16.多功能台灯的设计
毕业论文(设计)多功能台灯设计
毕业论文（设计）：多功能台灯设计一、设计背景及意义随着科技的发展和生活品质的提高，人们对家居用品的需求越来越多样化。
台灯作为日常生活中不可或缺的照明工具，其功能已不仅仅局限于照明。
在此基础上，本设计提出了一款多功能台灯，旨在满足现代人在学习、工作、休闲等不同场景下的需求。
1. 提高生活品质：通过集成多种功能，使台灯在满足照明需求的同时，还能为用户提供更多便捷服务。
2. 节能环保：采用节能光源，降低能耗，减少环境污染。
3. 美观实用：结合现代家居风格，设计出既美观又实用的台灯，提升家居环境。
二、设计目标1. 实现基本照明功能，保证光线柔和、舒适，不刺眼。
3. 操作简便，易于上手。
4. 外观时尚，符合现代家居审美。
三、设计内容1. 照明系统设计：选用高品质LED光源，实现节能、环保、长寿命的照明效果。
2. 功能模块设计：包括充电宝、无线充电、时间显示、天气预报、温湿度监测等功能。
3. 结构设计：采用模块化设计，便于组装、拆卸和维护。
4. 人机交互设计：充分考虑用户使用习惯，简化操作流程，提高用户体验。
5. 外观设计：结合现代家居风格，打造时尚、简约的造型。
四、设计方法与技术路线1. 设计方法本设计采用用户中心设计法（UCD），以用户需求为导向，通过市场调研、用户访谈、需求分析等手段，深入挖掘用户在使用台灯过程中的痛点，从而指导设计方向。
2. 技术路线（1）照明系统：采用PWM（脉冲宽度调制）技术调节亮度，实现无极调光，满足不同场景下的照明需求。
（2）功能模块集成：运用嵌入式系统设计，将各功能模块集成于台灯之中，确保系统稳定运行。
（3）人机交互：采用触摸式按键和语音识别技术，实现便捷的人机交互。
（4）外观设计：运用计算机辅助设计（CAD）软件进行外观建模，结合3D打印技术制作样机。
五、创新点与亮点1. 创新点（1）多功能集成：将充电宝、无线充电、时间显示、天气预报、温湿度监测等功能集成于一体，提高台灯的使用价值。
多功能台灯设计
设计制作数码世界 P .140多功能台灯设计叶子馨 申宇豪 杨宜澄 李东青 山东科技大学摘要 ：越来越多的人们喜欢夜读，台灯也成为家居生活中不可或缺的照明设备。
传统的台灯都是通过人工手动进行开启和关闭，存在极大的不便。
台灯的智能化要求越来越高。
本设计选择单片机作为控制核心，通过人体感应传感器实现人体接近的智能检测。
在感应有人体接近时，台灯自动开启。
同时对人与台灯之间的距离进行检测，距离太近时进行语音提示。
为了节能减排，多功能台灯还包括光照强度检测功能，根据光照强度自动调节灯的亮度。
本设计成果对保护使用者视力、养成良好的阅读习惯有着重大的实际应用价值。
引言随着物质生活水平的快速提高，人们生活质量的要求也越来越高。
现在几乎每个家庭都有夜读的习惯，在睡觉休息之前，阅读下比较喜欢的书籍或其他杂志。
此时开灯不但会影响其他人的休息，还会造成资源的浪费。
此时都会打开台灯来照明。
传统台灯的功能比较单一，仅仅是照明。
实现台灯的多功能化、智能化不但能起到节能减排，而且可以使人们的生活更加便利。
1 整体设计多功能台灯具有人体靠近检测、人体距离检测、光照强度检测功能、数据显示功能。
人体靠近检测选择热释电红外传感器；人体距离检测选择红外光电传感器；光照强度检测选择光敏电阻；数据显示选择LCD 液晶显示单元。
核心控制单元采用单片机，通过对传感器信号的采集，实现台灯的智能化控制。
2 核心器件选型与设计2.1人体感应单元人体向外辐射的红外线波长大约是10μm 左右，热释电红外传感器对此波长的红外线具有非常好的识别能力。
只有人体发射出来的红外线可以触发传感器探头，其他物体都无法使传感器动作，有效避免宠物等经过误开灯现象。
该传感器实现原理是在探头里面嵌入两个热释电元，其他红外辐射不会影响单元之间的平衡[3]。
只有当人体经过时，两个热释电元失去平衡，就会有信号输出。
通过这个原理实现对人体接近进行检测。
设计如图1所示。
图1 人体感应设计2.2距离检测单元通过对多功能台灯需求和实际使用情况的分析，本设计采用光电传感器，光电传感器具有高集成特点，发射与接收单元在同一个模块内。
通用技术考试多功能台灯设计方案 (2)
通用技术考试多功能台灯设计方案设计方案：多功能台灯
1. 外观设计：
- 采用简约、现代风格作为整体设计风格，外观整洁大方； - 可使用金属或塑料材质进行制作，使灯具质感更加耐用。
2. 灯具设计：
- 采用LED灯源，提供明亮而均匀的照明效果；
- 可设计为可调节亮度的灯具，满足不同环境下的需求； - 设计夜灯功能按钮，提供柔和的光线，方便夜间使用； - 配备自动感应开关，根据光线感应自动关闭或打开灯具。
3. 多功能设计：
- 配备USB接口，方便用户充电各种移动设备；
