2010年福建省電子設(shè)計大賽-E非接觸供電的LED照明系統(tǒng)

1、非接觸供電的LED照明系統(tǒng)（ E 題）【本科組】一、 任務(wù) 設(shè)計并制作一個非接觸供電的LED照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括能量發(fā)送模塊和LED照明模塊。LED照明模塊包括一個帶能量接收單元和五個LED燈（每個LED的平均電流為10mA），LED照明模塊不得外加任何電源，它的供電只能來自能量發(fā)送模塊，兩個模塊之間沒有任何導(dǎo)線連接，電能的傳輸通過感應(yīng)線圈，（兩感應(yīng)線圈內(nèi)徑一樣，感應(yīng)線圈可用直徑6.6 cm左右的易拉罐作為骨架，繞好取下，用絕緣膠帶固定即可）由能量發(fā)送模塊以無線方式傳輸給LED照明模塊，線圈間的介質(zhì)為空氣。其中，能量發(fā)送單元采用12V的直流電供電。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。 能量發(fā)送模塊LED照明

2、模塊直流穩(wěn)壓電源圖1 無線供電的LED照明系統(tǒng)構(gòu)成框圖二、要求1、基本要求（1） 實行電能的無線傳輸，通過無線供電方式使LED照明模塊發(fā)光（每個LED的平均電流大于5mA）；（2） 在LED照明模塊實現(xiàn)正常亮度時（5個LED，每個LED的平均電流為10mA），發(fā)射距離10mm的情況下，能量發(fā)射模塊的功率小于5W（DC12V供電）；（3） 能控制LED的亮度：保持線圈距離不變，從暗變亮，從亮變暗，亮度變化至少有四級（不能用電位器手動調(diào)節(jié)電源的方式），可以在能量發(fā)射模塊端用按鍵調(diào)節(jié)；（4） 能量發(fā)射模塊能實時顯示發(fā)射機(jī)功耗，誤差不超過5%。2、發(fā)揮部分 （1）在基本要求（2）的情況下，盡可能增大無

3、線傳輸距離（發(fā)送和接收間感應(yīng)線圈的距離），兩線圈距離不小于30mm；（2）能使5個白光LED發(fā)光，每個LED的平均電流為10mA；（3）在LED照明模塊上加裝光敏電阻，實時測量LED照明模塊周圍的光強(qiáng)，當(dāng)光強(qiáng)較強(qiáng)時（LED平均電流超15mA時），通過感應(yīng)線圈將光強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸給能量發(fā)送模塊，讓能量發(fā)送模塊進(jìn)入省電狀態(tài)，此時能量發(fā)射模塊的平均功率小于1W；（4）其他。三、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計報告項 目主要內(nèi)容滿分系統(tǒng)方案無線識別裝置總體方案設(shè)計5理論分析與計算理論方析與計算正確8電路與程序設(shè)計電路設(shè)計與程序設(shè)計正確合理7測試方案與測試結(jié)果調(diào)試方法與儀器測試數(shù)據(jù)完整性測試結(jié)果分析5設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計報告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性5總分30基本要求完成第（1）項15完成第（2）項10完成第（3）項10完成第（4）項10工藝550發(fā)揮部分完成第（1）項20完成第（2）項15完成第（3）項10其他5總分50四、 說明1、用于電能傳輸?shù)目招木€圈需要自制，可以用漆包線自行在易拉罐瓶上繞制。2、電路板上需留有相關(guān)的測試口：（1）5個LED總電流測試口；（2）發(fā)射模塊電流測試口。3、12VDC電源可以用成品。4、能量發(fā)送模塊不能采用專用芯片或模塊。5、亮度信息回傳只能用原有的兩線圈電滋耦合回傳，不能以其它方式。6、設(shè)計報告正文應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