自动化毕业论文 PPT课件

基于单片机的多功能台灯 答辩人 陈勇 学院 自动化与电气工程班级 自1202学号 01110120203 2 3 选题的目的随着时代的变迁 黑夜早已经不是人们工作 学习 娱乐等生活内容的障碍 而让人们如此舒适的在黑夜如白天一样正常工作生活的一个主要原因就是灯 相对而言与人类相伴最多的还是家用的台灯 我们习惯于在工作学习之余看一下时间 我们希望在天气突变时知道温度 我们有时需要制定时间计划从而需要闹铃 有时我们去往其他房间但是却忘记关灯 所以有时还需要一定距离的无线控制 综上所述 单一的原本意义上的台灯已经不能够完全适应现在社会的人们的需求了 人们需要新的意义上的台灯 有着丰富的和人性化的功能 如时钟功能 温度显示 无线控制等 用以满足现在人们对于台灯的希望 4 选题的意义第一缕火光照亮了黑夜 人类的文明就开始了 人类使用灯的历史从火把 油灯 蜡烛 电灯到今天各种功能的灯具 而如此众多的照明工具 经历过的数次变革可以说一部照明的历史正是人类发展历史的见证 在中国的大部分地区 电灯是主要的照明工具 而其中在家庭使用的灯具中台灯占到了一定量的比例 尤其是对于晚上学习的学生 夜间工作的文员 晚间有阅读需求的长者 台灯是他们不可缺少的一个工具 一个伴侣 所以一个方便 舒适 可靠 安全的台灯对于中国的大部分家庭来说是一个必需品 5 要完成的任务 1 空间站有面积 考虑到最终台灯是要放到桌子或是床头上 所以不宜太小或太大 这样在符合其他所有要求的条件下 尽可能使台灯整体体积比较适中 从而让使用更加方便 2 功耗低 多功能台灯采用LED光源 能耗相对较为节能 3 稳定性高 由于不确定的干扰如冬夏温度的变化 雨天适度的变化等可能存在的系统工作环境中 为了保证台灯系统的长时间 可靠 稳定的工作 所以选择较为坚固的外壳 较为精密的焊接 以及较为周全的系统 6 论文的基本框架 如何解决台灯功能少 越来越不能满足生活需求 增加温湿度功能 时间功能 蓝牙控制功能 以及调光功能 发研制多功能台灯 并调试保证其有实际作用 7 论文的主要内容 主要解决的问题 1 时间控制与显示2 温度感应与显示3 亮度调节4 蓝牙无线遥控 如何解决台灯功能少的问题 8 整体功能设计 9 整体功能实现流程 本系统中 单片机控制控制台灯调光 接受温度传感器信号并把温度显示在液晶显示屏上 与手机建立蓝牙连接以实现台灯的无线遥控功能 连接时钟模块并显示时间在液晶屏上 10 各个模块的介绍 1 显示模块 为时间和温度的显示做准备 2 温湿度模块 感知温湿度 3 时钟模块 显示调节时间 4 蓝牙模块 用来进行无线遥控 5 安放LED 实现台灯开关以及调光功能 11 显示模块lcd12864 lcd12864 带中文字库的128X64是一种具有4位 8位并行 2线或3线串行多种接口方式 内部含有国标一级 二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块 其显示分辨率为128 64 内置8192个16 16点汉字 和128个16 8点ASCII字符集 利用该模块灵活的接口方式和简单 方便的操作指令 可构成全中文人机交互图形界面 可以显示8 4行16 16点阵的汉字 也可完成图形显示 低电压低功耗是其又一显著特点 由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比 不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多 且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块 12 温湿度模块 AM2301数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器 它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术 确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性 传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件 并与一个高性能8位单片机相连接 因此该产品具有品质卓越 超快响应 抗干扰能力强 性价比极高等优点 每个AM2301传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准 校准系数以程序的形式储存在OTP内存中 传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数 单线制串行接口 使系统集成变得简易快捷 超小的体积 极低的功耗 