目前常用的有风冷、热管、水冷等散热方式，散热效果是按水冷，热管，风冷递减。由于热管和水冷工艺复杂、造价高等原因，一般在中小型设备中都采用风冷方式。风冷主要是通过风扇，散热片等将热量传至周围环境（最终还是通过空气散热的），达到散热的目的。风冷的优点是结构简单，价格低廉（比较其它散热方法），安全可靠、技术成熟。其缺点是有噪音，风扇寿命有时间限制等。现在市场上采用风冷散热的产品，一般是开机时其散热风扇基本上就运转，在开机整个过程中都是高速运转的。而实际上大部分设备都存在间歇工作或负荷变化的特点，在不接通负载或负载较轻松时，可能不需要风扇工作或者全速工作，仅靠散热片或者风扇低速运转就可以满足散热需求。有些设备中虽也考虑到这一点，增加了温度开关电路，当达到某个温度时风扇全速运转，低于某个温度时风扇停止。虽然部分解决了风扇空转、降低了噪声，但过于简单，并不能有效解决温度高低与风扇转速大小的问题。
为了有效的解决散热问题，尽量减少散热风扇的不必要的运转，本文基于PWM调速原理设计了一种温控电路。该电路采用NE555时基集成电路产生三角调制波，由NTC负温度系数热敏电阻产生随温度变化的调制电压信号，三角波和调制电压通过比较器产生脉宽可调的PWM脉宽调制波，然后驱动MOS功率管控制风扇的转速，实现对风扇转速的连续调节。原理如图1所示。
图中，由U1（NE555）、D2、R2、R3和C2等组成三角波产生电路，其三角波的频率由R2、R3和C2的值决定，根据图中的参数可计算出其震荡频率大概是20KHz，在测试点T1测量的波形如图2所示。
图1中电位器W1和热敏电阻RT1组成的电路实现了温度到电压的转换，测试点T2处的电压是由电阻分压原理得到的，由10KNTC热敏电阻的参数表可以计算出各个温度值时对应的电压值，获得电压和温度之间的关系。
PWM脉宽调制波是由单片比较器图1PWM温控风扇电路原理图U2（LM311）产生。三角波信号进入比较器的正端输入脚，温度转换的调制电压信号进入比较器的负端输入脚，这样在U2的7脚就得到PWM方波如图3所示。根据三角波顶角与底角的电压值，可以设计温度电阻的分压电路，完成温度与PWM占空比（对应着风扇转速）的关系。图中电位器W1用来调节电阻分压比，来改变温度与转速的关系。
本文利用几个简单的元器件，巧妙地实现了对散热风扇的转速控制，避免了风扇在低温时不必要的转动，有效地减少了不必要的运转噪声。该电路成本低，结构简单，已得到成功应用。
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LED与白炽灯相比有一个显著的不同点：即LED的发光亮度与流过LED正向电流大小基本上成正比例关系。利用它这个特点，通过光传感器测量周围的环境亮度，根据测量值改变LED的发光亮度，实现维持周围环境亮度不变的效果，构建出让人们心情愉快的工作场合。这样不仅营造出具有恒定亮度的舒适环境，而且能够充分利用自然照明，大大节约能源。因此，对LED自适应调光技术的研究显得格外地重要。
1、LED自适应调光系统硬件设计
LED的亮度与正向流过它的电流成正比，可以调节正向电流大小来调节LED的亮度。现在一般采用调节工作电流方式或者脉宽调制方式调节LED的亮度。前者调节的范围大、线性度好，但是功耗大。所以很少采用。脉宽调制方式是用较高的频率开关LED，开关频率超出人们能够察觉的范围，使人感觉不到频闪的存在。
实现LED自适应调光，需要实时自动采集室内环境照度，反馈给控制器，控制器根据这个照度值调节PWM的占空比，进而调节MOS栅-源间的电压，从而控制流过LED的正向电流，使室内环境照度近似等于设定值，最终达到LED自适应调光。LED自适应调光原理如图1所示。LED自适应调光系统主要包括控制器S3C44B0X、光传感器芯片TSL2561、LED调光电路和LED灯具这四个部分。
图1 自适应调光原理图
1.1、控制器芯片
S3C44B0X微处理器是三星公司专为手持设备提供的高性价比和高性能的微控制器，它使用ARM7TDMI核，最高工作频率为66MHz。S3C44B0X是在ARM7TDMI基础上增设了一些优选的外围器件后形成的系统，使系统费用降至最低。它具有1个多主机I2C总线控制器和5个PWM定时器，可以满足本设计的要求。
1.2、光传感器芯片
TSL2561是TAOS公司推出的一种高速、低功耗、宽量程、可编程的光强度数字转换芯片。其结构如图2所示，TSL2561内使用了一个光敏二极管（通道0）和一个红外响应光敏二极管（通道1）。这个集成电路提供了有20位动态范围的光响应能力。两个集成的积分式A/D转换器，可将光敏电流转换成一个数字输出，并存入芯片内部通道0和通道1各自的寄存器中。数字输出量与每一个通道的光强相对应，可以是微处理器的输入。TSL2561可直接通过I2C总线协议由微控制器访问，微控制器则通过对其内部的16个寄存器的读写来实现对TSL2561的控制。它的寄存器的定义如表1所示。
图2 TSL2561内部结构图
表1 TSL2561内部寄存器地址及作用
1.3、调光电路
LED调光电路如图3所示，运放A1和A2均处于深度反馈状态。
从式（2）中可知，保证参考电压Vref、采样电阻R4以及电阻R2、R3不变，输出电流I0就能保持恒定。实现LED亮度的调节，则在恒流驱动的主回路中加入另外一个M2，同时在栅极加入高频的PWM信号，改变主回路的平均电流。
图3 PWM调光电路
1.4、硬件电路设计
TSL2561可以通过I2C总线访问，所以硬件接口电路非常简单。由于S3C44B0X带有I2C总线控制器，则将该总线的时钟线和数据线直接与TSL2561的I2C总线的SCL和SDA分别相连;44B0X内部没有上拉电阻，则还需要再用2个上拉电阻接到总线上。硬件连接如图4所示。
图4 S3C44B0X与TSL2561的连接图
2、LED自适应调光系统软件设计
LED自适应调光系统的软件程序设计主要包括四个部分，其设计思路如图5所示。
图5 软件设计流程
2.1、S3C44B0X的初始化及I2C读写程序
S3C44B0X带有I2C总线和PWM功能。若要使用这两种功能，首先要对这两种功能所涉及的寄存器和I/O口初始化。这里涉及到44B0X的一系列寄存器和I/O口的操作在这里就不再赘述。着重介绍按照I2C标准编制读写TSL2561的子程序TSL2561_READ（）和TSL2561_WRITE（）。
2.2、TSL2561的初始化及完成数据读写
在读写TSL2561之前，首先根据具体系统需要设置控制字，积分时间，增益等参数设置，然后等待转换结束，读写TSL2561的数据。读写TSL2561的流程如图6所示。
图6 读写TSL2561的流程
2.3、计算照度值
读取TSL2561通道0和通道1的寄存器的数值后，要将这两个通道与光照度有关的值转换成可见光的照度值，需要经过一定的计算，具体的转换公式可查找该芯片的数据手册。TSL2561针对TMB和Chipscale两种封装有不同的转换公式。若光强以E（单位为Lux）表示，TMB封装时，光照度的转换关系如下所示，设计其转换函数LUX=CaleuLux（CH0，CHl）。
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