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目錄
一、概述1
二、原理及結(jié)構(gòu)4
1、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成5
2、硬件設(shè)計(jì)原理6
3、軟件設(shè)計(jì)原理6
三、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)4
1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案6
2、產(chǎn)品設(shè)計(jì)說(shuō)明6
3、創(chuàng)新點(diǎn)6
四、項(xiàng)目研究的成果4
五、與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的比較與分析4
五、與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的比較與分析
隨著全球能源危機(jī)和氣候變暖問(wèn)題的日益嚴(yán)重，綠色節(jié)能已經(jīng)成為全球普遍關(guān)注的話題，人們正通過(guò)各種途徑尋找新的節(jié)能方式。照明是人類消耗能源的重要方面，在電能消耗中，發(fā)達(dá)國(guó)家照明用電占發(fā)電總量的比例是19%,我國(guó)也達(dá)到12%.隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)的照明用電將有大比例的提高，因此綠色節(jié)能照明的研究越來(lái)越受到重視。LED作為一種固態(tài)冷光源，是繼白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度放電燈（如高壓鈉燈和金鹵燈）之后的第四代新光源�；诎坠釲ED的固態(tài)照明，是一種典型的綠色照明方式，與傳統(tǒng)光源相比，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小、安全可靠等特點(diǎn)，代表著照明技術(shù)的未來(lái)，并符合當(dāng)前政府提出的"建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)"的要求。可以預(yù)見(jiàn)不久的將來(lái)，LED必然會(huì)進(jìn)入普通照明領(lǐng)域取代現(xiàn)有的照明光源。
目前，市場(chǎng)上采用白熾燈、鹵素?zé)�、熒光燈為光源的臺(tái)燈普遍存在著低效率、高能耗、不易調(diào)光等缺點(diǎn)；至于壽命結(jié)束的含汞燈，一旦處理不當(dāng)，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害；而且部分臺(tái)燈產(chǎn)品功能單一，缺少亮度調(diào)節(jié)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、人體感應(yīng)等功能，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代家庭生活的實(shí)際需求。相反的，智能臺(tái)燈在黑暗的時(shí)候自動(dòng)開關(guān)燈的功能也讓使用者使用起來(lái)更方便，省去黑暗摸燈的麻煩。智能型電器產(chǎn)品由于它們的巨大優(yōu)勢(shì)將漸漸進(jìn)入人們的生活中。
一方面，我國(guó)政府非常重視節(jié)能和節(jié)約。1997年11月1日我國(guó)頒布了《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》，節(jié)能已經(jīng)是法律上的規(guī)定，是我國(guó)重要國(guó)策之一。北京2008年奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)，在“科技奧運(yùn)，人文奧運(yùn)，綠色奧運(yùn)”三大理念的基礎(chǔ)上，又提出“勤儉辦奧運(yùn)”的方針，充分體現(xiàn)政府節(jié)能，節(jié)約的決心！國(guó)家發(fā)改委提出了“電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程”、“建筑節(jié)能工程”、“綠色照明工程”等十大重點(diǎn)節(jié)能工程，通過(guò)這十大工程，“十一五”期間將實(shí)現(xiàn)節(jié)約2.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的目標(biāo)。