基于单片机的智能台灯

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基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计摘要LED 台灯具有节能、环保、寿命长的特点,越来越受到人们的青睐。

本文设计了一款基于单片机的智能 LED 台灯,通过单片机控制LED灯的亮度和色温,实现智能调光和调色功能,同时提供人体感应、定时开关等智能功能,以满足用户的不同需求。

关键词LED 台灯;单片机;智能控制;调光;调色二、设计原理2.1 单片机选择在本设计中,我们选择了常见的 STM32 单片机作为控制核心。

STM32 具有丰富的外设资源和强大的计算能力,可以很好地满足 LED 台灯的智能控制需求。

2.2 亮度调节LED 台灯的亮度是通过 PWM(脉冲宽度调制)来实现的。

通过控制 PWM 的占空比,可以精确地调节 LED 的亮度。

我们可以通过单片机的定时器来产生 PWM 信号,从而控制LED 的亮度。

2.3 色温调节LED 台灯的色温调节可以通过控制 RGB LED 或者使用特殊的 LED 芯片来实现。

在本设计中,我们选择了使用特殊的 LED 芯片,通过改变驱动电流的大小来调节 LED 的色温。

这样可以实现从冷白光到暖白光的平滑调节,满足用户对不同环境的需求。

2.4 智能功能为了提升 LED 台灯的智能化程度,我们还加入了人体感应和定时开关等功能。

通过红外传感器可以检测到人体的存在,并自动调节灯光的亮度和色温;定时开关可以让用户设定 LED 台灯的开关时间,方便用户根据生活习惯来控制台灯的开关。

三、硬件设计3.1 LED 选择LED 台灯的光源选择是非常重要的,我们选用了高亮度的 SMD LED,其发光效率高,寿命长,且色温范围广,可以满足用户对不同色温的需求。

3.2 单片机控制电路单片机控制电路主要包括电源模块、人体感应模块、PWM 生成模块和电流调节模块。

电源模块负责对 LED 台灯整体的供电,人体感应模块负责检测人体的存在,PWM 生成模块负责产生调节 LED 亮度的 PWM 信号,电流调节模块负责调节 LED 的色温。

(完整版)基于单片机控制的智能台灯

(完整版)基于单片机控制的智能台灯

基于单片机控制的智能台灯1绪论1.1 论文选题背景社会在不断进步,人类在不断追求,市场在不断变化,高科技应用含量决定着产品发展的新趋势和前景,智能化技术在电子产品领域的应用意义深远。

随着电子产品的快速发展,家用电器也越来越偏向智能化,已经应用于实际中的有智能洗衣机,智能电饭锅,智能电磁炉等,而所用的智能化家用电器都用一个共同的特点,都是利用单片机作为中央控制单元。

结合了单片机的智能家用电器和普通家用电器相比,功能上更强,使用更方便,安全可靠性也更高,最重要的是更节省电能,提高了家用电器的品质。

家用电器因为单片机的加入而走向智能化,并且随着人们生活水平的提高日益走向平民化,我们的生活也随着家用用电器的发展越来越方便、舒适。

随着家用电器的发展,作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化。

虽然按键式的台灯还是台灯市场的主体。

但是,随着现代电子技术的发展和人们的需求变化,传统的台灯已经感受到产品更新换代的威胁。

与其他的智能化家用电器一样,智能化台灯有许多普通按键台灯所无法比及的优势,智能化台灯一方面可以更节省电能,有利于环保,另一方面可以纠正使用者的坐姿,预防脊椎变形和眼睛近视。

