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台灯设计方案,学生用台灯哪种好..
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台灯设计方案
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【设计癖头脑风暴第十八期话题】台灯外观设计和多功能设计
有几个人敢说自己没用过台灯？又有几个人觉得自己的台灯已经完美无瑕没有任何痛点？世界上为什么有台灯这个东西？它的出现解决了什么问题？又带来了什么问题？往这个方面琢磨琢磨，然后就进入到我们的第十八期头脑风暴里吧！！
主持人：Hello 大家好，我是本次头脑风暴的主持人，Fun，本期的话题是：台灯外观设计和多功能设计，在风暴开始前，我希望大家先来说一说为什么会有台灯出现？
Luckoo，工设，郑：当然为了方便的需要
逸琴，学生，汕头：节约电能
F，产品，鄂：光明！
Xiger：台灯—放置在台面上，供阅读和写字用；首先应该给台面照明用。
Value，鞋设，镇江：有时候会起到装饰作用吧
太君，工业，广州：台灯一开始是为了照明的需要，但现在的台灯不仅是简单的光源，也已经开始成为美观的一部分；台灯更多时候是应用于办公或书写时的照明吧；台灯应该是要使使用者能在相对集中的灯光下使用专心工作的灯；对其他人的影响相对较小
fiona，室内，冀： 装饰蛮重要现在
爽Ki，学生，汕头：占用桌面空間少
言：有针对性的照明
主持人： 差不多了，收住吧，我们在讨论台灯的痛点之前就得先考虑它为什么会出现，再看看它的出现解决了什么，又带来了什么麻烦
不能調節高度角度
調的時候碰到牆
開關應有引導功能 夜間開燈才方便
有的台灯比较刺眼
多数台灯可变性差，自定义区间比较窄
台灯大多需要有电线直连，如果有无线的可以加强其灵活性
LED阵列型的灯珠坏了不易于更换
夹型的台灯不容易夹稳，夹子有时过小了
很少有可以调节色温的台灯吧
台灯的用途太单一了，有些只能放在桌上; 如果放在地上会很奇怪甚至完全没用
灯管也是，大多采用制式灯管灯泡，没有自由设计的灯管
灯具的开关设计也很重要啊，比如一般触摸式的开关，晚上关灯后要摸才能摸到，很不方便
我觉得现在就是太多面向大众的台灯，个性化不足，需要有面向小众的、个性的台灯才会有更多市场
有太多的标准和规范是一个问题
功耗是个问题
个人感觉空间里又多了个东西
全方位转动做的不好
长短不可收放自如
台灯需要协调其基座与台面上被照的书本空间位置
照明灯都不能炫目
台灯一定需要灯罩
台灯基座很容易在空间上和被照书本冲突
LED光源也发热
台灯因为长时间使用阅读写字，光源的闪烁频率对人眼有影响。LED用直流电闪烁频率为0就是最好的
被照范围不可控制调节，对于不同使用目的适应性小
台灯能和其它类型灯具互通就好了，可以多用途。
人走开后会自动调暗或关闭就好了
好台灯也许是那些不仅仅只能做台灯的灯具
不能控制光的强弱
线确实也很麻烦，台灯和线都占位置
台灯不好移动,桌上东西一多就容易倒
如果可以随身携带就好了。想带去哪就带去哪
应该根据需要来设计台灯
在仿生的同时也要注意设计出来的产品，与室内环境是否协调。
或者说很机械的进行调节
在不使用的时候放在桌子上占位子
挪动不方便
桌子较为小的时候容易在挪动书本时容易掉; 需要固定桌子
宜家的那种夹住桌子的灯，夹住的装置很大，有点占位子
以前的开关只是简单的调整开和关，缺少对灯的亮度和方位的调控
光源的利用率不大
现在大多数的灯，开了就是那个亮度，如果可以随着人的使用时间和环境的变换来变换适宜的亮度，就好了
缺少交互趣味
如果晚上突然开台灯的话，眼睛会有光适应问题，但有时候又不至于去开大灯影响他人
角度调节也不方便。。只能固定一个地方，可用范围比较窄
体积较大，难收纳
而且一般台灯后置直插电源，摆放位置还受插座位置与插头线长短影响
如果在偏郊区的地方使用台灯，特别是南方夏天昆虫比较多，夜间如果只开台灯照明的话，容易得“飞蚊症”，（这也是过去人们利用飞虫的趋光性捕虫的方法之一）
