智能LED台灯设计论文

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智能台灯毕业设计最终文

智能台灯毕业设计最终文

西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文) 题目:智能台灯设计系别:电子信息系专业:自动化班级:学生:学号:指导教师:年月毕业设计(论文)任务书系(别) 电子信息系 专业 自动化 班 姓名 学号1.毕业设计(论文)题目: 智能台灯设计2.题目背景和意义: 台灯已是千家万户的必需生活用品,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

当夜晚来临时,人们又摸黑去开灯,非常不方便。

在这里设计了以人体红外辐射传感控制电路。

当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时,自动感应开灯;当人体太靠近桌面时,台灯自动感应,警告纠正坐姿,若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭。

当人离开时则自动关灯,达到节约能源的目的。

3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标): 设计制作了一种智能台灯,主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。

其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯,无人时关灯,节约能源;且能纠正坐姿,防止近视。

4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点):1-3周: 查阅资料,了解课题要求并弄清课题的难点与所需要解决的问题。

3-4周: 设计主流程图。

5-11周: 设计系统各模块流程和编写程序12-13周: 软件模拟调试 14-15周:软硬件联调。

16-18周:写论文准备答辩。

5.毕业设计(论文)的工作量要求 撰写15000字论文① 实验(时数)*或实习(天数): 150学时 ② 图纸(幅面和张数)*: A4一张 ③ 其他要求: 外文翻译数字不少于3000字;参考文献篇数17篇指导教师签名: 年 月 日学生签名: 年 月 日 系(教研室)主任审批: 年 月 日 说明:1本表一式二份,一份由学生装订入附件册,一份教师自留。

2 带*项可根据学科特点选填。

智能台灯设计摘要设计制作了一种智能台灯,主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。

其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯,无人时关灯,节约能源;且能纠正坐姿,防止近视。

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

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。

智能台灯毕业设计论文

智能台灯毕业设计论文

智能台灯毕业设计论文智能台灯毕业设计论文一、引言随着人们对生活质量的要求不断提高,智能家居产品逐渐成为人们生活中必不可少的一部分。

台灯作为日常生活中常见的照明设备,其功能逐渐得到了人们的关注和重视。

本文将介绍一款智能台灯的设计与实现,旨在为用户提供更加智能、便捷、舒适的照明体验。

二、需求分析智能家居产品的设计需要结合用户的需求进行分析。

本设计将采取问卷调查的方式,对用户的需求进行了解。

通过问卷调查发现,用户对于台灯的需求主要包括以下几个方面:一是可调节亮度和色温的功能,以满足不同环境下的照明需求;二是具备自动感应功能,能够根据环境光自动调节亮度;三是可通过手机等智能设备控制台灯的开关和亮度色温的调节,提高用户的使用便捷性。

三、功能设计根据用户需求分析,本设计将实现以下几个功能:1. 色温可调节功能:智能台灯将配备多组LED灯珠,根据用户的需求,可以通过旋钮或遥控器调节灯珠的亮度和色温。

