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基于单片机的智能台灯设计
..基于单片机的智能台灯设计The design of Intelligent Table Lamp Based on Microcomputer 制作人员：2015.5.14 摘要随着科技的发展，单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，台灯已是千家万户的必需生活用品，当夜晚来临时，人们摸黑去开灯，非常不方便，而当离开时，人们又经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

因此我们设计制作了一种智能台灯，主要是以热释电红外传感器re200b，光敏电阻传感器和单片机组成的红外传感控制电路。

其原理是：
以人体红外辐射为传感信号，当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯，省去黑夜摸灯的麻烦；
当人离开台灯传感器检测范围，自动感应关灯。

智能台灯还可以进行光亮（4档）的调节，以便达到最舒适的光亮；
台灯还具有显示时间与室温的功能。

关键词：
智能台灯；
at89s52；
热释电红外传感器re200b；
时钟芯片ds12c887；
温度传感器ds18b20；
光敏传感器。

一.智能台灯功能介绍智能台灯光敏传感器闹钟部分人体红外感应4档光亮调节温度显示（1）、光亮调节：
在不同的情况下需要不同的光亮来满足需求，因此我们通过给单片机四个IO口不同的电平，设置了四种光亮强度，以便达到不同的需求。

（2）、“天暗时，人来灯亮，人走灯灭”功能的实现：
运用51单片机产生的方波信号驱动红外发射管发射红外线；
运用三脚的红外接收头接收红外信号，当人挡住红外信号，红外信号就会反射被红外接收头接收；
并且通过光敏传感器对外界的光强进行判断，在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平。

由单片机检测红外接收头是否接收到红外信号，以及光敏传感器的DO端的电平高低，从而决定led灯部分的亮度。

由此实现“天暗时，人来灯亮，人走灯灭”。

（3）、时钟部分：
运用时钟芯片DS12C887产生时钟信号，由单片机读取其信号，并将数据处理之后送到液晶显示。

由于DS12C887内部有集成的电池，所以即使断电，时钟仍会走时准确，从而使该台灯更实用、更省电。

此时钟还配有按键，通过按键即可方便的调节时钟，还有闹钟功能。

（4）、温度显示：
运用DS18B20芯片感应温度，由单片机读取其信号，并将数据处理后送到液晶显示，从而显示当时的温度。

二、传感器的选择及功能介绍传感器传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，它通常由敏感元件和转换元件组成，它的性能直接影响到整个检测电路，对检测系统起着重要的作用。

热释电红外传感器re200b红外热释电处理芯片BISS0001我们所使用的BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。

它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于- 2015.5.14 摘要随着科技的发展，单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，台灯已是千家万户的必需生活用品，当夜晚来临时，人们摸黑去开灯，非常不方便，而当离开时，人们又经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

因此我们设计制作了一种智能台灯，主要是以热释电红外传感器re200b，光敏电阻传感器和单片机组成的红外传感控制电路。

其原理是：
以人体红外辐射为传感信号，当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯，省去黑夜摸灯的麻烦；
当人离开台灯传感器检测范围，自动感应关灯。

智能台灯还可以进行光亮（4档）的调节，以便达到最舒适的光亮；
台灯还具有显示时间与室温的功能。

关键词：
智能台灯；
at89s52；
热释电红外传感器re200b；
时钟芯片ds12c887；
温度传感器ds18b20；
光敏传感器。

一.智能台灯功能介绍智能台灯光敏传感器闹钟部分人体红外感应4档光亮调节温度显示（1）、光亮调节：在不同的情况下需要不同的光亮来满足需求，因此我们通过给单片机四个IO口不同的电平，设置了四种光亮强度，以便达到不同的需求。

（2）、“天暗时，人来灯亮，人走灯灭”功能的实现：
运用51单片机产生的方波信号驱动红外发射管发射红外线；
运用三脚的红外接收头接收红外信号，当人挡住红外信号，红外信号就会反射被红外接收头接收；
并且通过光敏传感器对外界的光强进行判断，在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平。

由单片机检测红外接收头是否接收到红外信号，以及光敏传感器的DO端的电平高低，从而决定led灯部分的亮度。

由此实现“天暗时，人来灯亮，人走灯灭”。

（3）、时钟部分：
运用时钟芯片DS12C887产生时钟信号，由单片机读取其信
号，并将数据处理之后送到液晶显示。

由于DS12C887内部有集成的电池，所以即使断电，时钟仍会走时准确，从而使该台灯更实用、更省电。

此时钟还配有按键，通过按键即可方便的调节时钟，还有闹钟功能。

（4）、温度显示：
运用DS18B20芯片感应温度，由单片机读取其信号，并将数据处理后送到液晶显示，从而显示当时的温度。

二、传感器的选择及功能介绍传感器传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，它通常由敏感元件和转换元件组成，它的性能直接影响到整个检测电路，对检测系统起着重要的作用。

热释电红外传感器re200b红外热释电处理芯片BISS0001我们所使用的BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。

它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于：此款智能台灯可以应用于家居生活，其功能齐全，有普通模式和智能模式之分，并且有闹钟功能，能显示温度。

其普通模式：
四档调光，可以满足平时生活的需要；
其智能模式：
天暗时，人来灯亮，人走灯灭，可以更加方便使用，在晚上可以充当夜灯，极大地方便了人们的生活，并且节省能源。

五、心得体会：
智能台灯的主要优点是台灯的功能全面同时达到了智能节能的要求，技术难点在于对人体红外信号的采集及处理。

由于采用的是热释电红外传感器，当人体进入其感应范围时，传感器就会产生几mV信号，然后通过以BISS0001为中心的人体红外模块，对信号进行二次放大，并滤波以防止外界的信号产生干扰。

信号经过BISS0001后从而转化为数字信号输出，便于用单片机进处理。

本系统制作的主要设计源泉来源于生活，因此创新之处也在于处理生活中一些比较常见的问题。

以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础，以人体红外模块，利用单片机进行处理，以达到便于控制的目的。

当房间亮度不够时，且有人在附近时，台灯便会自动点亮，省去了黑暗中摸开关的麻烦；
当无人在时，系统也会使台灯自动熄灭，以达到节省能源的目的。

虽然本系统以达到了使生活方便的目的，但是电路还是不够简单。

因为当有多个热释电红外传感器时，就需要相应的信号检测电路。

改进之处在于用一个信号处理电路同时控制多个传感器。

还有一个不足之处在台灯开启时，产生的光强容易干扰光敏电阻对环境光强的判别，引起误判，现在的处理方法是传感器部分与控制部分单独分开放置；
并且在实际应用中，最好连接一个放大电路，对光强进行更
精确的判断。

还有报警提醒电路部分采用的是简单的蜂鸣器响声报警，真正应用到实际当中时应考虑比较好的语音芯片来发声报警。

六、参考文献：
【1】
郭天祥《新概念51单片机C语言教程》
【2】
郭天祥《新概念51单片机—配套电子书》
【3】
淘宝模块资料
【4】
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