基于单片机的智能台灯设计

基于单片机的智能台灯设计,班级：指导老师：姓名：学号：,课题背景,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。从普通电灯，白炽灯，到目前比较流行的LED灯，无不反映了人类科技的发展、社会的进步。随着环境问题的恶化，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。,设计简介,台灯设计了自动和手动这两种工作模式。刚上电时处于自动控制模式，单片机会通过AD芯片采集当前环境的光照强度大小，然后调节台灯的亮度，实现光线越弱，台灯越亮的自动控制效果。并且自动模式带有人走灯灭功能，当连续1分钟检测不到有人时，熄灭台灯。然后可以通过按键切换为手动控制模式。在手动模式下，可以通过加按键和减按键来手动调节亮度。无论是自动模式还是手动模式，都把台灯亮度分为10个等级。,硬件介绍系统框图,整个设计在硬件上可以分为六个模块，分别是：单片机最小系统模块、按键模块、人体红外检测模块、光照强度采集模块、照明模块、指示灯模块。接下来分别对这六个模块进行一一介绍。,硬件介绍单片机最小系统,单片机最小系统，是整个设计最核心的电路。主要包括电源、复位、晶振这三部分。电源为整个板子提供电压，复位电路保证了最小系统上电后稳定运行，晶振电路为单片机执行代码提供时钟脉冲。,硬件介绍按键模块,本设计连接着三个按键。这三个按键的公共端接在一起连到板子的GND，三个按键的另一个引脚分别接到单片机的P11、P12、P13上面。功能上按键1的作用是在自动模式和手动模式之间切换；按键2的作用是亮度减；按键3的作用是亮度加。,硬件介绍人体红外检测模块,热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件，是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。该模块只引出3个引脚，其中第1脚和第3脚分别连接VCC和GND给模块，第2脚接单片机的IO口P22，当有人出现在模块的检测范围内时，该引脚输出高电平，平时是输出低电平的。,硬件介绍光照强度采集模块,本设计的台灯有自动调节亮度的功能，因此必须采集环境中的光照强度，以便进行台灯亮度的计算和控制。光照强度采集使用的方案是光敏电阻，由于光敏电阻采集到的是光照强度的模拟量，因此使用ADC0832将光照模拟量转为数字量再传给单片机进行处理。,硬件介绍照明模块,本设计采用市面上的一种USB小灯作为照明设备，里面其实是六颗白色的LED灯并联在一起。使用该小灯，不仅简化了设计，而且在外形上更加美观，更接近实际台灯的样式。实际电路采用PNP三极管的驱动，只要单片机该IO口输出一个低电平信号，即可控制三极管导通，继而点亮LED灯。,硬件介绍指示灯模块,本设计采用了一颗绿色的LED作为模式指示灯。当指示灯点亮时，代表当前是亮度自动控制模式。相反的，当指示灯熄灭是，代表当前是亮度手动控制模式。,软件介绍系统流程图,仿真截图展示,实物展示,最后，