2. 自动感应功能:智能台灯将内置环境光传感器,根据环境光的强弱自动调节灯珠的亮度,使其与周围环境保持一致。

3. 远程控制功能:用户可以通过手机等智能设备通过蓝牙或Wi-Fi连接智能台灯,并通过特定的应用程序来控制台灯的开关、亮度和色温。

四、硬件设计智能台灯的硬件设计主要包括电路设计和外壳设计。

电路设计需要配备合适的LED灯珠、环境光传感器、控制芯片等器件,确保台灯的功能正常运行。

外壳设计需要考虑人体工程学原理,使得台灯外形美观、易于操作。

五、软件设计智能台灯的软件设计主要包括嵌入式系统的开发和手机应用程序的开发。

嵌入式系统需要实现传感器数据的采集和处理、LED灯珠亮度和色温的调节等功能。

手机应用程序需要实现通过蓝牙或Wi-Fi连接台灯,并进行远程控制。

六、实验与测试本设计将进行一系列实验和测试来验证智能台灯的性能和可靠性。

实验包括台灯的亮度和色温调节测试、自动感应功能测试、远程控制功能测试等。

七、结论本文介绍了一款智能台灯的设计与实现。

led触控台灯毕业论文

led触控台灯毕业论文

led触控台灯毕业论文在现代社会中,智能家居产品逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。

其中,LED触控台灯作为智能家居产品中的一员,具备了诸多优势和功能,因此受到了广大消费者的喜爱。

本论文旨在研究LED触控台灯的发展背景、优势以及对人们生活的影响,通过对相关文献的分析和综述,对该产品进行深入的研究。

首先,我们来了解一下LED触控台灯的发展背景。

随着科技的不断发展和进步,智能家居产品逐渐普及。

在人们的日常生活中,台灯是不可或缺的生活用品。

传统台灯在照明效果和使用方便性方面存在一些问题,例如,传统台灯的照明效果无法有效提升照明亮度和光线柔和度,而且操作不太方便。

而随着LED技术的成熟应用,LED触控台灯的出现填补了这一空白。

LED触控台灯可以通过触控方式调节照明亮度、色温和灯光效果,以及增加其他功能,满足用户的个性化需求。

LED触控台灯相较于传统台灯具有许多优势。

首先,LED 灯泡具有更长的寿命和更低的能耗。

传统台灯的灯泡寿命相对较短,需要经常更换,而且耗电量相对较高。

而LED灯泡具有更长的寿命,平均寿命可达到5万小时以上,且能耗较低,相较于传统灯泡可以节省能源。

其次,LED触控台灯具备灯光调节功能。

用户可以通过触摸灯头或控制面板来调节灯光的亮度、色温和灯光效果,根据不同的使用场景和需要设计出不同的灯光模式,为用户提供更加舒适、自由的照明环境。

另外,LED 触控台灯还可以通过无线智能设备控制,用户可以通过手机等设备进行远程控制,方便实用。

LED触控台灯的出现对人们的生活产生了积极的影响。

首先,LED触控台灯为人们提供了更舒适、便捷的照明体验。

用户可以根据不同的需求来调节灯光的亮度和色温,使得照明效果更加柔和、舒适,减少了对眼睛的疲劳和损伤。

其次,LED 触控台灯的节能环保特性也为人们的生活带来了便利。

相较于传统台灯,LED台灯的能耗更低,使用寿命更长,减少了能源消耗和灯泡更换的频率,具有显著的节能环保效果。

智能台灯设计毕业论文

智能台灯设计毕业论文

沈阳理工大学应用技术学院毕业设计(论文)题目:基于单片机的智能台灯控制系统设计系别:信息工程系专业:测控技术与仪器学生姓名:指导教师:年月日摘要近年来,随着科技的进步,能源问题同益成为制约经济社会发展的瓶颈。

电力作为一种方便的能源广泛应用于我们的生活的各个方面,于是电能的节能变得尤为重要了。

通过科学研究发明节能的用电器是一种节约能源的方式。

同时家用照明设计也可以从控制方面实现节能,人们可以根据自己不同时间的不同需要来调节灯光的亮度来实现节约电能的目的。

本文提出了一种对家用白炽灯亮度调节控制的设计方案,经过单片机的内部运算,通过单片机的输出对可控硅的导通角进行控制,电路实现的是触摸开关台灯,触摸调光的功能。

本设计为无级调光,即级数为六十级,人体每触摸一次触电,灯光的强度就发生一次变化,当触摸次数超过60级时,台灯关闭,,再次触摸时循环计数,每一次触摸触点时灯光的变化很小,这样能使调光的精度更高,使用时对视力的伤害也会降到最低。