同时,智能台灯在黑暗的时候自动开关灯的功能也让使用者使用起来更方便,省去黑暗摸灯的麻烦。

智能型电器产品由于它们的巨大优势将渐渐进入人们的生活中。

基于以上背景,我们提出了基于单片机控制的红外智能台灯的设计。

1.2 论文研究的意义我国政府非常重视节能和节约。

1997年11月1日我国颁布了《中华人民共和国节约能源法》,节能已经是法律上的规定,是我国重要国策之一。

智能节能台灯最大的优点就是省电和方便。

方便不用多说了,来之则亮去之则暗,不用动手,更重要的是能节省电能。

节省电能还能保护环境。

我国有70%的电能来自火力发电厂,而火力发电厂少发一度电(就是1千瓦时)会减少1千克的CO2排放,而CO2是温室效应的罪魁祸首。

智能节能台灯在节约电能的同时也保护了自然环境,一举两得。

基于单片机的智能台灯

基于单片机的智能台灯

基于单片机的智能台灯目录1.引言1.1背景1.2 目的2.系统概述2.1系统架构2.2硬件组成2.3 软件流程3.硬件设计3.1单片机选择3.2 电源设计3.3 感光元件选择与接口设计3.4 Led灯设计与控制3.5 用户接口设计4.软件设计4.1 系统初始化4.2 感光元件数据采集与处理4.3 灯光控制算法4.4 用户接口程序设计5.测试与验证5.1 硬件测试5.2 软件测试6.总结与展望1.引言1.1 背景本章节介绍台灯应用背景,包括现有台灯存在的问题和智能台灯的发展趋势。

1.2 目的本章节介绍本文档的目的,即设计一款基于单片机的智能台灯,以解决现有台灯存在的问题,并提供更多的功能和便利性。

2.系统概述2.1 系统架构本章节介绍智能台灯的系统架构,包括硬件和软件两个层面。

2.2 硬件组成本章节详细介绍智能台灯的硬件组成,包括单片机选择、电源设计、感光元件选择与接口设计、Led灯设计与控制以及用户接口设计等方面。

2.3软件流程本章节详细介绍智能台灯的软件流程,包括系统初始化、感光元件数据采集与处理、灯光控制算法以及用户接口程序设计等方面。

3.硬件设计3.1 单片机选择本章节介绍选择合适的单片机,并解释选择的理由。

3.2 电源设计本章节详细介绍智能台灯的电源设计,包括电源输入和输出的接口设计、电源稳定性和效率的考虑等方面。

3.3 感光元件选择与接口设计本章节详细介绍选择合适的感光元件,并设计相应的接口电路,以便实现感光元件数据的采集和处理。

3.4Led灯设计与控制本章节详细介绍智能台灯的Led灯设计和控制方法,包括Le d灯的数量、功率以及调光控制等方面。

3.5 用户接口设计本章节详细介绍智能台灯的用户接口设计,包括按键或触摸屏设计、显示器界面设计等方面。

4.软件设计4.1 系统初始化本章节详细介绍智能台灯的系统初始化过程,包括初始化各个外设、设置相关参数等方面。

4.2 感光元件数据采集与处理本章节详细介绍感光元件数据的采集和处理方法,使得系统能够根据环境光亮度动态调整灯光亮度。

基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计智能LED台灯是一种基于单片机技术的智能照明设备,具有色温调节、亮度调整、定时开关和远程控制等功能。

