智能化的LED台灯.doc

检测系统设计题目：智能化的LED台灯 组员： 李 军 佘光能 郭 磊 黄 浩 衡永恒 沈克计 皮彬彬 侍光耀智能化的LED台灯一 设计思想的源头 台灯是我们生活中常用的，一台智能化的台灯将会带来更多益处。当室内的温度让我们感到不适时就会有心爱的台灯告知；当有人离开座位或坐在座位上时，有那么一盏智能化的台灯为你服务，则既节省了电能又省去了开灯的麻烦。二总体方案设计 以STC89C52 单片机为控制核心的集多种功能于一体的智能LED 台灯。该台灯实现了自动检测台灯处是否有人并自动开启/关闭功能，通过用RE200B 红外热释传感器检测；亮度具有调节功能，通过按键模块来调整；具有温度显示功能，当温度不适时发出预警，通过温度传感器DS18B20 芯片来检测。硬件设计分为单片机控制模块、按键模块、台灯模块（用多组LED模拟）、温度模块，预警(闹铃)模块、显示模块，红外传感模块等七个部分。 系统总体方框图单片机控制 STC89C52 按键模块红外传感模块台灯模块温度模块显示模块预警（闹铃）模块三 硬件设计3.3.1 主控电路设计主控电路采用STC89C52作为主MCU。STC89C52是一款八位，片内有ROM/EPROM的单片机，其硬件结构具有功能部件种类全，功能强等特点。这种芯片构成的最小系统简单、实用可靠。用STC89C52单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可，本设计所选用的晶振为12MHZ。3.3.2 按键模块设计 按键K1、K2 用来调节台灯的亮度（通过单片机的定时器控制输出PWM波，控制LED电流大小），K3控制模式，即控制台灯是工作在自动模式下还是工作在手动模式下，亦或是关闭状态。按键均采用低电平有效连接方式。通过按下按键K1可以让台灯变暗，按下按键K2可以让台灯变亮。3.3.3 台灯模块设计（模拟便于仿真） 本设计采用8 颗LED 作为发光系统，每两颗并联在一起后和一个1K 的电阻串联，用单片机相应控制口如（P00 到P03 口）控制。通过按键K5、K6 调节PWM 输出以达到调节光亮度的效果。4 个I/O 均采用低电平有效方式，即给相应的I/O 低电平LED工作。3.3.4 显示模块设计 液晶显示部分，选用LCD1602C，接到AT89C52相应引脚上。3.3.5 预警（闹铃）模块设计 采用单片机上的蜂鸣器模拟闹铃声。3.3.6 温度模块设计 采用DS18B20 温度传感器作温度模块电路。1 脚接电源VCC，2 脚数据线接单片机控制口如（P24 口），3 脚接地。芯片采集到的数据通过2 脚传给单片机的P24 口让单片机进行处理，之后送给显示模块进行显示。3.3.7 红外传感模块设计 检测台灯处是否有人，采用RE200B 红外热释传感器。3 脚接电源VCC，1 脚接地，2 脚通过一个NPN 型的三极管接至单片机的控制口如（P37 口）。由于该传感器的带负载能力较弱，加一个三极管作为其驱动电路，当P37 口给低电平时有效。检测距离可通过软件调节。四 软件设计 4.1 主程序设计 按键按下？开始系统初始化检测台灯处有人？按键按下？ LED亮 温度 显示 修正设置 4.2 模块程序的基本设计4.4.1 按键模块程序设计 按键用来设置智能，调光，当按下键时，单片机进行相应的操作。当调光亮度时，按下K5 键变暗，按下K6 键变亮，这是通过调PWM 实现的。 4.4.2 台灯模块程序设计 给相应控制口低电平，LED就开始工作。 4.3.3 温度模块程序设计设计初始化函数，设计读DS18B20 数据和对DS118B20 写数据的函数，再写出从DS18B20 读温度并转换为十进制的函数，最后写显示温度的函数。 4.4.4 预警（闹铃）模块程序设计 对蜂鸣器，在其所接的I/O 口写1 即可实现它的蜂鸣，写程序时给它加延时，以形成闹铃声。 4.4.6 显示模块程序设计 设计1602 的初始化函数，编写对1602 写命令指令和对其写数据的子函数。让所有的日期，时间，温度都在液晶上显示出来。 4.4.7 红外热释传感模块程序设计 编写一个从红外传感读数据的函数，检测有人与否，若有人，传感器发给单片机一个高电平，单片机控制去LED，使得单片机的P00 到P03 口为低电平，LED 亮，否则给高电平，LED 灭。这就实现了检测屋内有人与否并自动开