本文从总体架构设想到具体逻辑设计都做了详细的描述。

使用单片机芯片加上外围器件,实现了触发脉冲产生、逻辑运算输出等操作并运用C语言进行代码描述控制芯片功能和时序逻辑。

关键词:单片机;调光;触摸;显示;AbstractIn recent years, with the progress of science and technology, the energy issue with PE constraints become the bottleneck of economic and social development. Power as a kind of convenient energy is widely applied in our all aspects of life, hence electricity saving energy to be more important. Through scientific research discoveries of energy saving appliances is a way of managing the sources of energy. Meanwhile household lighting design can also achieve efficiency from control, people can according to their own different time different need to adjust the brightness of the light to achieve the purpose of saving energy.This paper proposes a household incandescent lamp brightness adjusting control chip design scheme, first analysis top-level module function, and its function classification refinement, assigned to different subsets of module to realize, then from bottom up the first gradually completing the triggering pulse and logic operations, zero examination, the system clock pulse module, such as the specific design, will ultimately son modules connected to generate top-level module, will they organic union together, through the single-chip microcomputer control the size of the conduction angles, so as to control the output voltage waveform, trigger circuit using self-made touch circuit, use convenient, also will moment dimming are displayed in the digital tube.This article from the general framework envisaged that the specific logical design are described in detail. Using single-chip microcomputer chip plus peripheral devices, realized the triggering pulse, logic operation output etc operation and using C language code described and through Modelsim software function simulation prove control chip functions and the correctness of the temporal logic.Keywords:SCM;Adjustable light. Touch,;Display;目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 触摸调光控制技术及其发展 (1)1.3 论文工作及章节安排 (2)2 调光电路原理 (4)2.1 可控硅工作原理 (4)2.2 光耦器件工作原理 (9)2.3 整体结构框图 (12)3 硬件电路设计原理 (13)3.1 单片机介绍 (13)3.2 单片机最小系统 (16)3.3 显示电路 (17)3.4 触摸控制电路 (18)3.5 过零检测电路 (19)3.6 控制调光电路 (20)3.7 电源电路 (21)4 软件部分设计 (22)4.1 总体设计思路讲解 (22)4.2 使用开发工具 (22)4.3 程序流程图讲解 (24)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A 电路图 (30)附录B 程序 (31)1 绪论1.1 研究背景我们的祖先在很久以前就掌握了钻木取火的技术,不仅使人类摆脱了茹毛饮血的生存状态,而且学会了用火来照明。

电子课程设计论文 LED智能台灯

电子课程设计论文 LED智能台灯

指导教师签字:年月日目录摘要 (II)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1系统设计的目的 (1)1.2LED智能台灯特性 (1)1.3 系统设计的内容 (2)2 系统的可行性分析 (3)3 系统硬件电路设计 (4)3.1 电源模块 (4)3.1.1 LED光源驱动电路 (4)3.1.2 元器件选择 (5)3.1.3 LED光源的设计................................................................................. (7)3.2 单片机外围电路模块 (8)3.2.1单片机总控制电路 (8)3.2.2时钟电路 (9)3.2.3 STC89C52具体介绍 (10)3.3 红外感应模块 (11)3.4 手动调节光强模块 (12)4 系统软件电路设计 (14)4.1 PWM调光 (14)4.2 人体红外感应 (14)4.3 手动调节光强 (15)5总结 (16)参考文献 (17)附录 (18)附录1 主要程序代码 (18)附录2 实物图..............................................................。

.. (22)摘要台灯已是千家万户的必需生活电器,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

LED被认为是21世纪的照明光源。

LED发光器件是冷光源,光效高,工作电压低,而且能耗低,可控制好、无辐射,同样亮度下,LED能耗为白炽灯的10%,荧光灯的50%。

LED寿命可达10万小时,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍。

因此,我们提出LED 智能台灯方案,本系统主要包括以PT4115芯片为基础的LED驱动模块,利用单片机STC89C52进行控制的手动PWM调光模块、感应人体红外信号的热释电红外传感器的红外感应模块等目的。

关键词:智能台灯;LED驱动;PWM调光;红外感应AbstractDesk lamp is already the necessary life appliances, families often due to forget to turn off the lights and cause a huge waste of energy. The LED is considered lighting source of the 21 st century. LED device is cold light, high efficiency, low voltage operation, and low energy consumption, can control, no radiation, the same brightness, LED to 10% of incandescent lamp energy consumption, 50% of fluorescent lamp. The LED life can reach 100000 hours, it is 10 times as much as incandescent lamp, fluorescent lamp 100 times. Therefore, we put forward the LED intelligence desk lamp scheme, this system mainly includes PT4115 chip in the basis of driver module, LED by SCM STC89C52 to control PWM light module, sensing the human body of pyroelectric infrared signal infrared sensor of infrared sensor modules and manual light on the purpose.Keywords:intelligence desk lamp; The LED drive; PWM light; inductive1绪论1.1 系统设计的目的台灯已是千家万户的必需生活电器,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

