基于PWM调光的智能多功能台灯设计

本科毕业设计

题目基于PWM的智能多功能台灯设计姓名韦洋

专业自动化

学号 201042004 指导老师曹卫锋

郑州科技学院电气工程学院

二○一四年五月

郑州科技学院毕业设计（论文）任务书

题目基于PWM的智能多功能台灯设计

专业自动化学号201042004 姓名韦洋

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

主要内容：

（1）功能要求：台灯能够自动调整光强亮度，检测环境温度，显示日历等。（2）硬件要求：整个系统的硬件部分包括单片机，键盘、显示和信号输出等。上述内容为基本要求，可按照自己的理解增加功能使之更完善。

基本要求：

（1）明确毕业设计任务，复习与查阅有关资料。

（2）对设计进行简要说明，总体设计方案，设计电路，使用计算机绘图，画出详细的电路接线图，列出元器件清单。电路图要求工整、清楚、正确，并标明管脚。

（3）软件编程必须有流程图，程序必须加注释，各程序段的开始要注明该段功能和作用。

（4）要求使用A4打印稿，不少于2万字。格式遵照学校规定。

主要参考资料：

（1）周航慈.单片机应用程序设计技术[M].北京航空航天大学出版社

（2）中国期刊全文数据库。

（3）“电子技术应用”、“电子设计应用”、“单片机与嵌入式系统应用”等期刊。（4）张毅刚.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社

（5）/a/zuopinzhanshi/diqijiedasaizuopin/

（6）/forum/357/1

完成期限：

指导教师签名：

专业负责人签名：

年月日

郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告

注：课题来源要填写明确（如教师拟定、学生建议、某企事业单位项目等）课题类型：（1）A—工程设计；B—技术开发；C—软件工程；D—理论研究；E—调研报告

（2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题；

要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。

目录

中文摘要....................................................................................................................... I 英文摘要...................................................................................................................... I I 前言.......................................................................................................................... IV 1 设计的总体要求及方案选择. (1)

1.1 调光技术的选择 (1)

1.2 主要集成芯片的选择 (2)

2 硬件系统电路设计 (4)

2.1 整体电路系统模块 (4)

2.2 单片机主控系统 (4)

2.3 恒流驱动系统 (5)

2.4 时钟系统 (7)

2.5 液晶显示系统 (8)

2.6 温度检测系统 (10)

2.7 蜂鸣系统 (12)

2.8 按键系统 (12)

2.9 电源系统 (13)

3 系统软件设计 (14)

3.1 系统主程序 (14)

3.2 按键检测和处理程序 (15)

3.3 外部中断程序 (16)

3.4 定时器中断程序 (16)

3.5 C语言程序编写和ISP软件程序下载 (17)

4软件的调试和仿真 (19)

5 硬件的组装与调试 (20)

5.1元器件的选择与测量 (20)

5.2电子元器件的焊接与组装 (20)

5.3电子电路的调试 (21)

5.3.1 调试方法 (21)

5.3.2 调试步骤 (21)

总结 (24)

致谢 (25)

参考文献 (27)

附录1 电路实物图 (28)

附录2 电路原理总图 (29)

附录3 电路程序清单 (30)

附录4 元器件清单 (58)

基于PWM的智能多功能台灯设计

摘要

随着电子技术的日益发展，人们生活中的照明工具也在发生着巨大的变化。普通电灯，白炽灯，LED灯，这也反映了人类社会的进步，科技的发展。目前的家居逐步朝着多功能化智能化的方向发展[12]。随着环境问问题的恶化，能源的减少。节能绿色环保的台灯，逐步走进了人们的生活。以前的台灯用途单一，而现在的人们需要一种多功能智能化的台灯。因此利用所学知识设计一种多功能绿色环保的台灯是一种很好的方向。

本文介绍了一种基于PWM调光的智能台灯设计。把单片机技术和PWM调光技术结合起来实现台灯光强的调节。利用软件来改变占空比从而来改变电压的大小实现调光。利用DS1302时钟芯片和单片机结合来产生时间日历。利用DS18B20温度检测芯片来检测环境温度。用1602字符型液晶显示芯片来显示时间，日历，星期，温度，以及台灯的光强等级。利用蜂鸣器和时钟芯片产生定时闹钟。从而使台灯拥有多项功能。

文章对总体设计思想进行了论述，分析了系统主要功能并以系统硬件设计框图的形式体现，进行了方案选择与方案论证。完成了硬件电路的设计，描述了各模块电路的组成，其中包括单片机最小系统、液晶显示电路、时钟电路、蜂鸣器电路，温度检测电路，照明电路等，分析了电路中所用芯片的主要功能及各部分电路的工作原理。

本设计通过对各模块的硬件和软件的设计，基本能够达到设计要求，满足人们日常对台灯的功能使用。

关键词：台灯；多功能；单片机；PWM调光