新型多功能控制LED臺(tái)燈

摘要：設(shè)計(jì)了一種包含多種控制方式的LED臺(tái)燈。由紅外線控制與人們是否進(jìn)入其工作區(qū)域?qū)?yīng)的臺(tái)燈的開啟或關(guān)閉，以便節(jié)省人們開啟或關(guān)掉臺(tái)燈的時(shí)間；由光線強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)光線的強(qiáng)弱以適合人們不同的需要；由人工開關(guān)控制總電源。文中給出了完整的電路圖和實(shí)物圖，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易行，有著很好的市場(chǎng)價(jià)值。
關(guān)鍵詞：LED臺(tái)燈；紅外線控制；光敏電阻；微調(diào)電阻

0 前言
    日前全球資源短缺的憂慮再度升溫。且不說全球的資源緊缺到什么程度，以作者所在地區(qū)的情況為例，我們地區(qū)很多縣區(qū)的農(nóng)村從國慶節(jié)之前就開始實(shí)行了“限電”制度，即給農(nóng)村送一天電，然后就停一天電(約從早8點(diǎn)到晚7點(diǎn))。另外從新聞了解到，曾有一段時(shí)間煤炭都不夠用來發(fā)電了，有的地區(qū)甚至用石油發(fā)電，所以石油的價(jià)格也漲得特快。
    又比如水資源短缺，據(jù)2010年12月4日新華網(wǎng)報(bào)道：“截至目前，黃淮、江淮冬麥區(qū)作物受旱面積5799萬畝(其中重旱627萬畝，干枯30萬畝)，北方部分山丘區(qū)有177萬人、155萬頭大牲畜因旱發(fā)生飲水困難。”
    所以節(jié)約資源是我們未來所面臨的主要問題，也要求我們時(shí)時(shí)處處都要節(jié)約資源。而事實(shí)上人們浪費(fèi)資源的情況比比皆是。偌大一個(gè)教室、偌大一個(gè)教學(xué)樓燈火通明，里面卻一個(gè)學(xué)生都沒有，而上面的風(fēng)扇在不厭其煩的轉(zhuǎn)著。分析其原因有二，人們太“懶惰”了，二是節(jié)約資源太“不容易”了。事實(shí)上第二點(diǎn)也是一個(gè)主要原因。比方說，如果我們所使用的照明燈、風(fēng)扇、空調(diào)等等，在沒有人的時(shí)候它們會(huì)自動(dòng)停止，那么節(jié)約資源就“容易”多了。正是基于第二點(diǎn)原因，我們以臺(tái)燈為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，設(shè)計(jì)了一種新型多功能控制LED臺(tái)燈。該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)有二：1)用LED燈代替普通的臺(tái)燈燈管，這樣既節(jié)省了資源又延長了臺(tái)燈的使用壽命；其二、多功能控制不僅適合于控制臺(tái)燈，還適合于控制風(fēng)扇、空調(diào)等用電設(shè)備，設(shè)計(jì)思想是一樣的。

1 功能特點(diǎn)
    本設(shè)計(jì)的功能特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：
    (1)紅外線控制。本設(shè)計(jì)采用紅外自動(dòng)控制。當(dāng)我們需要光照，可又控制不方便或者不愿意控制人工開關(guān)時(shí)，我們的自動(dòng)控制系統(tǒng)就起到重要作用了。當(dāng)我們來到該臺(tái)燈的自動(dòng)控制范圍(0～1.2m)時(shí)，就會(huì)自動(dòng)激活紅外開關(guān)，燈自動(dòng)點(diǎn)亮；人一旦離開，紅外線會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電源。達(dá)到既節(jié)省電能又省去了反復(fù)控制開關(guān)的動(dòng)作，更加人性化。另外，該產(chǎn)品在紅外線的基礎(chǔ)上與普通開關(guān)和光電開關(guān)合理配合使用，如接近該產(chǎn)品而不需要光照(如白天)，光電開關(guān)會(huì)自動(dòng)切斷電路，為保障電路斷開亦可斷開普通開關(guān)，使得紅外線不能觸發(fā)電路，故燈不會(huì)亮。
    (2)光線強(qiáng)度的自動(dòng)調(diào)節(jié)和人工調(diào)節(jié)。此臺(tái)燈在設(shè)計(jì)時(shí)加入了光線調(diào)節(jié)功能，并且有兩種調(diào)節(jié)方式：利用光敏電阻在光線強(qiáng)弱變化時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)和利用微型可調(diào)電阻實(shí)現(xiàn)人工調(diào)節(jié)。兩調(diào)節(jié)方式在電路中巧妙配合使用，實(shí)現(xiàn)了任一變化都可調(diào)節(jié)光線強(qiáng)弱的功能。另外，微型可調(diào)電阻還可調(diào)節(jié)光線最強(qiáng)的亮度，以適應(yīng)人在暗、亮的變化環(huán)境，保護(hù)眼睛，且安裝于外圍，調(diào)節(jié)方便。
    (3)節(jié)能環(huán)保。此臺(tái)燈在設(shè)計(jì)時(shí)使用LED燈，LED是冷光源，燈內(nèi)沒有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、光衰等，使用壽命達(dá)6萬到10萬小時(shí)，可大大降低燈具的維護(hù)費(fèi)用，避免換燈之苦。LED的光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，不含汞、鉛等對(duì)人體有害的元素。工作電壓低，可安全觸摸。除此之外，重要的一點(diǎn)還在于節(jié)能，因?yàn)長ED功率是很低的，在設(shè)計(jì)中用了100個(gè)LED燈，滿載功率才3W，遠(yuǎn)低于普通臺(tái)燈的功率。[!--empirenews.page--]

2 電路圖設(shè)計(jì)
    本設(shè)計(jì)利用了紅外線接近原理，紅外線發(fā)出低高電位，從而觸發(fā)三極管基極，使三極管處于飽區(qū)和及截止區(qū)，以便于控制電路的導(dǎo)通與斷開。并且?guī)в泄ぷ髦甘緹簦煞奖憧闯黾t外線的工作狀態(tài)。紅外線工作原理圖如圖1所示。

    為了方便自動(dòng)控制，我們加長了自動(dòng)控制的控制導(dǎo)線，其方式如圖2所示。

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    開關(guān)封裝圖如圖3所示。

    利用光敏電阻對(duì)光線不同阻值不同的原理，串在電路中，分擔(dān)流經(jīng)LED的的電流，以控制LED的功率。光敏電阻安裝在外圍，便于對(duì)光線的采集，達(dá)到光線自動(dòng)控制的目的。利用微調(diào)電阻阻值變化靈敏的特點(diǎn)，順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)可以調(diào)節(jié)光線的亮度，安裝于外圍，調(diào)節(jié)方便。
    最后本設(shè)計(jì)的實(shí)物圖和完整電路圖如下三圖所示：