无线智能台灯的设计与实现doc_bobapp官方下载-bobapp官方下载安卓版
栏目:行业资讯 发布时间:2023-01-25
  题 目:无线智能台灯的设计与实现 PAGE 15 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 3110 摘要 I 23639 Abstract II 30148 第1章 绪论 1 15660 1.1 课题背景 1 22235 1.2 课题意义 1 31052 1.3 台灯的发展现状 错误!未定义书签。 17901 第2章 系统总体方案设计 2 31959 2.1 总体设计方案 2

  题 目:无线智能台灯的设计与实现 PAGE 15 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 3110 摘要 I 23639 Abstract II 30148 第1章 绪论 1 15660 1.1 课题背景 1 22235 1.2 课题意义 1 31052 1.3 台灯的发展现状 错误!未定义书签。 17901 第2章 系统总体方案设计 2 31959 2.1 总体设计方案 2 6051 2.2 器件的选型 2 1746 2.2.1 MCU的选型 2 16383 2.2.2 显示方案的选择 3 28669 2.2.3 按键的选择 4 15965 2.2.4 无线 主系统模块 5 23557 3.1.1 最小系统电路 5 26914 3.1.2 LED照明电路原理图 6 28603 3.2 光照强度采集电路设计 7 28049 3.2.1光敏电阻工作原理 7 11489 3.2.2 ADC0832与单片机的接口 7 15214 3.3 人体红外检测模块 8 1408 3.3.1 热释电红外传感器的原理特性 8 29839 3.3.2 人体红外检测电路 9 29760 3.4 按键输入模块 9 12416 第4章 软件设计 9 9212 4.1 主程序设计 9 574 4.1.1 总体程序 10 26884 4.1.2 工作方式子程序设计 12 27907 4.1.3 光照强度采集子程序设计 12 16708 4.1.4人体红外感应子程序设计 14 18484 第5章 仿线 元器件的选择与测量 15 21485 5.2 模块调试和仿线人体红外感应仿线.1人体红外感应实物展示图 20 32304 5.4.2 手动模式实物展示图 21 13820 第6章 总结 22 6256 参考文献 23 2494 附 录 24 2377 附录一 元件清单 24 30708 附录二 原理图 25 27900 附录三 程序清单 26 PAGE PAGE 1 PAGE PAGE I 无线智能台灯设计与实现 摘要:针对当前电子技术的日益发展以及人们对多功能智能化台灯的需求,我们利用所学的知识设计一种多功能绿色环保的智能台灯。 这次我们介绍了一种基于脉冲宽度调制调光的智能台灯设计,既可以通过人工手动调节台灯的亮度,也可以通过感应周围光线的强度以及红外感应进行调节。台灯的控制系统由单片机最小系统,光照采集系统,人体红外感应系统,手动调节系统、LED照明系统以及按键系统组成,以STC89C52单片机作为主芯片,光照强度传感器是电阻型传感器,是根据光照强度的变化而改变电阻的变化,红外感应通过HC-SR501红外热释传感设备自动感应开灯,且灯的亮度随着环境光线的改变而自动调节,人离开台灯范围时,即红外热释传感器检测不到有人时,1分钟后自动熄灯。同时为了提高本设计的适用范围,还加入了手动模式的控制,在这种模式下,台灯亮度由按键调节,这样使台灯在一些特殊情况下也能适用。 关键词:STC89C52单片机;台灯 ;PWM;人体感应 PAGE PAGE 3 PAGE PAGE II Design?and?realization?of?wireless?intelligent?desk?lamp Abstract:In view of the increasing development of electronic technology and peoples demand for multi-functional intelligent table lamp, we use our knowledge to design a multi-functional green and environmental protection intelligent table lamp. This time, we introduce a design of intelligent table lamp based on PWM dimming, which can adjust the brightness of table lamp manually or by sensing the intensity of surrounding light and infrared induction. The control system of table lamp consists of the minimum system of single chip microcomputer, light collection system, infrared induction system of human body, manual regulation system, LED lighting system and key system. STC89C52 single chip microcomputer is used as the main chip. The light intensity sensor is a resistance type sensor, which changes the resistance according to the change of light intensity. Infrared induction is through hc-sr501 infrared thermoluminescence sensor equipment Automatic induction turn on the lamp, and the brightness of the lamp is automatically adjusted with the change of the ambient light. When a person leaves the lamp range, that is, when no person is detected by the infrared thermoluminescence sensor, the lamp will turn off automatically one minute