(完整版)红外感光智能LED台灯设计毕业设计

(完整版)红外感光智能LED台灯设计毕业设计

本科毕业论文(设计)题目: 红外感光智能LED台灯学校: 山东科技大学院系: 机械电子工程学院专业: 机械设计制造及其自动化**: *******: **摘要随着社会的进步,人们生活水平日益提高,追逐高质量生活已经成了当下的主题。

智能化产品更是当下的发展趋势。

为了满足人们高质量生活的诉求,现设计一种红外感光智能LED台灯,该产品可以克服普通台灯不能根据环境光强自动调节光的亮度的问题,使得使用者有更舒适的体验,并且能在一定程度上保护人眼,且比较节能。

本次设计的内容基于单片机控制,使得该台灯具有人体感应,自动根据环境光强度自动调节台灯亮度,同时为了满足使用者的某些特殊要求,该台灯还设有手动调节功能,台灯的控制分为台灯按键控制和红外遥控控制两种,这使得台灯的控制更加方便,灵活。

本次设计包括硬件部分和软件部分,硬件电路的核心是由单片机的控制模块,PCF8591+光敏电阻的自动调光模块,HC-SR501人体感应模块,HS0038遥控红外接收模块,红外遥控器,LED发光电路共同组成,软件采用比较灵活的C语言进行编程,进而对硬件电路进行有效控制。