感觉经常碰到 硬邦邦的
固定位置是个大问题 我觉得
是那种没底座的那种台灯
长度调不了
控制方式方面也可以从别的地方入手，亦或旋钮，按键，甚至可以从人的靠近和远离来控制它的开关
开灯的感觉太单调了
痛点总结：
灯光刺眼，不能控制光的强弱，阵列行的灯珠坏了不易于更换；不使用的时候占位子（线与台灯本身的收纳问题）空间里又多了一个东西，很不爽；床上放不方便；不能调节高度角度，只能固定一个地方，可用范围比较窄；台灯基座很容易在空间上和被照书本冲突。有些台灯虽然可以调节，但有时会重心不稳是个问题，固定位置是个大问题；夹型的台灯不容易夹稳，夹子有时过小了，夹子大又占位子；很少有可以调节色温的台灯吧；而且一般台灯后置直插电源，摆放位置还受插座位置与插头线长短影响；没有自由设计的灯管；夜间开灯问题（开关问题）；用途单一
方案设计：
Xiger：台灯—其实就是解决“固定位置（基座）”，和“被照空间”的问题
第一个痛点： 灯光刺眼，不能控制光的强弱，阵列行的灯珠坏了不易于更换
爽Ki：開關可控制強弱
仰涵：灯珠的模块化接口。
北：能调节光强度的就是贵
Xiger：炫目需要灯罩控制光照范围
爽Ki：統一的接口
乐乐：ph灯是解决晃眼的好例子
fiona：开启和关闭的时候可以渐强减弱
爽Ki：限制通電量的大小
JH：纸制灯罩也可以
仰涵：灯光刺眼~~~加遮挡的装置吧。
太君：在灯罩上下功夫?可以通过对灯罩进行调整达到调整亮度的作用，或者有模组化的灯组，可选择开一部分或者全开来调节，成本应该会低些
言：可否叠加的遮挡
半透明材料
仰涵：增加控制点，用手势控制或其他控制方式对发光的点数进行控制
太君：可以在灯罩上用颜色笔涂颜色，涂的颜色对光进行调整~
北：现在宿舍用的台灯就是通过不同数量的灯珠开关来调节亮度的
小明的裹尸布：其实都是成本取舍的问题，高端灯很多都有控制强弱的，而且大厂的产品灯泡更换也比较方便，廉价低端普通灯不能控制强弱，考虑配件成本问题也没给模块化增加多少空间
JH：晚上关灯时可以在开关处加上夜光装饰
Luckoo：可以改成声控的
辣椒： 对于开关，我打算用人体感应
JH：但要尽量减少它的成本
Xiger：体感交互控制的灯具（包括台灯）
仰涵：那是红外线的
Value： 感应处添加夜光粉比较不错
水墨：不是有””手枪””开关台灯吗？可以来个声控的
工设:声光控的台灯都有啦 就是没什么特别的用处啊
Luckoo:如果台灯能够随着周围环境自动调节光线和亮度更好
仰涵:我觉得需要台灯需要有自我调整变色调的
莳：不是有一种沙漏台灯，会一点点变暗
北：有一个是能吸取颜色的台灯
2、不使用的时候占位子（线与台灯本身的收纳问题）空间里又多了一个东西，很不爽
Max: 这是一种折叠型台灯
Value：可以设计一个从桌子上掏出空的一部分
然后安装在桌子上
不用的时候就按下去
Xiger:我办公桌上就个台灯，都是伸缩臂那种，桌面仅仅需要2个固定在桌面的大螺钉
逸琴:一张纸一样的台灯 可以折叠变成各种不同的的台灯，不用的时候可以收起来
太君:通过悬挂的方式可以减少台上面积的占用吧
Xiger：悬挂用粗鱼线，透明不显眼
小明的裹尸布：如果宿舍用的话，如果是下铺是桌子的话，可以用磁铁灯来照明，就是类似的磁性机床灯，可以吸住上铺的铁架，如果是家用，可以在天花板固定一个铁片或者磁力片
仰涵：压缩起来就很小了。也可以当个放东西的台用
北:悬挂和粘贴的方式都比平放的省地,还解决了重心不稳的问题
仰涵；可收纳东西的
樱花：风扇和灯合一起会不会更省地方
多功能用途：
爽Ki：底座的功能性 可以給手機充電就好了
小明的裹尸布：其实不需要在台灯上加入功能装置，而是在台灯的电源接口连接一个无线接收器（低成本），通过智能家居系统也能达到同样效果，而不用在台灯上做那么多手脚
汗：可以通过发光的颜色提醒挑灯夜读的人，是该休息了
Xiger：台灯如果能吹出热风也挺好的；如果光源是LED的，就可以用风扇把散热器的热量吹出来给使用者
莳：可以从五感方向出发，一定的时间有某个灯发亮，散发一种香味，用味觉提醒时间