- 设计一个无线充电功能，可简化充电过程；
- 设计置物台，方便放置手机、笔记本等小物件。
4. 操作设计：
- 设计一个触摸屏或旋钮式按钮，方便用户控制亮度和色温； - 设计一个电子显示屏，显示日期、时间、天气等信息；
- 配备遥控器，方便用户在远距离控制。
5. 其他功能：
- 配备音箱，支持蓝牙连接，提供音乐播放功能；
- 设计温度计，显示环境温度；
- 配备闹钟功能，满足用户的起床需求。
通过以上设计方案，多功能台灯可以满足用户对照明、充电、放置物品等多种需求。
设计时考虑到美观性、便利性和实用性，提供了多种功能和控制方式，以提升用户体验。
多功能智能台灯照明系统设计
多功能智能台灯照明系统设计摘要：在人们的生活当中，一般都是以白炽灯照明，这在很大程度上会浪费现有的电力资源。
所以，在我国一直都对照明所浪费的电力资源予以了极大的关注，希望能够解决这样的问题，促进我国电力的可持续发展。
并且，绝大多数台灯都是采用手动调节的方式进行调节的，使用寿命较长，但是使用范围小，因此，节能且环保的智能台灯被人们所熟知。
并且，在生活当中，多功能智能台灯也成了更多消费者所主要选择的主要台灯类型。
在多功能智能台灯照明系统的设计过程中含括着很多内容，也融合了多样的科学技术，所以，使用起来会非常灵活，这对节省资源、服务人们的生活带来了极大的帮助作用。
关键字：多功能；智能；台灯；照明系统；设计引言：现如今，一些生活中常用的设备也都逐步趋向智能化的方向所发展着，这样智能化的商品使得人们解放双手，也能拥有更多享受生活的空间，类似于多功能智能台灯这类物品的职能是不可忽视的。
台灯在人们的生活中有着非常重要的作用，关乎着人们的学习、生活、生产等多个方面，而多功能智能化台灯更是发挥出了其实际价值。
所以，本文针对多功能智能台灯照明系统的设计展开分析，结合实际情况谈谈在多功能智能台灯智能系统中所蕴含的科学技术。
1多功能智能台灯照明系统的设计要求1.1关于调光的选择不同调光形式所运用到的调光方法有着不同的应用效果，并且，也概括着多种多样的优点和缺点。
在我国科技不断进步的过程中，对于灯具行业也要求其坚持创新。
与此同时，消费者也对各种各样的灯具产生了新的诉求。
从前，人们只需要拥有灯光即可，现在，还需要有弱光、中光和强光的调节功能，甚至要自己可以调控灯光在0到100之间、随意根据自己的需求所调节。
由此可见，人们对灯光的诉求越来越多。
而模拟调光在此过程中也是非常简单的一个调光方法，所谓模拟调光，具体是指针对驱动的输出进行变化，以便于合理调整光的强度，不过，在驱动输出的变化过程中，会产生一些光的色彩差异上的变化，这与实际实验中所设计的亮度调整方式是有所不同的；而PWM调光，则更能够适应于用户对灯具多种多样的颜色要求，并且，LED的单色光的主波长度也将会持续地随着光强的改变而产生变化，尤其是当同时使用了一个以上的光源，WIM10LED色彩也将会产生明显的变化。
多功能台灯系统设计研究
功能需求
4、光照度感应功能：光照度的视觉环境。
4、光照度感应功能：光照度感 应功能可以帮助人们根据环境的 光线自动调节台灯的亮度
4、光照度感应功能：光照度感应功能可以帮助人们根据环境的光线 自动调节台灯的亮度，以保持舒适的视觉环境。
三、程序设计
三、程序设计
1、环境光亮度检测：通过TSL2561环境光传感器检测环境光线亮度，并将数 据传输给STM32微控制器。STM32微控制器根据环境光亮度自动调节LED灯组的亮 度。
三、程序设计
2、触摸屏控制：通过STM32微控制器的I2C接口读取触摸屏的数据，根据用 户在触摸屏上的操作，调整LED灯组的亮度、颜色等参数。
一、硬件构成
5、传感器模块：为了实现自动调光功能，本设计选用光敏传感器，能够实时 监测环境光强，并将数据传输给单片机进行处理。
二、软件设计
二、软件设计
1、程序编写：本设计采用C语言进行编程，程序主要包括主程序、按键处理 程序、传感器数据处理程序等部分。
二、软件设计
2、主程序：主程序主要负责系统的初始化、按键扫描和数据处理等工作。在 初始化完成后，主程序会通过不断地扫描按键和读取传感器数据来进行相应的操 作。
四、系统优化与扩展
2、用户界面优化：可以通过改进触摸屏的用户界面，提高用户体验，使得用 户更方便地操作台灯。
四、系统优化与扩展
3、扩展功能：可以增加定时开关机、语音控制、光照计等功能，使得台灯更 加智能、多功能。
五、总结
五、总结
本设计基于STM32的智能型多功能台灯系统设计具有较高的实用性和创新性。 通过环境光传感器、触摸屏、WIFI模块等多种方式实现对台灯的控制，结合节能 优化和用户界面优化等手段，使得该系统更加智能化和人性化。该设计也为嵌入 式爱好者提供了一种具有挑战性和实用性的项目参考。
多功能台灯设计与实现