本文将介绍智能LED台灯的设计原理和实现方法。

智能LED台灯的核心部件是单片机,它可以实现对LED灯的控制和调整。

还可以通过传感器收集环境数据,实现自动调节。

下面是智能LED台灯的主要设计思路。

需要选择适合的单片机模块。

考虑到成本和复杂度,可以选择一款性能较好且价格适中的单片机模块。

常用的单片机型号有STM32、Arduino等。

根据实际需求选择合适的型号和功能。

接下来是LED灯的选择和控制。

LED灯可以选择冷光源和暖光源,以实现色温调节。

通常使用PWM技术控制LED灯的亮度。

PWM技术通过改变LED灯的亮度来模拟不同的色温。

可以根据需要调节PWM的占空比,控制LED灯的亮度。

第三步是添加温度传感器。

温度传感器可以实时监测环境温度,并根据温度数据调节LED灯的亮度和色温。

当环境温度较高时,LED灯可以降低亮度和色温,以减少照明对人体的影响。

最后一步是添加远程控制功能。

可以通过无线通信模块(如蓝牙、Wi-Fi)连接智能手机或其他设备,通过手机App或其他方式对LED台灯进行远程控制。

远程控制功能可以实现开关控制、亮度调节、色温调节、定时开关等功能。

通过以上设计思路,可以实现智能LED台灯的设计。

在实施过程中,还可以考虑其他因素,如耗能测量、多种模式切换、安全性等。

为了提高用户体验和降低使用难度,还可以设计友好的操作界面和提示功能。

智能LED台灯的设计基于单片机技术,具有色温调节、亮度调整、定时开关和远程控制等功能。

实现这些功能需要选择合适的单片机模块、LED灯、温度传感器和光线传感器,并添加远程控制功能。

设计过程中还应考虑其他因素,如能耗、模式切换和用户体验等。

基于52单片机的智能台灯设计

基于52单片机的智能台灯设计

基于52单片机的智能台灯设计智能台灯是一种集成了多种智能化功能的家居灯具,不仅可以智能调节光线亮度和色温,还可以通过智能控制实现定时开关、光线感应和远程操控等功能。

而则是通过利用52单片机的强大功能和灵活性,结合传感器、无线通信模块等元件,实现了更加智能化的台灯设计方案。

本文将从硬件设计、软件设计和功能实现等方面对基于52单片机的智能台灯设计进行深入分析和研究。

一、硬件设计基于52单片机的智能台灯设计的硬件部分主要包括单片机模块、传感器模块、光源模块和无线通信模块等。

单片机模块是整个智能台灯的核心控制部分,负责接收用户指令和传感器数据,控制光源的亮度和色温等。

传感器模块通常包括光线感应传感器、温湿度传感器和人体红外传感器等,用于感知环境的光线、温度和人体等信息。

光源模块则是智能台灯的光源部分,可以采用LED灯珠等光源元件,通过单片机控制实现光线的调节。

无线通信模块可以选择WiFi模块、蓝牙模块或者ZigBee模块,用于实现智能台灯和智能手机或者智能家居系统的连接和通讯。

在硬件设计中,需要考虑电路的稳定性和可靠性,以及元件之间的接口和通讯方式。

同时,还需要考虑到整体设计的美观性和实用性,尽可能减小台灯本身的体积和重量,提升用户体验和便利性。

最终设计出符合要求的硬件方案,是成功实现智能台灯设计的基础和关键。

二、软件设计基于52单片机的智能台灯设计的软件部分主要包括单片机程序设计和手机App设计两个方面。

单片机程序设计是整个智能台灯系统的核心,主要负责控制台灯的各种功能和操作。

在单片机程序设计中,需要实现光源的亮度和色温调节、定时开关功能、光线感应和人体感应等功能。

通过合理的算法设计和程序编写,实现智能台灯的智能化控制和操作。

手机App设计则是智能台灯与用户之间的桥梁,用户可以通过手机App对智能台灯进行远程控制和设置。

在手机App设计中,需要实现与智能台灯的通讯和数据传输,以及用户界面的设计和操作交互。

基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计一、设计方案1.硬件部分单片机选用STM32F103C8T6,这款单片机具有丰富的外设资源,可以满足LED台灯的控制需求。