Max：像折叠音响一样，或者跟手电筒结合一起，逃生的时候还能用得上
Fiona：台灯与钟表相结合
有线&无线问题：
JH：至于那个线怎么办？不用的时候，或者移除的时候，还要拔线，很麻烦
仰涵： 无线又多了个问题，就是充电的问题，不过听说现在无线充电的技术可以长达1-2米
莳：可不可以在灯罩上做一些凹槽，不用的时候缠灯罩上
北：充电的寿命不行 浪费不环保
仰涵：我觉得电线和台灯是可以拆开的…那移动台灯就方便了
Max：可不可以利用台灯的光能给自己充电？
推荐设计：
仰涵：去年广美毕业展的模块化灯具，每一块发光的都是可以拆卸的
小明的裹尸布：
小明的裹尸布：其实我的设想是设计一个桌子，整面桌子都是无线充电板，然后台灯可以吸在上面并且是靠桌子的无线充电来供电，然后把手机放在桌子上就能自动给手机充电（不过我对这桌子的辐射比较顾虑，如果采用模块式内板的结构来分区激活可能辐射更小一些，但是制造成本可能会增加）
这个是通过滑动控制灯光的视频
推荐阅读：
PS：设计癖里有不少，自己搜一下咯~
往期回顾：
活动详情：
&目的：通过头脑风暴式的讨论激发参与者的灵感，锻炼设计思维
&形式：筛选制。我们会根据申请者情况，控制参与的人数。每周加满即停。
&时间： 每周六晚9点到10点
&地点：QQ群（）
&话题发放时间：每周一晚8点
&总结发布时间： 每周一
活动规则：
1、多多益善，畅所欲言。
2、禁止批评：针对新设想的批评应当暂时搁置一边。
3、与众不同：要想有多而精的设想，应当提倡与众不同。
4、综合、改善：1+1=3，综合的过程可以激发有建设性的设想。
5、加群请务必修改群名片，行业+省份简称+昵称。
6、因为我们的群是为了头脑风暴设立的，是短期群，所以连续两周没有参加头脑风暴活动的将会被踢出群，请加群者积极参与脑暴。
头脑风暴。
除非注明，文章均为设计癖原创，转载请注明「来自设计癖」，并给出设计癖原文链接。侵权必究。
你此刻的心情
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光电效应灯具商城基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案
19:13:24&&&来源:中国LED网 &&
　　0 引言
　　随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED 作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。基于白光LED 的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并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。可以预见不久的将来，LED 必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。
　　目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点；至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害；而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。为解决当前问题，本文设计了以AT89S51 单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统，采用PT4115 大功率LED 恒流驱动方案，可实现对LED 台灯的PWM 调光控制；同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。在实现高效节能的同时，为家庭使用提供了极大的便捷。
　　1 系统硬件电路设计
　　该多功能 LED 台灯系统采用20 只5mm 高亮白光LED 灯珠为光源，以AT89S51 单片机为主控芯片，由LED 恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。系统结构框图如图1 所示。
