基于Linux的光照控制系统

以发光二极管(light emitting diode,LED)为光源的光照控制系统已经在工业生产及实验等领域应用越来越广泛,近年来关于大功率的LED灯的驱动及光照强度控制技术也不断发展。文中主要介绍一种以三星的ARM9 S3C2440为核心控制芯片,采用多种光谱LED灯作为光源,通过恒流源输出电流大小控制发光强度的基于Linux的嵌入式系统。文中详细分析了控制、驱动模块的软、硬件设计,以及系统图形用户接口(graphic user interface,GUI)的实现。为模拟藻类生长的光照控制系统提供了一种良好的解决方案。     

基于非色散红外技术的二氧化碳传感器研究

为了降低二氧化碳传感器的功耗,满足煤矿安全监测系统多传感器长距离带载的应用需要,利用二氧化碳气体分子在4.2～4.32μm红外光波段的强吸收特性,设计了一种基于LED-PR光学结构的低功耗二氧化碳传感器。在分析红外二氧化碳检测原理的基础上,研究了LED光源、PR探测器器件选型及光谱吸收特性,并对LED光源驱动电路设计原理及实现低功耗测量的工作机制、光电信号处理电路、软件程序流程进行了介绍。红外二氧化碳传感器的功耗降至0.06 W,满足煤矿低功耗检测应用需求。     

基于热仿真的工业用光源寿命设计与分析

工业用光源常常对寿命、稳定性要求较高。LED以其优秀的低能耗、高响应速度、干净、环保等诸多优点被广泛应用在工业光照方案中解决实际问题。然而,由于科技的进步设备越来越小型化、微型化,LED光源本身结构及应用场合越来越紧凑,就必不可免的会遇到散热问题。传统依靠热力学公式及经验进行纯手工计算的热设计几乎是不可能完成的任务。本文提出了一种针对工业用光源寿命设计的热仿真分析方法,通过与试验对比,验证了其准确性和可行性。     

LED灯具设计在家居环境中分析

LED灯具设计在家居环境中有多种方法及策略,本文主要探讨了LED光源置换传统光源的灯具设计、利用LED体积小巧、冷光源优势的灯具设计、利用LED多色彩、显色性高、芯片可编程优势的灯具设计、利用LED不同封装技术优势的灯具设计、利用LED不同封装技术优势的灯具设计。     

基于LED光谱分布可调光源的设计

发光二极管（LED）是一种半导体固体发光器件。在可见-近红外波段的光辐射测量和光电探测器的定标中,发光二极管显示出高辐射亮度、高电光转换效率、可组合调配光谱分布、发光性能稳定等独特优点,可作为辐射度学,光度学和色度学研究的新型参考光源。本文介绍了一种光谱分布可调光源的设计,它由积分球和大量不同颜色的LED组成。在可见波段,这种光源能产生不同光谱分布,可以模拟很多不同光源的光谱分布。光源设计通过仿真使光源的光谱分布模拟目标光源的光谱分布,并设计了电源控制箱精确地控制每个LED模块。这种新型光源在光辐射测量中可以作为一种传递标准。     

LED光度测量校准的色修正系数的确定

叙述了LED光度测量校准的色修正系数的定义及其计算过程,利用实验室自己开发的测试系统对V(λ)修正后的硅光电二极管探测器和不同的LED光源进行了实际测试,得到了详实的数据,并从数据中得到了一些有用的结论。     

低功耗无线压力变送器采集电路系统的设计

针对传统无线压力变送器硬件控制电路功耗高的问题,设计了一种新型低功耗无线压力变送器采集电路系统。建立以ARM微控制器为核心的无线压力变送器采集电路系统,解决了硬件控制电路功耗高的问题,实现了对压力信息的实时传输监测。该系统主要包括STM32L处理器、压力采集模块与GPRS无线通信模块,具有高精度、低功耗、速度快和无线传输等特点。     