LED灯珠选用RGB三色灯珠,可实现丰富的光色变换。

电源部分采用稳压电源芯片,保证LED台灯的稳定工作。

控制部分采用红外接收模块,实现遥控功能。

还可以添加温湿度传感器、光敏传感器等传感器,实现台灯的智能化控制。

软件部分的设计主要包括单片机程序设计和手机APP开发。

单片机程序设计主要实现以下功能:控制LED灯珠的亮度、颜色和模式,接收红外遥控信号,接收传感器信号,并通过串口通信将数据传输到手机APP。

手机APP主要实现远程控制LED台灯,设置定时开关机,查看温湿度和光照强度等功能。

二、设计实现步骤首先进行硬件设计,按照功能模块划分,设计PCB板。

在设计PCB板时,要充分考虑电路的可靠性和稳定性,尽量减小电路的干扰和损耗。

2.软件设计单片机程序设计采用C语言进行编程,主要包括LED灯控制程序、红外遥控程序、传感器数据处理程序等。

手机APP开发采用Android或IOS平台进行开发,主要使用Java或Swift语言进行编程。

3.联调测试完成硬件设计和软件编程后,进行联调测试。

首先对硬件进行功能测试,确保各个模块能正常工作。

然后进行软件联调测试,确保单片机和手机APP之间能正常进行数据通信。

4.生产制造完成联调测试后,进行生产制造。

首先进行小规模生产,进行功能测试和质量检验。

然后进行大规模生产,生产成品LED台灯。

5.市场推广LED台灯生产完成后,进行市场推广。

通过线上线下渠道进行推广,让更多的消费者了解到智能LED台灯的优点,并购买使用。

三、设计特点1.节能环保LED灯具有节能环保的特点,与传统白炽灯相比,LED灯具有更高的光效,能有效节省能源,减少能源消耗,降低环境污染。

2.色彩丰富RGB LED灯珠能够发出红、绿、蓝三种颜色的光,通过不同比例的混合可以发出丰富的颜色,满足人们对灯光色彩的多样化需求。

基于单片机的智能台灯设计

基于单片机的智能台灯设计

基于单片机的智能台灯设计一、引言本文档描述了基于单片机的智能台灯设计的详细内容。

智能台灯是一种通过单片机控制的台灯,具有自动调光、语音控制等智能化特性。

本文将介绍台灯的整体设计思路、硬件设计、软件设计、测试与验证等内容。

二、设计思路2.1 目标与需求分析2.2 总体设计方案2.3 功能拆分与模块划分三、硬件设计3.1 主控单元3.1.1 单片机选型3.1.2 主控单元电路设计3.2 光照传感器3.2.1 光照传感器选型3.2.2 光照传感器接口设计3.3 LED灯光模块3.3.1 LED灯光模块选型3.3.2 LED灯光模块电路设计3.4 语音识别模块3.4.1 语音识别模块选型3.4.2 语音识别模块接口设计3.5 电源与供电模块3.5.1 电源选型3.5.2 电源电路设计四、软件设计4.1 系统框架设计4.2 光照传感器数据采集与处理4.3 LED灯光控制算法设计4.4 语音控制算法设计4.5 系统交互界面设计五、测试与验证5.1 硬件测试5.1.1 主控单元功能测试5.1.2 光照传感器功能测试5.1.3 LED灯光模块功能测试5.1.4 语音识别模块功能测试5.1.5 电源与供电模块测试5.2 软件测试5.2.1 系统功能测试5.2.2 性能测试5.3 验证结果与分析附件:附件一、电路原理图附件二、电路板布局图附件三、系统软件代码法律名词及注释:1、单片机:也称为微控制器,是一种集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口以及其他辅助功能的集成电路芯片。