2006年1月將實(shí)行國(guó)家建設(shè)部頒布的“民用建筑節(jié)能管理規(guī)定”，2005年7月1日開始實(shí)施的“公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”GB50189—2005要求全年的總能耗（采暖，通風(fēng)，空氣調(diào)節(jié)和照明）減少50%。廣大電氣技術(shù)工作者只有認(rèn)認(rèn)真真研究節(jié)約電能的理論和技術(shù)，開發(fā)出優(yōu)良的節(jié)電產(chǎn)品并應(yīng)用于實(shí)際，才能從根本上貫徹國(guó)家規(guī)定的各項(xiàng)節(jié)能法規(guī)，造福于社會(huì)。照明節(jié)能意義重大，我國(guó)照明耗電大體占全國(guó)總發(fā)電量10%～12%，2003年我國(guó)總發(fā)電量為18500億度，按12%計(jì)，照明耗電達(dá)2220億度。據(jù)資料報(bào)道，目前城市照明（指景觀照明和功能照明的統(tǒng)稱），年用電量約占全國(guó)總發(fā)電量的4%～5%。照明節(jié)能主要從三個(gè)方面入手：選用高效節(jié)能的電光源和燈具；選用高品質(zhì)電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；配置適宜，先進(jìn)照明控制裝置。目前我國(guó)城市公共照明每年開支達(dá)數(shù)百億元。應(yīng)積極推廣采用國(guó)際上流行的全數(shù)字智能路燈節(jié)能控制技術(shù)：即智能光源降壓——穩(wěn)壓——調(diào)光技術(shù)。它的技術(shù)思想為：在繁忙時(shí)段，控制路燈保持較強(qiáng)的照度，午夜時(shí)分，自動(dòng)調(diào)光；后半夜車稀人少時(shí)，控制路燈保持較低的照度的照明。在美國(guó)、德國(guó)此類技術(shù)得到了政府大力扶持和推廣，節(jié)電率高于30%。我國(guó)已有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的這方面技術(shù)產(chǎn)品如哈工大樓宇自動(dòng)化研究所研制的“金鹵燈調(diào)壓調(diào)光系統(tǒng)”，在城市道路照明應(yīng)用中運(yùn)行效果優(yōu)良。今后尚需政府的行政支持。
另一方面，近年來(lái)我國(guó)青少年近視發(fā)病率越來(lái)越高，發(fā)病人數(shù)居全球首位。關(guān)注我國(guó)青少年視力健康，切實(shí)加強(qiáng)中小學(xué)生近視眼的防治工作刻不容緩。目前我國(guó)共有四億多近視眼患者，以13億人口計(jì)，約每3個(gè)人中就有1個(gè)是近視眼，特別是青少年近視的發(fā)病率居世界第二，人數(shù)居世界第一，且漸趨低齡化，中小學(xué)生近視檢出率為53.8％，高中以上學(xué)生更是高達(dá)70％。
近視嚴(yán)重危害青少年的健康成長(zhǎng)，同時(shí)影響我國(guó)高素質(zhì)人才職業(yè)的篩選，縮小特殊職業(yè)人員的選取范圍，更是對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)二十一世紀(jì)健康目標(biāo)的嚴(yán)重阻礙。多年來(lái)近視眼病在我國(guó)、日、韓和東南亞地區(qū)特別嚴(yán)重，時(shí)時(shí)影響著青少年的學(xué)習(xí)、健康和生活。近年來(lái)我國(guó)近視眼患病率已上升到世界第二位，僅次于日本，總數(shù)量居世界第一。近視眼病的防治是一種世界性的重大難題，迄今沒(méi)有治愈的有效藥物和方法。市售的藥物和器具只能起到一定的調(diào)理和緩解作用，而手術(shù)和激光治療有嚴(yán)格的年齡限制，而且還包含著嚴(yán)重的隱患和風(fēng)險(xiǎn)。除了遺傳原因，誘發(fā)學(xué)生患近視眼病的根源有多種，必須從誘發(fā)的所有根源上做起，才能真正防止。
我國(guó)中小學(xué)生之所以出現(xiàn)這么嚴(yán)重的近視問(wèn)題，原因一是因?yàn)樽瞬划?dāng)，二是由于沒(méi)有正確使用臺(tái)燈。當(dāng)光線開始昏暗時(shí)忘記及時(shí)打開臺(tái)燈，或者長(zhǎng)時(shí)間在高亮度的臺(tái)燈下工作，久而久之，都會(huì)對(duì)視力開始一定的影響。雖然目前市場(chǎng)上已經(jīng)開始有調(diào)節(jié)亮度的臺(tái)燈出現(xiàn)了，但是還是不具備自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度功能，所以還稱不上所謂的智能臺(tái)燈。
本設(shè)計(jì)所制作的智能臺(tái)燈，同時(shí)具備手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)兩種模式，還加入人體檢測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)了人走燈滅的效果。在保護(hù)眼睛視力的同時(shí)，還能為節(jié)能環(huán)保做出一份貢獻(xiàn)。