272017年3月上 第5期 总第257期1 多功能台灯设计分析1.1 多功能台灯设计原理多功能台灯设计主要是为了实现现代家居应用与家居融合的重要体现。
结合社会中多功能台灯的设计应用,对多功能台灯设计原理进行分析,采用L E D 显示屏进行设计,从电路输送上,保障电力输送既保障电流的正常供应,同时又有最低消耗标准;另一方面,多功能的设计理论中也将智能化控制程序应用其中,灯处于开启状态,智能化控制系统受到电力作用启动,智能化感应与人体红外线感应相结合,感应控制系统可以依据灯光应用的外部环境进行调整,达到调节台灯在生活中照明与装饰的作用。
此外,智能化设计在多功能台灯中的应用,也可以将电子系统应用于台灯设计中,从而达到现代台灯的整体应用效果得到逐步拓展,为推进我国现代家具市场的发展提供设计理论支持。
1.2 多功能台灯内部设计的结构分析多功能台灯在生活中的应用,实现了现代家具设计中实现了无人自动断电、自动调光、收音机、手机投影等功能的综合性应用,为提高电力资源利用率,电力系统智能化、多元化发展提供新的发展方向。
多功能台灯的内部设计结构的电流应用图,如图1。
从设计图中分析可知,多功能设图主要包括蓄电池、D C 系统、调光系统三部分,其中蓄电池主要依靠外部电源或者太阳能充电围殴多功能台灯进行电力补充,从而保障台灯在供电中拥有充足的电力资源,而D C 系统是多功台灯台灯设计的核心系统,其中包括测温系统、显示系统、驱动系统以及按键系统几部分,当多功能台灯处于工作状态时,D C 系统能够依据用户的需求对系统进行调节,从而达到多功能灯能够发挥其存在的作用。
1.3 多功能台灯设计的外部结构分析多功能台灯的设计中,外部设计也是保障台灯发挥作用的重要部分,多功能灯的应用中,电力资源的供应是发挥多功能等作用的重要构成部分,传统的多功能灯设计将台灯的能源供应渠道依赖于外部电源以及电池供电,并且电流的应用也仅仅应用于补给台灯的电流供给,新型多功能台灯的应用作用,将台灯的电力资源供应进一步扩宽,将太阳能发电系统应用于台灯供应系统中,同时保留了传统电力系统的供电措施;当系统内部应用进行电力供应中,系统可以依据台灯的电供应系统周围环境,进行电力系统的应用调节。
如何在家自制多功能台灯
如何在家自制多功能台灯随着科技的发展和生活水平的提高，人们的生活中必不可少的就是台灯。
然而，市面上的台灯种类繁多，价格也不菲，而且很难找到一款符合自己需求的台灯。
因此，自制一个多功能台灯不仅能够节约成本，还能够制定自己的需求，让台灯更加适合自身的需要。
一、准备工作在制作多功能台灯之前，需要先准备好所需的材料和工具，这些都是制作台灯所必需的基本物品。
1.材料准备根据自己的需求和喜好，可以选择不同的配件来打造多功能台灯。
最基本的材料包括底座、支架、灯管和开关。
此外，还可以选择一些多功能配件，如无线充电器、USB插口、闹钟等。
2.工具准备为了方便制作，需要准备好一些工具，如钳子、螺丝刀、电钻、锯子、尺子、直尺、笔等等。
另外，还需要购买一些线缆和插头，以确保台灯的安全和稳定。
二、制作步骤1.制作底座和支架首先，需要选购一块坚固的木板作为底座，将其切割成所需大小。
接着，需要钻几个孔来安装支架。
支架的制作可以根据自己的喜好和需求进行设计，可以是U型或L型。
将支架和底座拼装好，接着可以将底座用砂纸打磨光滑，并进行喷漆处理。
2.安装灯管和开关根据所选的灯管类型，可以选择不同的开关来控制灯的亮度和开关。
将开关固定在底座上，并连接电源线。
接着，将灯管固定在支架上，并与电源线连接。
3.加装多功能配件为了使台灯具备更多的功能，可以加装一些配件，如无线充电器、USB插口、闹钟等等。
这些配件通常只需简单地拆卸并固定在支架上即可。
4.进行调试和测试制作完成后，需要进行调试和测试，以确保灯的亮度和配件的功能都正常。
同时，可以适当调整支架的位置和灯管的角度，以找到最佳的照明效果。
三、使用和维护使用多功能台灯时，需要注意安全和稳定性，尤其是在加装了一些电子配件的情况下。
此外，需要定期进行清洁和维护，以避免积灰和老化损坏。
总之，自制多功能台灯不仅可以节约成本，还能够满足自身的需求和喜好。
通过精心的设计和加装配件，可以制作出一款满足自己需要的台灯，为自己的生活带来更多的便利和舒适。
多功能台灯设计
多功能台灯设计[摘要]随着能源的日益缺乏，节能技术快速发展，涌现出许多新型节能设备，其中LED占领了最大的市场份额。
小到一个灯泡，大到数百平米的显示屏，都能看到LED的身影。
LED具有耗能低、发热小、使用寿命长等特点。
在生活中台灯随处可见，但传统的台灯普遍功能单一。
本文从节能、智能调节等角度设计。
该多功能台灯是基于STC89C52RC单片机控制，集多种功能于一身。