2、光照传感器:用于感知光照强度的传感器,常用的有光敏电阻、光电二极管等。

3、LED灯光模块:采用LED作为光源的照明模块,具有高效、节能等特点。

4、语音识别模块:用于将语音信号转换为数字信号并进行语音识别的模块,常用的有声学模型、语音识别算法等。

基于单片机的智能台灯设计

基于单片机的智能台灯设计

基于单片机的智能台灯设计一、引言二、智能台灯的功能需求分析(一)亮度调节用户能够根据不同的使用场景和个人需求,灵活调节台灯的亮度。

例如,在阅读时需要较高的亮度,而在睡前阅读时则需要较柔和的光线。

(二)色温调节提供不同的色温选择,如冷光、暖光和自然光,以适应不同的环境和视觉需求。

(三)自动感应具备人体感应功能,当人靠近时自动亮起,人离开一段时间后自动熄灭,节省能源。

(四)定时功能可以设置定时关闭,避免用户在使用过程中睡着而忘记关灯。

(五)光线自适应能够根据周围环境的光线强度自动调整台灯的亮度,保持舒适的照明效果。

(一)单片机选择选用合适的单片机作为控制核心,如 STM32 系列。

STM32 具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等优点,能够满足智能台灯的控制需求。

(二)光照传感器采用光敏电阻或环境光传感器,实时检测周围环境的光线强度,并将信号传输给单片机进行处理。

(三)人体感应模块使用红外热释电传感器来检测人体的存在,当有人靠近时,传感器输出信号给单片机,控制台灯亮起。

(四)LED 驱动电路选择合适的 LED 驱动芯片,如恒流驱动芯片,以保证 LED 灯珠的稳定工作和亮度调节。

(五)按键模块设置若干按键,用于用户手动调节亮度、色温、定时等功能。

(六)显示模块可以采用液晶显示屏(LCD)或数码管,显示当前的亮度、色温、定时时间等信息。

(一)主程序流程系统初始化后,进入主循环。

不断检测光照传感器、人体感应模块和按键模块的输入信号,根据信号执行相应的操作,如调节亮度、色温、控制台灯的开启和关闭等。

(二)亮度调节算法通过 PWM(脉冲宽度调制)技术实现亮度调节。

根据用户设定的亮度值,调整 PWM 信号的占空比,从而改变 LED 的平均电流,实现亮度的变化。

(三)色温调节算法采用不同颜色的 LED 灯珠(如冷白、暖白),通过调节两种颜色LED 灯珠的电流比例,实现色温的变化。

(四)人体感应处理当人体感应模块检测到有人靠近时,立即开启台灯,并根据环境光强度自动调整亮度。

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-目录摘要1第一章绪论21.1引言21.2工程容31.2.1工程容和要求31.2.2工程分析3第二章系统组成及电路设计42.1系统组成局部42.2电路设计局部52.2.1传感器组成的信号检测及处理局部52.2.2放大电路72.2.3复位电路8第三章传感器局部93.1热释电红外传感器的原理特性93.2热释电红外传感器的工作原理93.3光敏电阻103.3.1光敏电阻的工作原理103.3.2光敏电阻主要参数与特性11第四章软件程序设计124.1总体程序框图124.2主程序流程图124.3程序设计13总结14参考文献15附件16摘要当前智能家居的开展遇到了很多问题。

其中,将工业中的控制系统和理念生搬硬套到生活之中便是产生这些问题的最主要原因之一。

这样做不仅增加了智能化生活的本钱和难度,也严重影响了生活的舒适性和便利性,而且复杂系统的平安性也不可靠,这对家居生活的破坏无疑是灾难性的。

为此我们不妨借鉴人类的开展历程,从智慧开场,靠合作壮大自己。

用智能去改善生活。

所以我们认为家居生活的开展方向是:应用简单可靠的系统,通过高智能的精准控制和协同,让生活变得更简单更舒适更节约。

从专业的角度讲,我们是电子产品的造物主,赋予它们灵魂不仅是我们的梦想也是我们的使命。

基于这一理念我们推出了人工智能台灯。

它不仅能照亮你的居室,还能照亮通往未来家庭的路。

它不仅是一个消费品,更是家庭云系统中的一员。

当然它更是一种安康绿色的理念[1]。

光是智能开关这一项功能每年就可节约数十亿千瓦时的电力,再加上智能调光模式所节约的电力和太阳能模块所转换的电力,节约的能源将是非常可观的。

再有,阅读模式的光强调控以及LED照明的无频闪特性对人眼极为有利,还能减小患近视眼等疾病的风险。

通过灯光调节生活节律也是重要的优势,通过统计得来的数据将制定出最符合人体节律的光线方案,可缓解不规那么的生活规律对安康的影响。

基于单片机控制的智能节能台灯,社会在不断进步,人类在不断追求,市场在不断变化,高科技应用含量决定着产品开展的新趋势和前景,智能化技术在电子产品领域的应用意义深远。