关键字:单片机;HC-SR501;自动调光模块;HS0038;红外遥控器ABSTRACTWith the social progress and the improvement of living standards, pursuing order to meet the demands of people of aninfraredphotosensitive inligent LED lamp in this design.The product can overcome the question of the common desk lamp can not automatically adjust the brightness according to the environmental light intensity,which allows the users to get more comfortable experience and can protect the in a certain extent and more energy-efficient.The content of this design is based on the control of MCU .It makes the lamp with the function of body induction, automatically adjust the lamp brightness according to the ambient light intensity,.And in order to meet some special requirements of the users, the lamp is also provided with a manual adjustment function.The control of lamp includes the key control and the infrared remote control.which makes the lamp control more convenient and flexible.The design includes body induction module, HS0038 infrared remote control receiving module, infrared remote controller, the LED luminous circuit composed. The software uses flexible C language programming to get the effective control of the (){uint8 jj=0;while(1){sweep();if((mode==0)&&(ii==0)){if(;uint8 byte=0;SDA=1;for(n=0;n<8;n++){SCL=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL=1;_nop_();_nop_();byte<<=1;if(SDA==1)byte=byte+1;_nop_();_nop_();}SCL=0;_nop_();return(byte);}void Ack_I2c(uint8 a) *判断是否非应答信号* {if(a==0)SDA=0;else SDA=1;_nop_();_nop_();_nop_();SCL=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL=0;_nop_();_nop_();}void writeIIC(uint8 x,uint8 y) *写两个IIC字节* {iicstart();iicsendbyte(x);if(ack==0)return;iicsendbyte(y);if(ack==0)return;iicstop();}uint8 readIIC(uint8 z) *读取模数转化信号* {uint8 bb;iicstart();iicsendbyte(z+1);if(ack==0)return(0);bb=iicreadbyte();Ack_I2c(1);iicstop();return(bb);}void delay() *延时函数* {uint16 dd;uint8 ee;for(ee=0;ee<40;ee++)for(dd=0;dd<500;dd++){sweep();writeIIC(0x90,0x41);aa=readIIC(0x90);select();}}void sweep() *遥控+按键扫描* {uint8 jj=0,i1,i2,cs=0;while((cs++)<18){switch(jj){case 0:if(key0==0)delay1(1000);if(key0==0)ii=1-ii;while(!key0);if(ii==1){P0=0Xff;P2=0Xff;zhishi=1;zhishi1=1;}if(ii==0){zhishi=0;}jj++;case 1:if(ii==0){if(key1==0)delay1(1000);if(key1==0)mode=1-mode;if(mode==0)zhishi1=1;while(!key1);}jj++;case 2:if((ii==0)&&(mode==1)){zhishi1=0;if(key2==0)delay1(2000);if(key2==0)dc++;if(dc%4==1){P0=0Xf0;P2=0Xff;}if(dc%4==2){P0=0X00;P2=0Xff;}if(dc%4==3){P0=0X00;P2=0x0f;}if(dc%4==0){P0=0Xff;P2=0Xff;dc=0;}while(!key2);}jj++;case 3:temp1=low();if((temp1>4608)&&(temp1<9216)){temp2= (TH1 * 256 + TL1);}uint16 (TH1 * 256 + TL1);}void select() *LED亮度控制函数* {if((aa>=0xf0)&&(aa<=0xff)){P0=0;P2=0x0f;}if((aa>=0xe0)&&(aa<=0xef)){P0=0;P2=0x1f;}if((aa>=0xd0)&&(aa<=0xdf)){P0=0;P2=0x3f;}if((aa>=0xc0)&&(aa<=0xcf))P0=0;P2=0x7f;}if((aa>=0xb0)&&(aa<=0xbf)) {P0=0;P2=0xff;}if((aa>=0xa0)&&(aa<=0xaf)) {P0=0x01;P2=0xff;}if((aa>=0x90)&&(aa<=0x9f)) {P0=0x03;P2=0xff;}if((aa>=0x80)&&(aa<=0x8f)) {P0=0x07;P2=0xff;}if((aa>=0x70)&&(aa<=0x7f))P0=0x0f;P2=0xff;}if((aa>=0x60)&&(aa<=0x6f)) {P0=0x1f;P2=0xff;}if((aa>=0x50)&&(aa<=0x5f)) {P0=0x3f;P2=0xff;}if((aa>=0x40)&&(aa<=0x4f)) {P0=0x7f;P2=0xff;}if((aa>=0x00)&&(aa<=0x3f)) {P0=0xff;P2=0xff;}}参考文献1:秦曾煌主编.《电工学》(第七版);高等教育出版社,2009.092:沙占友孟志永王彦朋《单片机外围电路设计》(第2版);电子工业出版社,2006. 3:刘娟梁卫文程莉等《单片机C语言与PROTUES仿真技能实训》;中国电力出版社2010.084:董吉虹白明郎培解峰梁为《热释电红外报警器的设计》;长春大学学报,2007.125:李晓林牛昱光阎高伟主编.《单片机原理与界面技术》(第二版);电子工业出版社2012.096:Sangani, Kris.light work for domestic LEDs.2014. 05 (9):31~457:Ono, Keiko.Development of an Inligent Lighting System Using LED Ceiling Lights into an Actual Office.2012.10(9)致谢随着毕业设计的紧张进行,我们的大学生活也就随之而结束,大学四年的奔跑转眼间就到了终点,这四年我们学到了什么,学到了多少,都可以在毕业设计中体现出来。

LED台灯设计与实现毕业论文

LED台灯设计与实现毕业论文

毕业论文声明本人郑重声明:1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。

除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。

对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。

本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。

3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。

4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。

论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。

论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。

学位论文作者(签名):年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。

本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。

同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。

本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。

如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。

本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。

本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

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徐州师范大学物电学院课程设计报告课程名称:电子技术综合设计题目: LED智能台灯专业班级: 08物51班***名:**学生学号: ******** 日期: 2011年6月15日***师:***物电学院教务部印制指导教师签字:年月日目录摘要 (II)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1系统设计的目的 (1)1.2LED智能台灯特性 (1)1.3 系统设计的内容 (2)2 系统的可行性分析 (3)3 系统硬件电路设计 (4)3.1 电源模块 (4)3.1.1 LED光源驱动电路 (4)3.1.2 元器件选择 (5)3.1.3 LED光源的设计................................................................................. (7)3.2 单片机外围电路模块 (8)3.2.1单片机总控制电路 (8)3.2.2时钟电路 (9)3.2.3 STC89C52具体介绍 (10)3.3 红外感应模块 (11)3.4 手动调节光强模块 (12)4 系统软件电路设计 (14)4.1 PWM调光 (14)4.2 人体红外感应 (14)4.3 手动调节光强 (15)5总结 (16)参考文献 (17)附录 (18)附录1 主要程序代码 (18)附录2 实物图 (21)摘要本项目针对台灯的节电和使用的方便性进行创新设计与研究,以单片机为核心,综合运用热释电红外、光检测等技术,设计制作出智能型多功能LED台灯。