　　该系统可具体实现LED 台灯的10 级PWM 调光控制；液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息；闹钟功能采用声光报警方式，即一旦到达闹钟时间，LED 台灯自动点亮，并发出蜂鸣声报警，以唤醒用户；用户可通过按键系统实现对时钟日历与闹钟参数的设置、LED 亮度的调节以及闹钟报警的解除。
图1 系统结构框图
　　1.1 单片机主控系统
　　本设计主控系统采用ATMEL 公司的高性能AT89S51 芯片实现，其P0 口外接10K 的上拉电阻，P0.0~P0.7 同时作为DS12C887 的数据接口与液晶1602 的数据接口。P2.0~P2.3分别连接DS12C887 芯片的片选端CS、地址选通输入端AS、数据选择端DS 与读/写输入端R/W,P3.2 连接其闹钟中断请求输出端IRQ.P2.5~P2.7 分别连接液晶1602 的使能端EN、数据/命令选择端RS、读/写选择端RW.P2.4 作为蜂鸣器控制端。P3.0 作为DS18B20 的信号输入端。P3.1、P3.4、P3.5、P3.6 与P3.7 作为S2~S6 按键系统。P1.1 作为PWM 信号的输出端并连接PT4115 芯片DIM 端，用于PWM 调光控制。系统晶振电路由12MHZ 晶振与两个30PF 电容组成；复位电路则由S1 按键、10K 电阻与10uF 电解电容构成。主控系统电路如图2 所示。
图2 单片机主控系统电路图
1.2 恒流驱动系统
　　本设计 L ED 光源采用相互并联方式，共由20 只5mm 高亮度小功率LED 灯珠组成；每只LED 灯珠的压降约3.1V,工作电流约20mA.由白光LED 的正向伏安特性可知，当LED 端电压超过其正向导通电压后，较小的电压波动都会导致工作电流的的剧烈变化，从而影响LED 的正常使用，固LED 宜采用恒流驱动方式。因此，本设计LED 采用高性能PT4115 恒流芯片驱动，PT4115 是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源芯片，能将直流电压直接转换成稳定的恒流输出；其采用6~30V 宽电压输入，输出电流可达1.2A,转换效率高达97%,输出电流精度达±5%.该芯片内部含有抖频特性，极大的改善EMI,同时具有过温、过压、过流、LED 开路保护等多种功能。该芯片适合用于绿色照明LED灯的驱动电路，具有应用电路非常简洁的优点。LED 恒流驱动电路如图3 所示。
图3 LED 恒流驱动系统电路图
　　通过 PT4115 芯片上的DIM 端，可以方便的进行模拟或PWM 调光。由于模拟调光是直接改变流过LED 电流的大小来实现亮度调节，除了亮度会改变以外，也会影响白光的质量，即不同电流下发出的白光存在色偏。因此，本设计采用PWM 调光方案，PWM 调光的基本原理是保持LED 正向导通电流恒定，而通过控制电流导通和关断的时间比例，即改变输入脉冲信号的占空比，使LED 产生亮暗变化；并利用人眼的视觉残留效应，当LED 亮暗变化频率大于120Hz 时，人眼就不会感觉到闪烁，而看到是LED 的平均亮度。PWM 调光的优势是LED 正向导通的电流是恒定的，LED 的色度就不会像模拟调光时产生变化。
　　PT4115 恒流驱动输出的电流值计算公式为：
　　IOUT =（0.1×D）/ Rs （D 为方波信号占空比，Rs 为限流电阻。
　　本设计 LED 光源采用20 只小功率白光LED 灯珠并联方式，且每只LED 灯珠额定电流为20mA,则PT4115 恒流驱动输出最大电流IOUT 应为400mA,因此Rs 选取0.25 Ω 电阻。
　　L1 为镇流电感，选取68μ H,用于稳定通过LED 的电流。D1 是续流二极管，当芯片内部MOS 管截止状态时为储存在电感L1 中的电流提供放电回路；由于工作在高频状态，D1 选用正向压降小且恢复速度快的肖特基二极管SS24.