一种新型汽车侧翻试验台校准装置的设计思路

传统的汽车侧翻试验台校准方法和校准能力存在一定的缺陷和不足，无法保证整个试验台校准的准确性。因此，为了保证整个汽车侧翻试验台校准的准确性，本文提供了一种由基于模块化可变标准质心样件主体结构和多传感器融合监测与控制系统组成的新型智能化校准装置的设计思路，并对校准方法的形成提出了建议。     

基于LED光源的脉冲测距方法

设计了一种LED光源的脉冲测距系统,采用全内反射式准直器和光纤相结合的准直光路设计方法,使LED光源的发散角得到有效压缩。设计了LED光源脉冲驱动电路,并采用雪崩二极管对探测信号进行接收,利用脉冲测距原理实现了距离测量。初步实验结果表明,LED光源能够用于测距系统。     

基于ARM和FPGA的LED标准光源电路设计

为满足光源亮度和准确度的要求,设计了一种能够调节光源亮度和色温的LED驱动电路,提出了一种基于ARM和FPGA的双芯片控制的LED驱动电路。采用ARM Cortex-M3内核的LPC1517作为主控芯片,负责数据的存储和处理,保证整体系统高速稳定运行;FPGA芯片EP1C3T144CN则负责输出LED工作所需的PWM信号,使得LED光源能达到所需色温。实验结果表明,设计的LED光源在亮度达到要求的前提下,实际色温与实验设定色温误差在1%以内,该LED光源发光性能良好,且体积较小、成本低,能应用于较多工作场景。     

LED阵列式紫外固化光源光学系统设计

设计了一种新型的LED阵列式紫外固化光源系统,该系统主要包括多路可控恒流源,紫外LED空间阵列及光学系统等,其中紫外LED空间阵列结构提高了光源的辐照度和均匀性。在分析光源结构的基础上,对其光学系统进行了设计,给出了LED空间阵列光学系统的设计方法和设计实例,并利用Light Tools光学仿真软件对其进行了模拟。结果表明:采用该光学设计方法得到的空间阵列辐照系统,其紫外辐照度可达200 mW/cm²,辐照面上光强分布均匀稳定,能够满足紫外光固化过程对光源的指标要求。     

光源布置对汽车背景光系统亮度一致性的影响研究

汽车仪表中的光源布置决定着光源光照度分布从而最终影响汽车背景光的亮度一致性.本文讨论了汽车背景光发展现状及新型光源:发光二极管(LED)作为背景光源的应用情况,分析了目前LED在汽车背景光应用中存在亮度不一致的情况,着重研究了光源布置对汽车背景光亮度一致性的影响,提出了一种通过优化光源布置中相邻LED间距提高汽车背景光亮度一致性的方法.该方法在保证视觉亮度一致性的情况下充分利用了LED的光效,优化了LED的使用数量.实际汽车背景光部件设计中的成功应用证明了该方法的有效性.     

大型月球模拟器总体研究

论述了大型月球模拟器的工作原理,对口径为Φ2 500mm月球模拟器进行了系统设计,整个系统由光源、匀光板、光源控制系统、计算机控制系统、模拟器机械系统等组成。提出了大型月球模拟器光学系统的设计方案,采用LED阵列作为月球模拟器光源,使用光源控制系统控制LED组元的亮灭模拟月相变化,从而真实地模拟了月球的准直、均匀性以及月相变换的特性。经对月球模拟器进行光机结构分析和仿真分析,得到其最大自重变形为16.4μm,最大自重应变为2.1×10-4 m/m,不同月相的发光面照度不均匀度为14.7%,亮度不均匀度为17.2%,均满足设计指标要求。     

LAPS控制和测试系统的设计和实现

光寻址电位传感器(LAPS)是一种基于电解质溶液-绝缘层-半导体(EIS)结构的光、机、电一体化的传感器系统,主要用于进行生物化学多参数测量.主要简述了LAPS的基本原理,并且在此基础上设计和实现了整个LAPS控制和测试系统,包括流通系统、LED光源阵列、单片机控制系统等部分,为生物化学多参数分析提供了检测平台.     