该台灯具备以下功能：能手动调光或者根据环境光自动调整；人到灯亮，人走灯灭；能感应与书本的距离，调整灯亮并在数码屏上提示用户注意台灯与书本的距离；报时；检测温度。
硬件设计包含以下模块：STC89C52RC单片机控制；按键模块调整工作模式和LED的亮度；12个草帽型白光LED照明；光敏电阻采集信号，经ADC0832实现光敏信号的模数转换，并利用PWM调光技术对LED进行光度的自动调节；液晶屏显示；红外感应采用避障传感器、HC-SR04超声波传感器测距、DS1302时钟芯片等多个模块。
采用单片机C语言编程进行单片机程序设计，综合实现了全部控制和显示功能。
该设计可以在判断用户的位置自动进行灯的亮度调节，达到节能的目的，并汇集温度和时钟等功能于一身。
[关键词]单片机 LED 台灯手动\自动调节测距功能The intelligent LED desk lamp design based on single chipmicrocomputer[Abstract]With the lack of energy, energy saving technology has developed rapidly, and many new energy saving devices have emerged, among which LED has occupied the largest market share. Small to a light bulb, large to hundreds of square meters of the display, can see the figure of LED. LED has the characteristics of low energy consumption, low heat generation, long service life, etc.. In daily life, the desk lamp can be seen everywhere, but the traditional desk lamp universal function is single. In this paper, from the angle of energy saving, intelligent regulation, etc..The LED intelligent desk lamp is based on STC89C52RC MCU control, set a variety of functions in one. The desk lamp has following functions: manual dimming or according to the ambient light automatic adjustment; people to light, people walk lamp; induction and the book of distance and adjusting lamp light and on the digital screen prompts the user to pay attention to the distance table with books; newspapers; temperature detection. Hardware design includes the following modules: stc89c52rc MCU control; automatic adjustment of the key module to adjust the working mode and the LED brightness; 8 a straw hat type white LED lighting; photosensitive resistance signal acquisition, the ADC0832 achieve photosensitive signal analog to digital conversion, and the PWM dimming technology luminosity of LED; LCD display; infrared sensor using the sensors for obstacle avoidance, hc-sr04 ultrasonic ranging sensor, DS1302 clock chip and other multiple modules. Single chip microcomputer C programming language programming, integrated implementation of all control and display functions. The design can determine the user's position automatically to adjust the brightness of the lights, to achieve the purpose of energy saving, and brings together the temperature and the clock and other functions in one.