该台灯具有自动开、关,多级调光等功能,实现对台灯用电情况和亮度调节的智能控制。

而对光源的选取,我们选用了5mm的草帽型LED作为光源。

LED发光器件是冷光源,光效高,工作电压低,而且能耗低,可控制好、无辐射。

LED寿命可达10万小时,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍。

随着能源紧缺、电价越来越高、环保要求及LED的光效的提高,用LED替代现在台灯普遍使用的白炽灯或荧光灯,环保无污染。

关键词:智能台灯;LED驱动;PWM调光;红外感应AbstractThe project for energy-saving lamp and ease of use for innovative design and research to the microcontroller as the core, the integrated use of pyroelectric infrared ray detection technology, intelligent design a multi-LED lamp. The lamp has an automatic open and close, multi-level dimming and other functions, to achieve the lamp brightness adjustment of electricity consumption and intelligent control. The selection of the light source, we use the hat of a 5mm LED as light sources. LED light-emitting device is a cold light source, high luminous efficiency, low voltage and low energy consumption, control, and no radiation. LED life of up to 100,000 hours, is 10 times the fluorescent, incandescent 100 times. With energy shortages, rising electricity prices, environmental requirements and improve the efficiency of LED light, LED replacement lamps are now commonly used incandescent or fluorescent lamps, environmental pollution.Keywords:Intelligence desk lamp; LED drive; PWM light; Infrared sensors1绪论1.1 系统设计的目的台灯已是千家万户的必需生活电器,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

在我国,照明耗电占年发电总量的12% (超过100亿kW•h) 。

现在的台灯绝大部分是采用普通的白炽灯、荧光灯、节能灯和螺旋节能灯,并且控制方式多采用手动开关,不能连续调节,更不能自动调节。

随着能源紧缺、电价越来越高、环保要求及LED的光效的提高,用LED替代现在台灯普遍使用的白炽灯或荧光灯,环保无污染。

另外,LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达80~90%,并且传统的台灯中的光源体使用的是交流电,所以每秒钟会产生100-120次的频闪。

LED灯是把交流电直接转换为直流电,不会产生闪烁现象,保护眼睛,可以获得“柔和”的灯光环境。

现在中国约30%的人有不同程度的视力问题,其中近视是主要问题,近年来,我国的近视率已上升为全球第二,仅次于日本,但近视的总人数确是全球第一。

引起近视的主要原因是用眼不健康,如用连续用眼时间过长,看书,学习时的坐姿不正确等。

现在的普通台灯90%的供电系统是用交流电经变压后直接供电,在用电高峰期时使用会增加供电系统的负担,并且停电时不能工作,移动使用性较差。

太阳能是新型的绿色能源,但普及率还不高。

因此,我们提出智能LED台灯方案。

1.2 LED智能台灯功能和指标1、低功耗LED光源:本系统采用30个5mm草帽型LED作为光源,最高功率为1.8W。

而市场上多数台灯的光源功率一般都在10W以上。

2、超长寿命光源:半导体芯片发光,无灯丝、无玻璃泡、不怕震动、不易破碎、使用寿命可达10万小时远远超过普通光源寿命。

3、健康光源:光源发出的光线多集中在可见光区域,光线中含紫外线和红外线少,产生辐射少。

而且以直流供电,没有普通光源因为交流电引起的频闪。

4、人体自动红外感应开关:能在一定距离范围内自动感应人体辐射出的红外线,并自动打开光源。

当在一定时间内感应不到人体红外时,就自动关闭光源。

并且可以手动调节红外感应器件的感应距离和延时时间。

5、多级PWM调光:根据自身需求,可通过点触式按键实现光源强度的多级调节。

6、指标:工作电压:220V市电工作电流:60mA~100mA最大功率:1.8W感应距离:3~7m感应延时:15~300s工作环境温度:0~70℃(单片机工作温度范围)外形尺寸:185mm*120mm*300mm1.3 系统设计的内容本LED智能台灯系统主要包括以下四个模块:(1)LED光源驱动模块利用变压器将220V的交流电转化成12V的交流电源,并使用全桥和电容对其进行整流滤波,使其相对稳定在15V左右。