信号传输距离可达20米以上 使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则 产品为4针单排引脚封装 连接方便 特殊封装形式可根据用户需求而提供 13 14 时钟模块 DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能 低功耗 带RAM的实时时钟电路 它可以对年 月 日 周 时 分 秒进行计时 具有闰年补偿功能 工作电压为2 0V 5 5V 采用三线接口与CPU进行同步通信 并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据 DS1302内部有一个31 8的用于临时性存放数据的RAM寄存器 DS1302是DS1202的升级产品 与DS1202兼容 但增加了主电源 后备电源双电源引脚 同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力 15 16 蓝牙模块 蓝牙 Bluetooth 技术 通俗的说就是在一定的距离 通常是离短距离所实现的无线通信技术 是由世界著名的五家大公司 爱立信 Ericsson 诺基亚 Nokia 东芝 Toshiba IBM和Intel公司 于1998年5月联合宣布的一种开放性无线通信规范 由于蓝牙技术成本较低 经常被运用到无线数据传输中 但是蓝牙技术的缺点也很明显 就是其实现功能的距离比较近 不能实现中远距离的通信 而本系统使用蓝牙技术 主要是为了实现多功能台灯的家庭无线遥控功能 在一个房屋内距离不会太远 所以在这个距离范围内 对于蓝牙技术是比较适合使用的 我们使用蓝牙控制主要是想实现对于台灯的开关控制 17 LED模块 LED作为本产品的主要部分 负责发光环节 现在有很多熟悉LED光源的 都会知道LED灯的使用寿命相对于过去的光源有很大的提升 有些人会把LED称为长寿灯 另外因为LED为固体冷光源 这就使得LED转化光的能力较强 不会如白炽灯一样把大量的能量浪费在无用的发热上 此外LED的环氧树脂封装 使得它的内部没有松动的部分 而且LED的独特发光模式使得它不存在灯丝发光易烧 热沉积 光衰等缺点 如果使用得当 LED的使用时长可达6万到10万小时 这一点较传统光源的寿命增加了10倍以上 18 DD311介绍 DD311是单通道输出的LED恒流驱动器 内建电流镜与电流开关组件 是专为驱动大功率LED而设计的芯片 DD311可驱动高达1安培的沈入电流 sinkcurrent 并可透过调整参考输入电流 IREF 来任意设定输出电流的大小 输出电流值约为100倍的IREF IREF可由调整外挂电阻或偏压 bias 电压来设定 微调或使能偏压电压可校正LED间的亮度不一或实现多颗LED间整体亮度同时调整 芯片的输出端可承受高达36V的电压 支持多颗大功率LED的串接应用 内建输出使能端 Enable 可轻易地实现大功率LED的高灰阶应用 19 整体功能实现流程 本系统中 单片机控制控制台灯调光 接受温度传感器信号并把温度显示在液晶显示屏上 与手机建立蓝牙连接以实现台灯的无线遥控功能 连接时钟模块并显示时间在液晶屏上 20 在这个多功能台灯的设计中 最后基本完成的所需要的功能 时钟功能 实时温度检测 LED可调 还有闹钟功能 但在设计细节中仍有需要改进的地方 本人认为有时并不需要刻意采用复杂的方式来实现一个简单的功能 从成本 简约出发 可用简单的没有技术含量的方式也能实现效果 PWM用来调节 用在一些自动的模块中更加合适 而手动的用起来则有点不必要 若采用自动调光 则采用PWM 或者在机器人大赛中 自动避障也应采用此方式来调节 关于这次多功能台灯的设计 有许多展望的空间 可在电源方面创新 例如采用多电源供电 使用USB供电 或者采用太阳能电池板 但如此会增加成本 多功能台灯的实用价值 可作为单独台灯产品推向市场 也可以作为附载品整合到各个领域之中 21 存在的问题本系统的主要特点是台灯的功能 不单单是众多的功能 更有考虑到台灯工作环境和用户体验的考虑 使台灯在达到多功能的同时 不会有无用的功能 而这正是本次作品的设计理念 基于生活 源于生活 服务生活 改变生活 因此创新之处就是为了解决和处理在生活中的问题 解决我所遇到的问题 本次设计 由于我个人技术和工艺有限 以及个人思维的局限 我所做的台灯在外观上 尤其是硬件外壳以及儿童保护的海绵都没能制作出来 再者 由于我个人呢考虑问题的片面以及我知识的局限 我发现和解决问题数量有限 所以 虽然改进了台灯 但是还是有很大的改进空间 22 主要收获通过本次毕业设计的思考和制作 我收获颇丰 尤其是在专业知识的运用上 把书本上的知识变成实际的生活应用 在很多时候感觉茅塞顿开 但是 我感觉我收获最