯随着社会的发展，人们逐渐淘汰了传统的按键开关，开始接受触摸开关。触摸调光、触摸开关已经很成熟，主要是台灯和楼道灯用。原理大致是手指接触金属电极时，人体感应附近的50Hz交流电作为杂波触发控制电路，或者人体的对地电阻改变内部的RC振荡频率和相位。一般触摸时要求手指接触裸露的金属片，这一类电路内部大多使用不隔离的电源供电，直接触摸上去总给人一种不够安全的感觉。有的触摸片上有一层薄薄的绝缘漆，不过也好不了多少。还有一个是老问题：带手套时触摸不起作用。有一种新一代的电容式触摸感应技术，通过检测手指接近时，金属电极与手指之间微小的电容变化，来检测触摸动作，可以隔着绝缘面板起作用，能穿透几毫米厚的塑料、玻璃等绝缘材料[2]。使用这种技术的电容式触摸按键，已经在电磁炉、微波炉和手机出现。电极与手指之间隔几毫米的绝缘物的话，等效电容值应该是很小的，技术实现原理与传统的触摸按键大不相同。用这种电容式触摸感应技术，可以做出完全绝缘的触摸调光灯、触摸开关，感应电极安装在绝缘外壳或面板的背面，手指只在面板上触摸，确保了人身安全。1.1.3LED台灯LED台灯就是以LED(LightEmittingDiode)即发光二极管为光源的台灯，LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED照明又称固态照明，作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术，具有节能、环保、安全可靠的特点，固态光源是被业界看好的未来十年替换传统照明器具极具潜力的新型光源，代表照明技术的未来。发展新固态照明，不仅是照明领域的革命，而且符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求[3]。图1为LED灯实例。图1LED实例LED光源发射的白光之所以能够形成主要是靠450～455NM波长的蓝光激发荧光粉，其中波长越低击发能力越强。通常LED光源的出厂波长控制在500NM之内，一般是450～455NM或455～460NM，都属于辐射伤害最强的区段。如果波长变大，那么激发荧光粉的能力就下降，发光效率就会降低。生黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文）——3产厂家为了追求亮度，通常会加强LED光源的蓝光强度，人眼如果长期看这样的光源，难免眼睛会受到蓝光伤害。另外，还有一点，LED灯点灯的时间越长，光源中的荧光粉衰减越快，结果就会导致人眼接触的蓝光波段的光照越来越强烈，从而对人眼造成伤害。提醒大家，不要让眼睛长时间注视过亮的LED光源，以免眼睛受损。1.1.4研究意义随着社会的发展以及科技的进步，人们的生活水平不断提高。同时，人们对生活以及生活用品的要求也在提高。设计人员也在不断的研究、创新，不断的满足人们的需求。触摸式调光台灯的出现，不仅是灯光照明领域的一