LED驱动电源的设计

针对LED驱动电源的品质影响LED产品性能的问题,设计了一套LED驱动电源系统方案。对驱动电源的高频直流转换器电路、PWM控制电路、反馈电路进行设计与实现;实验结果表明,所设计LED驱动电源系统各模块工作稳定可靠,满足LED驱动电源的设计标准。     

LED在医学中的应用及展望

结合当今医疗环境对光源的特殊要求,论文对半导体发光二极管(LED)与传统光源进行比较分析;以此为基础,对LED在医用照明、医学治疗和医疗诊断中的工作原理、发展应用现状进行综述;分析了LED在医疗卫生中应用的可行性、优越性及不足;最后,分析讨论了LED在医学应用方面的发展方向和应用前景。     

用于星上定标光源的LED筛选装置

考虑将发光二极管(LED)用作空间相机星上定标光源时对LED的发光一致性和稳定性的要求,研究了对市售LED产品进行试验和筛选的方法。分析了影响LED发光效率的因素及LED作为星上定标光源需要注意的问题,提出了将多只LED作为空间相机星上定标光源的筛选试验方案,并设计、研制了筛选装置。为了检验LED的工作稳定性和不同LED的发光一致性,该装置可同时监测多只LED的发光状态,并实现了无人值守操控和自动测量。利用该装置对某批次72只随机抽取的白光LED进行测试并根据测试数据对被筛选的白光LED进行了分析计算,结果显示,经过筛选的白光LED在连续点亮900 h后,相对光强变化在1.5%左右。最后,从中筛选出符合光源要求的10只LED。     

固态体积式真三维立体显示发光二极管投影光源

针对固态体积式真三维立体显示对高亮度和色温可调的要求,设计了采用大功率、单芯片发光二极管(LED)的投影光源。理论计算了投影光源的亮度,结合液晶光阀对不同波长透过率的影响,对理论设计结果进行了修正。考虑寿命、散热等影响因素,提出了采用大功率红绿蓝LED加白光LED的投影光源方案。针对选取的LED发光特性,采用混合集光方法设计了准直器,并进行了仿真和实际测试。测试结果表明:采用准直器后,LED的发散角从±75°减小为±20°。搭建了真三维显示系统样机,测试其屏前亮度达到149cd/m2,且无闪烁,立体感强,但存在视角较小的问题。实验显示,设计的投影光源满足固态体积式真三维立体显示的要求。     

LED光源发光特性连续测试系统的研制

基于运动导轨、多测试工位、计算机控制和LabVIEW软件开发,通过集成多种LED特性测试仪器,开发一套LED光源综合发光特性连续测试试系统,使待测的LED光源依次经过基于光强测试、基于积分球测试和基于光强空间分布测试的3个测试工位,实现LED光源的光、电、色等综合发光特性的自动连续测试。该套系统具有综合、自动、集成、连续、在线的突出优点,大大提高LED测试仪器的集成度和自动化水平,并有助于提高测试数据和结果的可靠性和准确性。     

LED驱动电源设计与研究

LED照明方式在社会中得到了越来越广泛的应用,其特点为节能源,高可靠,灵活调,绿环保,长寿命,体积小,多色彩等。众所周知,LED要想成功使用需要合适的驱动控制电路配合。本文的研究目标是通过进行LED驱动电源的设计研究工作开发出合适的驱动电源。本文首先对LED发展历史和特点进行了阐述,其次介绍了LED原理及驱动分析,确定了采用半桥式变换器为电路的主要结构形式,之后进行了主电路结构设计,进行了参数的选取和计算,最后进行了控制电路设计,LED布阵方式选取和系统调试,调试结果表明整个驱动电路完全符合设计要求。