然后使用PT4115电源驱动芯片将其转换成稳定的恒流源。

(2)单片机外围电路模块利用STC89C52单片机实现对PWM调光以及红外检测模块的控制。

其包括单片机电源电路部分,外围晶振部分、复位电路部分以及串口部分。

串口可以实现对系统程序的实时升级及修改。

(3)人体红外检测模块利用热释电红外检测模块来检测是否有人靠近台灯,若有人则自动开启光源,当一段时间检测不到人时台灯就会自动熄灭。

(4)手动PWM调光模块通过两个点触式开关来实现光源光强的调节。

当按下减弱开关时,单片机会检测到低电平,并将PWM波得占空比减少,这样光强变弱。

当按下增强开关时,单片机会检测到低电平,并将PWM波得占空比增加,这样光强变强。

2 系统的可行性分析2.1系统设计的意义:LED作为一种新型光源,具有高效节能、绿色环保、使用寿命长等其他光源无法比拟的优点,代表着未来照明技术的发展方向。

本文设计了一种以STC89C52 单片机为核心的家用多功能白光LED台灯系统,采用PT4115LED恒流驱动方案,可实现对LED 台灯的PWM多级调光控制;同时,系统兼有人体红外感应功能,能自动开关光源。

本文详细给出系统的硬件与软件设计过程。

实验证明,该多功能LED台灯稳定高效,功能丰富,能够满足家庭实际应用的要求。

2.2系统功能设计可行性分析:LED被认为是21世纪的照明光源。

LED发光器件是冷光源,光效高,工作电压低,而且能耗低,可控制好、无辐射,同样亮度下,LED能耗为白炽灯的10%,荧光灯的50%。

LED寿命可达10万小时,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍。

随着能源紧缺、电价越来越高、环保要求及LED的光效的提高,用LED替代现在台灯普遍使用的白炽灯或荧光灯,环保无污染。

另外,LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达80~90%,并且传统的台灯中的光源体使用的是交流电,所以每秒钟会产生100-120次的频闪。

LED灯是把交流电直接转换为直流电,不会产生闪烁现象,保护眼睛,可以获得“柔和”的灯光环境。

现在的普通台灯90%的供电系统是用交流电经变压后直接供电,在用电高峰期时使用会增加供电系统的负担,并且停电时不能工作,移动使用性较差。

太阳能是新型的绿色能源,但普及率还不高。

因此,我们提出智能LED台灯方案。

3 系统硬件电路设计3.1 电源模块3.1.1 LED光源驱动电路LED光源的驱动电路就是把220V交流市电变换成稳定的恒流源,电路的设计本着删繁就简、节省成本的原则,应该从能完成这个电路设计要求的众多LED驱动芯片中选择集成度高、性能较好、应用电路简单、价格较平的性价比有优势的PT4115芯片。

因此选择驱动电路外围器件少的驱动芯片是生产成本的首要考量。

图3-1 PT4115 LED光源驱动电路图3-2 PT4115 芯片实物图通过 PT4115芯片上的DIM 端,可以方便的进行模拟或PWM 调光。

由于模拟调光是直接改变流过LED 电流的大小来实现亮度调节,除了亮度会改变以外,也会影响白光的质量,即不同电流下发出的白光存在色偏。

因此,本设计采用PWM 调光方案,PWM 调光的基本原理是保持LED 正向导通电流恒定,而通过控制电流导通和关断的时间比例,即改变输入脉冲信号的占空比,使LED 产生亮暗变化;并利用人眼的视觉残留效应,当LED 亮暗变化频率大于120Hz 时,人眼就不会感觉到闪烁,而看到是LED 的平均亮度。

PWM 调光的优势是LED 正向导通的电流是恒定的,LED 的色度就不会像模拟调光时产生变化。

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