臺(tái)燈本來(lái)是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的照明工具，就是一個(gè)電源加一個(gè)燈泡，但是隨著科技的進(jìn)步，人們開始對(duì)臺(tái)燈的功能要求也開始日漸提高。所以它的功能也由簡(jiǎn)單的照明開始向其他的節(jié)能和護(hù)眼等方面發(fā)展，有些臺(tái)燈還添加了鬧鐘和定時(shí)等功能。
1、護(hù)眼臺(tái)燈的護(hù)眼原理
護(hù)眼臺(tái)燈主要由單端熒光燈和燈具兩部分組成。單端熒光燈為節(jié)能燈；燈具里的主要電器元件是電子鎮(zhèn)流器和啟動(dòng)器。它的工作原理是把低頻閃提高至高頻閃，這種護(hù)眼燈采用變頻電子鎮(zhèn)流器，將電頻率由50H z提高至5500H z以減少頻閃，采用三基色熒光粉，減少了炫光效應(yīng)，使得光線柔和不刺目，使人眼感受不到頻閃不適，以此來(lái)減輕視力疲勞。頻閃效應(yīng)是所有熒光燈管的一個(gè)測(cè)試指標(biāo)：頻閃越少，照明效果越好。普通臺(tái)燈在50赫茲的交流電狀態(tài)下正常工作的時(shí)候，每秒鐘會(huì)發(fā)生閃爍100次左右，如此高的閃爍頻率，光靠人眼是看不出來(lái)的。因此，在臺(tái)燈下用燈時(shí)間一長(zhǎng)，再加上不注意用眼衛(wèi)生，極其容易發(fā)生近視。而護(hù)眼燈的原理則是將50赫茲的電頻率提高到40000至55000赫茲，而相應(yīng)的臺(tái)燈每秒鐘的閃爍頻率就會(huì)大幅度下降，有的甚至可以下降為零，從而起到保護(hù)視力的功能。但是，目前燈具市場(chǎng)里的不少品牌的護(hù)眼燈的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，護(hù)眼燈的內(nèi)部電頻率根本無(wú)法達(dá)到質(zhì)量要求的40000赫茲以上的要求。
2、節(jié)能臺(tái)燈
一般的節(jié)能臺(tái)燈都是在燈泡上做研究，盡量使用節(jié)能燈具，可以把白熾燈泡換成LED的節(jié)能型燈泡。近年來(lái)隨著綠色照明概念的提出，研制新型的環(huán)保節(jié)能臺(tái)燈成為當(dāng)務(wù)之急。目前已有專業(yè)人員研發(fā)出半導(dǎo)體環(huán)保節(jié)能臺(tái)燈，將半導(dǎo)體LED用于室內(nèi)照明。這是一款實(shí)用新型的臺(tái)燈，由于以發(fā)光二極管為光源，再配以專門設(shè)計(jì)的外形結(jié)構(gòu)，可極大限度地利用光的效率，給人以溫馨或者恬靜的感覺(jué)，特別適用于家庭、賓館以及辦公室等環(huán)境的工作、學(xué)習(xí)、休息等照明與裝飾的需要，由于基本消除了頻閃，使得燈光對(duì)視力保健更有效果，同時(shí)，還具有節(jié)省電能的效能。本實(shí)用新型臺(tái)燈提供的光線照度均勻、無(wú)閃爍，并且產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng)、省電、反應(yīng)速度快、環(huán)保、防爆、冷光源、安全性高，適合一般的工作、學(xué)習(xí)、居住等局部照明之用。
3、臺(tái)燈外觀
臺(tái)燈不僅在功能上日趨向智能化，同時(shí)在外觀上已逐步向組合化、裝飾化、情趣化方向發(fā)展。組合化是隨著人們生活節(jié)奏的加快，一些方便實(shí)用、新穎、美觀的組合臺(tái)燈正在市場(chǎng)上興起，有鬧鐘與臺(tái)燈組合的，有小型取暖器與臺(tái)燈組合的，有微型電訊與臺(tái)燈組合的，還有把筆架、文具盒、像片框與臺(tái)燈組合的等等，使臺(tái)燈更具有實(shí)用性。裝飾化，裝飾化臺(tái)燈注重裝飾效果，體現(xiàn)鮮明的藝術(shù)特色，使臺(tái)燈成為一件具有實(shí)用性的藝術(shù)品。由于這些臺(tái)燈不但具有現(xiàn)代工藝性，而且式樣多變，工藝精湛，造型也別具匠心。質(zhì)料上不再是單一塑料制品，還采用不銹鋼、銅、玻璃等材料制成，風(fēng)格各異。有乳白、橘黃、草綠、玫瑰紅、湖綠等顏色，消費(fèi)者可按房間裝飾風(fēng)格及家具風(fēng)格來(lái)選購(gòu)不同款式、質(zhì)料的臺(tái)燈，使臺(tái)燈與室內(nèi)布置形成一個(gè)完善的藝術(shù)整體。
相信隨著科技的發(fā)展，未來(lái)的照明光源將以環(huán)保節(jié)能的半導(dǎo)體發(fā)光器件為主，更易控制和實(shí)現(xiàn)多功能化和智能化。
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