[Keywords]Single chip ，LED desk lamp ，manual and automatic adjustment ，distance measurement目录引言 (1)第1章概论 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 系统方案的提出 (2)1.2.1 LED优势 (2)1.2.2方案简述 (3)第2章系统方案的选择 (5)2.1控制芯片的选择方案 (5)2.1.1 STC89C52RC (5)2.1.2主控制芯片的确定 (5)2.2 照明模块的选择 (5)2.2.1 三极管驱动 (6)2.2.2 PWM芯片控制 (6)2.2.3照明方案的确定 (6)2.3 本章小结 (6)第3章硬件设计 (7)3.1 单片机STC89C52RC芯片简介 (8)3.2 LED驱动电路 (11)3.3其他功能控制电路 (11)3.3.1 光敏电路 (12)3.3.2超声波测距模块 (12)3.3.3 温度感应器 (14)3.3.4 红外避障模块 (15)3.3.5 时钟模块 (16)3.3.6 ADC0832模数转换 (17)3.3.7 LCD1602液晶显示屏 (18)3.4原理图设计 (18)3.5本章小结 (19)第4章系统调试 (19)4.1 程序编写 (19)4.2 程序流程图 (20)4.3 硬件焊接 (21)4.4硬件调试 (22)4.4.1手动模式 (22)4.4.4 自动模式 (23)4.5 本章小结 (24)结论 (25)致谢语 (26)参考文献 (27)附录 (28)引言目前国内市面上的LED灯众多，但出于LED灯成本少制作简单，大多数厂商只集成了简单的时钟功能和手动调光功能，且多用廉价的冷光源（蓝光）LED来照明，长期使用对用户的眼睛内的黄斑区毒素量增高，严重威胁眼部健康。
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2、各栏目填写不下时，可用 A4 纸另页专项补充。
设计者信息
作品序号（协作组编号）
协作组成员姓名
内容及要求
1.收集信息 （主要信息内容及来源。） 2.设计分析 （选题背景、意义和创新。） 3.设计原则 （设计原则及其应用说明。） 4.材料选择 （材料合适，经济环保、成本估算。） 5.结构设计 （草图展示、文字说明、整体效果、 尺寸标注、效果图等。） 6.构件连接 （构件展示、连接方式、标注说明。） 7.评价与优化 （活动报告、交流与评价。）
内容描述
考号
姓名
成绩
四川省二〇一五年普通高中学业水平考试 通用技术学科实践设计考查试题（十六）
《多功能台灯的设计》评分表
项目及 其分值
评分标准
得 分值
分
选题切实生活、符合科学；
5
作
选题有实践价值、创新价值；
10
品
选题适宜解决、成本适中。
5
35
选
选题查新,力求原创性设计，或有较大成份的改进性设计、
10
考号
姓名
成绩
四川省二〇一五年普通高中学业水平考试 通用技术学科实践设计考查试题（十六）
多功能台灯的设计
（考查时间：90 分钟）
一、考查目的：能规范进行台灯的作品设计。 二、所用工具设备：角尺、铅笔 三、设计要求： （1）符合学生的学习照明要求，可实现照明以外的其它功能。（2）具有安全性、 稳定性，有一定的结构强度。（3）具有一定的装饰造型、美观、实用。（4）台 灯的尺寸符合设计要求，适合高中学生使用。（5）填写作品申报表。
题
组合性设计；
收集相关、切实的信息，并进行分析；
5
符合设计原则，并在三个方案中优选一个；
5
方
选择材料环保安全经济、符合材料特性、符合人机关系； 10
案
构件连接合理、标注明确规范；
5
35
设
结构设计合理、草图展示规范，尺寸标注准确；
10
计
方案文本、图示、作品申报表及支持材料的撰写、绘制要
5
规范详实。
作品设计新颖，有创意；
10
评
作品展示交流得当，作品社会评价广泛；
5
价
作品评估报告内容详实、格式规范；
5
与 30
作者设计制作情况报告内容详实、行文规范，有反思、有
优
5
见解；
化
完整提交申报文档，装帧简洁精细美观。
5
合计得分
监考教师