面向机场助航的LED光强控制系统设计与实现

【摘要】：机场助航灯光强控制系统是用来控制机场跑道周围指引灯的控制装置，其研制属于飞机飞行安全领域的问题。飞机驾驶员通过使用它，仅凭借肉眼观察，就能在夜间、光线较弱或气候影响等视线不清晰的情况下，掌握飞机飞行跑道的准确位置信息，从而驾驶飞机安全着陆。我们所研究的LED(Light emitting diode)光强控制系统，则是整个机场灯光强弱控制的核心设备，它为我们控制着整个机场的光级量等级、光强范围和光源信息等。而目前，国内外机场普遍在光强控制系统中所选用的光源是以白炽灯为主的。这种灯存在着光效低、耗能大、使用寿命短、结构复杂，强度低等缺点。而随着LED灯光研制技术的成熟、发光效率的不断提高，以及电力电子技术和微控制器技术的飞速发展，同时伴随着节能环保口号的提出，在越来越多的领域中人们已开始使用LED灯光来取代普通光源。在机场助航灯领域我们也尝试着使用这一新一代节能环保光源。 本文依托于机场助航灯光强控制系统项目，为实现在机场中单个LED助航灯的光强控制，作者在广泛查阅国内外文献的基础上，综述了光强控制器的国内外发展现状，同时提出了一种在普通调光器基础上的LED灯光控制解决方案。文中首先分析了LED灯相较于普通灯的优势，然后详细介绍了LED助航灯光强控制系统的硬件、软件设计过程，对主要功能模块进行了重点说明。系统采用ATMEL公司的ATmega88作为核心芯片，运用脉宽调制（PWM）方法来控制功率电路的逆变，进而对负载回路的电流进行控制。系统设计还包括了液晶显示器，对当前的电流、电压、当前光级等信息进行了显示。实验结果验证了该设计的正确、有效性。