随着电子产品的快速开展,家用电器也越来越偏向智能化,已经应用于实际中的有智能洗衣机,智能电饭锅,智能电磁炉等,而所用的智能化家用电器都用一个共同的特点,都是利用单片机作为中央控制单元。

结合了单片机的智能家用电器和普通家用电器相比,功能上更强,使用更方便,平安可靠性也更高,最重要的是更节省电能,提高了家用电器的品质。

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[2]。

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。

关键词:智能BISS0001 节能第一章绪论1.1引言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。

当夜晚降临时,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〔波长为9.5um〕传感控制电路。

当人体在台灯的围且环境光强较弱时,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,假设在一定时间未离开桌面那么自动熄灭。

当人离开时那么自动关灯,到达节约能源的目的。

随着智能控制理论和人工智能研究的深入,各种更加逼真地模拟人类智能的家用电器会更多地出现,而单片机和智能理论的结合,将来不但更多地改良现行家用电器,而且将会产生全新的家用电器。

家用电器因为单片机的参加而走向智能化,并且随着人们生活水平的提高日益走向平民化,我们的生活也随着家用用电器的开展越来越方便、舒适。

随着家用电器的开展,作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的开展步伐走向智能化。

虽然按键式的台灯还是台灯市场的主体。

但是,随着现代电子技术的开展和人们的需求变化,传统的台灯已经感受到产品更新换代的威胁。

与其他的智能化家用电器一样,智能化台灯有许多普通按键台灯所无法比及的优势,智能化台灯一方面可以更节省电能,有利于环保,另一方面可以纠正使用者的坐姿,预防脊椎变形和眼睛近视[3]。

同时,智能台灯在黑暗的时候自动开关灯的功能也让使用者使用起来更方便,省去黑暗摸灯的麻烦。

台灯是一般家庭的生活必需品,但由于经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

全球这么多台灯,估算一下,消耗能源可观。

另一个是作为一个必需品,当然要使生活变得更方便,省去了黑暗中开灯的麻烦,并且可以纠正坐姿。

本系统在实验室进展了实物实验。

热释电红外探测器1的距离是4m左右〔距离可调〕,主要是因为般来说是门离书桌的距离;以便黑暗中时人一到门口那么启动,省去了开灯的麻烦,用户可以根据自己的实际情况进展距离调节。

热释电红外探测器1的距离是10cm左右〔距离可调〕,主要考虑是当学习时,有时坐姿不正,引起身体离桌面太近,容易引起近视,此时台灯发出警告,提醒注意,假设在设定的时间未离开,那么强制熄灭。

有时人学习累了,趴在桌子上睡觉,而忘了关灯,这时系统就会检测到,从而启动延时程序,一段时间过后,台灯就会自动熄灭。

1.2工程容1.2.1工程容和要求工程名称:智能台灯工程要求: 设计并制作一种智能台灯,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。

具体要求如下:1.以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为根底,以BISS0001信号处理电路,利用单片机进展处理,以到达便于控制的目的;2.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麻烦;3.当学习时由于靠桌面太近,造成坐姿不正,系统就会提示,以纠正坐姿,防止近视;4.学习太累了时,趴在桌子上睡会儿时,台灯就会自动熄灭;5.当无人在时,系统也会使台灯自动熄灭,以到达节省能源的目的1.2.2工程分析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。

当夜晚降临时,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〔波长为9.5um〕传感控制电路。

当人体在台灯的围且环境光强较弱时,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,假设在一定时间未离开桌面那么自动熄灭。

当人离开时那么自动关灯,到达节约能源的目的。

单片机在本次智能节能台灯设计中的主要控制单元,主要控制电路灯光,控制电路是在单片机的控制下工作[4]。

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拟常见的问题。

以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为根底,以BISS0001信号处理电路,利用单片机进展处理,以到达便于控制的目的。