　　PWM 脉冲信号则由单片机P1.1 产生，其高低电平决定LED 的通断状态。将定时器T0溢出中断定为1/2500 秒（即400μ S），每10 次脉冲作为一个周期，即频率为250HZ.这样，在每1/250 秒的方波周期中，通过改变方波的输出占空比，从而实现LED 灯的10 级亮度调节，即LED 亮度等级由每个周期内的高电平脉冲数目决定。当高电平脉冲个数为1 时，占空比为1/10,亮度最低，其调光原理如图4 所示；当高电平脉冲为10 时，占空比为1,LED亮度最高。
　图 4 PWM 调光原理图
　　1.3 时钟系统
　　时钟系统采用高性能的DS12C887 时钟芯片，该芯片功能丰富，使用简单，是一款高精度实时时钟芯片；其可以自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，具有闰年补偿及闹钟（定时）功能，并且内部自带有锂电池，外部掉电时，仍可维持时钟准确，其内部时间信息能够保持10 年之久；外部系统断电后，用户无需重新设定时间。
　　DS12C887 时钟芯片有两种总线工作模式，即Motorola 和Intel 模式。本设计选用Intel模式，即将芯片第一引脚MOT 接GND.同时，时钟系统设置为24 小时模式，寄存器存储模式选为二进制格式。P0.0~P0.7 连接其地址数据复用端口AD0~AD7.P2.0~P2.3 分别连接芯片片选端CS、地址选通输入端AS、读/写输入端R/W 与数据选择端DS.
　　P3.2 连接中断请求输出端IRQ,用于处理闹钟中断。该时钟接口电路如图5 所示。
图5 时钟系统电路图
1.4 液晶显示系统
　　显示系统采用1602 字符型液晶。该液晶可显示两行，每行显示16 个字符；且体积小、能耗低、操作简单；适合于本设计所需数字、英文字母以及特殊符号的显示要求。通过单片机控制1602 液晶实现首行年、月、日、星期显示，第二行时、分、秒以及环境温度显示。
　　本系统 1602 液晶采用并行操作方式，P0.0~P0.7 通过借助10K 的上拉电阻连接其数据端口DB0~DB7,P0 口同时也连接着DS12C887 的数据地址端口，由于各自片选信号不同，选中时操作对应芯片将不会造成操作冲突。P2.5~P2.6 分别连接1602液晶的使能端E、读/写选择端RW、数据/命令选择端RS.第3 引脚为液晶显示对比度调节端，通过10K 滑动变阻器接地，用于调节液晶的显示亮度。第15 管脚背光源正极BLA通过10 欧电阻接地，第16 管脚背光源负极BLK 接地。该液晶接口电路如图6 所示。
图6 液晶系统电路图
　　1.5 温度检测系统
　　温度检测系统选用DALLAS 公司"一线总线"接口的数字温度传感器DS18B20,该传感器具有微型化、低功耗、高性能等优点，可直接将温度转化成串行数字信号处理，测温范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃。DS18B20 共有三个引脚电源正VCC、电源负GND 和信号输入输出口DQ.R3 为4.7K 的上拉电阻，用于保证单片机与DS18B20 通讯时高低电平准确的被单片机机和DS18B20 识别。单片机P3.0 口通过R3 连接DQ 端口实现温度数据的采集处理，并通过液晶屏实时显示。温度检测电路如图7 所示。
图7 温度检测电路图
　　1.6 蜂鸣系统
　　蜂鸣系统用于产生闹钟报警声以及按键提示音。由单片机P2.4 口控制PNP 三极管9012的通断实现对蜂鸣器声音控制；通过延迟函数实现蜂鸣报警声的长短音控制，长音''滴''用于闹钟铃声，短音''滴''用于按键提示音。蜂鸣系统电路如图8 所示。
图8 蜂鸣系统电路图
　　1.7 按键系统
　　按键控制系统由S2~S5 五个按键组成，分别为S2 时间设置键、S3 数值增大键、S4 数值减小键、S5 闹钟设置键以及S6 亮度调节键。S2 用于选择需要调整的时间日历以及闹钟参数，并作为时间日历参数的存储确认键。S3 与S4 用于调整被选参数值的大小。S5 用于闹钟查看与存储确认键。S6 用于LED 灯光10 级亮度的调节键。按键系统电路如图9 所示。
图9 按键系统电路图
　　1.8 电源系统
本系统设计最大功率约1.6W,可采用电池或稳压电源多种方式供电。由于系统光源
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编辑：探路者
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