later. At the same time, in order to improve the scope of application of this design, the manual mode control is added. In this mode, the brightness of the desk lamp is adjusted by the key, so that the desk lamp can also be used in some special cases. Keywords: Single chip microcomputer; Table lamp; PWM;Human body induction. PAGE PAGE 10 PAGE PAGE 1 第1章 引言 1.1 课题背景 近年来,全球LED市场高速增长,已逐步取代白炽灯、荧光灯等其他照明光源,渗透率持续快速提升,2017年全球LED渗透率达到36.7%,较2016年上升5.4%,预测2018年上升至42.5%。随着LED照明技术的迅速发展,LED照明产品的稳定性、使用寿命、智能化、显指、光效等性能指标逐步保持稳定,达到客户接受状态,产品市场应用持续提高。基于白光LED的固态照明,是一种典型的绿色照明方式,与传统光源相比,具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点,代表着照明技术的未来,并符合当前政府提出的两型社会的要求。在不久的将来,LED一定会进入普通照明领域取代现有的照明光源。 1.2 课题意义 一方面,我国政府非常重视节能和节约,中国的城镇化率不断提升,截至2015年底,中国城市化率达到56.10%,预测到2030年,中国城镇化率将达65-70%。随着国民经济的发展与人民生活水平的提高,城市照明已不再是简单的功能性照明,而是基于心理体验的艺术创造活动。 另一方面,近年来我国青少年近视发病率越来越高,发病人数居全球首位。关注我国青少年视力健康,切实加强中小学生近视眼的防治工作刻不容缓。目前我国共有四亿多近视眼患者,以14亿人口计,约每4个人中就有1个是近视眼,特别是青少年近视的发病率居世界第二,人数居世界第一,且渐趋低龄化,中小学生近视检出率为53.9%,高中以上学生更是高达70%。 本设计所制作的智能台灯,同时具备手动调节和自动调节两种模式,还加入人体检测功能,实现了人走灯灭的效果。在保护眼睛视力的同时,还能为节能环保做出一份贡献。 第2章 系统总体方案设计 2.1 总体设计方案 无线智能台灯系统由MCU系统由按键模块,光照强度采集模块,电源模块,人体感应模块,照明设备以及模式指示灯组成。按键模块由3个按键组成,包括模式切换按键、亮度减少按键和亮度增加按键;光照强度采集模块,是使用光敏电阻感应的方案,它根据周围的光线强度的变化从而使电阻发生改变,从而得到不同电压之后再经过三极管放大到ADC0832模数转换器的通道上。利用ADC0832采集光照强度传感器信号放大的电压后经过单片机运算分析后通过照明设备显示出来,光照越强时,照明设备就越暗;人体感应由红外热释传感器和模式指示灯共同实现,人进入其感应范围则输出高电平,照明设备保持亮起,同时模式指示灯亮起,人离开感应范围则自动延时关闭高电平,输出低电平,照明设备熄灭。系统总体框图如图2-1所示。 图2-1系统总体框图 2.2 器件的选型 2.2.1 MCU的选型 1.DSP方案 DSP(digital?signal?processor)是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。DSP具有对元件值的容限不敏感,受温度、环境等外部因素影响小,容易实现集成,可分时复用,共享处理器,方便调整处理器的系数实现自适应,可用于频率非常低的信号等优点。但DSP硬件电路比较复杂,且价格昂贵,数字系统由耗电的有源器件构成,没有无源设备可靠。? 单片机方案: 单片机具有可靠性强、性价比搞、电压低、功耗低等优点得到迅猛发展和大范围推广,单片机算术运算功能强,软件编程灵活,自由度大,可用软件编程实现各种逻辑功能,本身带有定时器、计数器,可以用来定时和计数,并且其功耗低,体积小,计数成熟和成本低等优点。本设计采用的是STC89C52单片机,与STC89C51对比我们可以发现:STC89C51/52的存储器不一样,51有4K,52有8K;内部FLASH变大,51 有 4K字节的内部FLASH PERAM,而52 的内部FLASH PERAM 增加1倍,达到8K。52还多了一个定时器,所以可以说52是51的增强型。 基于以上分析,拟定方案二,用STC89C52单片机作为控制器。对比如表2-1所示。 表2-1 MCU性能对比一览表 名称 特性 工作电压(V) 程序储存器(字节) SRAM(字节) 定时器 中断源 I/O口 内置复位 STC89C51 5.5-3.3 4K 512 3 8 35-39 有 STC89C52 5.5-3.3 8K 512 3 8 35-39 有 DSP 1.8-3.3 64K 64K 3 16 41 有 2.2.2 显示方案的选择 目前常见的调光技术主要有:采用脉宽调制(PWM)来调光,用可控硅对LED调光,直流电源LED的调光技术,按照常规技术的应用有以下三种方案可供选择。 1.脉宽调制(PWM) LED是一个发光二极管,它可以快速实现开关。这一特点是其他的发光器件所无法比拟的。因此,我们需要把供电源改成脉冲恒流源,改变电源脉冲宽度的方法,就可以改变其亮度。种方法称为脉宽调制调光法。简而言之,脉冲宽度调制是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。脉冲宽度调制信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有,要么完全无。电压或电流源是以一种通或断的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。 2.可控硅调光 普通的照明灯具通常采用可控硅来调光,例如白炽灯和卤素灯。因为他们基本是一个纯阻器件,以这样纯阻器件为照明工具的灯光系统对输入电压没有要求,输入电压是否是正弦波交流电对其没有任何影响。通过纯阻器件的电流和电压波形是完全一致的,所以不管电压波形如何偏离正弦波,所以改变输入纯阻器件电压的有效值,就可以调光。但是可控硅却不能对以LED为照明器件的照明系统进行调光。因为LED并不是一个纯阻性的器件。 3.直流电源LED的调光技术 如果需要要改变LED的亮度,实现起来相对来说比较容易。发光二极管具有单向导电性是由电流驱动的器件,因为LED的亮度是取决于通过它的电流,在一定范围内电流越大

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