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;当学习时由于靠桌面太近,造成坐姿不正,系统就会提示,以纠正坐姿,防止近视;当学习太累了时,趴在桌子上睡会儿时,台灯就会自动熄灭;当无人在时,系统也会使台灯自动熄灭,以到达节省能源的目的。

除了硬件局部采用防干扰技术外,在软件中也采用了防干扰技术,当中断0产生时,并不立即执行,而是对其进展延时,防止由于不小心而进入到探测器2的围,以免产生误判。

第二章系统组成及电路设计2.1系统组成局部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拟常见的问题。

以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为根底,以BISS0001信号处理电路,利用单片机进展处理,以到达便于控制的目的[5]。

系统构造框图如图2-1所示。

图2-1 系统构造图本系统组成如图一所示,主要由三局部组成:1)传感器及信号处理局部:检测人体辐射红外信号及光强信号经过处理后变成可处理的数字信号2)以80C51组成的中央处理单元:处理信号并发出控制命令3)提醒电路及灯光控制电路:给出提醒信号并根据80C51给出的命令控制灯光整个系统是以80C51控制下工作的。

其工作过程为:当环境光比拟强时,光敏电阻阻值比拟小,信号处理电路检测到低电平信号,制止热释电红外传感器工作,省去了80C51处理过程。

当环境光比拟弱时,光敏电阻阻值变大,信号处理电路接收到高电平,从而启动热释电红外传感器工作。

热释电红外传感器1探测比拟远的距离,当人体进入到传感器1的控测围且光强较弱时,信号检测电路处理信号,并向单片机发送一个中断,80C51启动灯光控制电路,使灯慢慢变亮。

当环境光比校弱时,且人体过于靠近桌面,热释电红外传感器2检测到信号,同时了在热释电红外传感器1的控测围,信号处理电路同时向80C51发送信号,80C51处理信号根据优先级顺序,屏蔽掉热释电红外传感器1的信号,启动延时电路,发出警报使人离开,假设在设定的时间未离开桌面,那么启动灯光控制电路,使灯慢慢熄灭。

当人体离开热释电红外传感器2的控测围且在热释电红外传感器1的控测围时,灯光又慢慢变亮[6]。

2.2电路设计局部2.2.1传感器组成的信号检测及处理局部在电路设计局部中,单片机在本次智能节能台灯设计中的主要控制单元,主要控制电路灯光,控制电路是在单片机的控制下工作。

传感器在设计者起着重要的作用,传感器组成的信号检测及处理局部电路原理如图2-2所示。

图2-2 传感器组成的信号检测及处理局部图二是由红热释电红外传感器、光敏电阻、BISS0001组成的信号检测及处理电路。

红热释电红外传感器只对波长为10μm〔人体辐射红外线波长〕左右的红外辐射敏感,所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。

探头包含两个互相串联或并联的热释电元,而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有一样的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。

一旦人侵入探测区域,人体红外辐射通过局部镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,于是输出检测信号。

BISS0001是由运算放大器、电压比拟器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路[7]。

当外界光强较强时,光敏电阻阻值很小,BISS0001检测到低电平,从而封锁14脚,制止传感器infare1的信号。

当外界光强较弱时,光敏电阻阻值很大,BISS0001检测到低电平,开启14脚;infare1检测到人体信号时,产生微弱的信号输出,经R5、R1005、R4、C1、C6、C7组成的信号放大滤波电路。

R1000、R1001、C1000和C1001组成的延时电路。

信号经处理后从2脚输出。

单片机灯光控制电路如图2-3所示。

图2-3 单片机灯光控制电路图三是由单片机组成的报警及灯光控制电路。

当外部无任何中断时,80C51控制74LS138的使能控制端,使后面电路不工作。

当有中断一产生时,80C51启动74LS138,向P0脚低4位发送信号,控制灯慢慢亮。

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