智能臺燈設(shè)計(jì).doc

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目智能臺燈設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師職稱助教（碩士）學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)自動化班級2班院系電子信息工程學(xué)院（電子系）完成時(shí)間2011年4月30日智能臺燈摘要臺燈已是千家萬戶的必需生活用品，在裝修和娛樂行業(yè)中日漸成為一種不可或缺的裝飾品。但因此，日常生活中，人們經(jīng)常忘記關(guān)燈，帶來了巨大的不必要的能源消耗，再者，天黑人們進(jìn)入房間，很不方便的去打開開關(guān)，甚至能帶來安全隱患。本設(shè)計(jì)制作了一種基于單片機(jī)控制的紅外智能臺燈。其原理是：以人體紅外輻射（波長為9.5um）為傳感信號，當(dāng)人體在臺燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強(qiáng)較弱時(shí)，自動感應(yīng)開燈，省去摸黑開燈的麻煩；當(dāng)人離開臺燈傳感器檢測范圍，自動感應(yīng)關(guān)燈。當(dāng)坐姿不正確，距桌面太近時(shí)燈光控制電路控制燈光變暗，若在一定時(shí)間內(nèi)未離開桌面則自動熄滅；當(dāng)糾正好坐姿則消除警報(bào)，燈光變亮。本文設(shè)計(jì)的智能臺燈，是單片機(jī)在智能小家電中的一個(gè)典型應(yīng)用，具有成本低、實(shí)用性強(qiáng)、易于推廣的特點(diǎn)，因此具有很好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：臺燈/單片機(jī)/紅外IISMARTLAMPABSTRACTLampisthenecessaryvitalcommoditytomillionsofhouseholds,italsotobeakindofneedsinthefieldofdeconomyandentertainment.But,theenormouswasteofenergyismadebyforgettingtoturnoffthelights.Themore,whennightcomes,peopletooktoturnonthelightsveryinconvenientwhentheybeinthehouse,indeeditcomestobringsafehiddentrouble.Thisdesignbasedonsingle-chipprocessorcontrolinfraredintelligentdesklamp.Itsprincipleis:tothehumanbodyinfraredradiation(um)for9.5wavelengthforsensingsignals,whenhumanbodyindesklampandenvironmentwithinthescopeofthelightintensityweaker,automaticinductionlights,savetarnishedopenlamptrouble,Whenpeopleleavedesklampsensordetectionrange,automaticinductionlightsout.Whensittingpositionisnotcorrect,isapartfromdesktoptoocloselightingcontrolcircuitcontrolthelightsdimmed,ifbeinacertaintimehadnotleftdesktopwillautomaticallygoneout.Whenthecorrectpostureistoeliminatealarm,lightsbrighten.Thepaperpresentsthedesignofintelligentmicrocomputerinthedesklamp,itisoneofthetypicalapplicationofintelligentsmallhomeappliance,withlowercost,practicalstrong,easytogeneralizethecharacteristic,thereforeithasagoodapplicationprospect.KEYWORDSlamp,single-chipprocessor,infraredradiationIII目錄中文摘要.I英文摘要.II1緒論.11.1論文選題的背景.11.2論文選題的意義.11.3論文研究的內(nèi)容.22系統(tǒng)方案設(shè)計(jì).32.1系統(tǒng)功能定義.32.2系統(tǒng)功能模塊分析.42.2.1中央控制單元.42.2.2信號處理單元.52.2.3信號處理單元.52.2.4關(guān)于LED.62.3本章小結(jié).73硬件電路原理及設(shè)計(jì).83.1系統(tǒng)硬件電路工作原理.83.2功能模塊電路工作原理.83.2.1傳感器及信號處理.93.2.2單片機(jī)控制下的燈光控制及報(bào)警電路.103.3主要器件介紹.103.3.1AT89S51單片機(jī)簡介.103.3.2熱釋電紅外傳感器RE2008介紹.14IV3.3.3光敏電阻.153.3.4BISS0001芯片介紹.173.3.53-8線譯碼器74LS138.203.3.6D/A轉(zhuǎn)化芯片DAC0832.213.3.7四運(yùn)算放大器LM324.233.4電路原理圖的繪制和電路的焊接.243.4.1D/A轉(zhuǎn)化芯片DAC0832.243.4.2電路的焊接.243.5本章小結(jié).254系統(tǒng)程序設(shè)計(jì).264.1系統(tǒng)總體程序框圖.264.2系統(tǒng)程序流程圖.264.3本章小結(jié).275實(shí)驗(yàn)結(jié)果.28致謝.29參考文獻(xiàn).30附錄一智能臺燈原理圖.31附錄二設(shè)計(jì)主程序.321緒論1.1論文選題的背景隨著社會進(jìn)步，人類在不斷追求，市場在不斷變化，高科技應(yīng)用含量決定著產(chǎn)品發(fā)展的新趨勢和前景，智能化技術(shù)在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用意義深遠(yuǎn)。隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，家用電器也越來越偏向智能化和人性化，已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際中的有智能洗衣機(jī)，智能電飯鍋，智能電磁爐等，而所用的智能化家用電器都用一個(gè)共同的特點(diǎn)，都是利用單片機(jī)作為中央控制單元。結(jié)合了單片機(jī)的智能家用電器和普通家用電器相比，功能上更強(qiáng)，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更節(jié)省電能，提高了家用電器的品質(zhì)。家用電器因?yàn)閱纹瑱C(jī)的加入而走向智能化，并且隨著人們生活水平的提高日益走向平民化，我們的生活也隨著家用電器的發(fā)展越來越方便、舒適。隨著家用電器的發(fā)展，作為家用電器當(dāng)中的小臺燈也要順應(yīng)科技的發(fā)展步伐走向智能化。雖然按鍵式的臺燈還是臺燈市場的主體，但是，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和人們的需求變化，傳統(tǒng)的臺燈已經(jīng)感受到產(chǎn)品更新?lián)Q代的威脅。與其他的智能化家用電器一樣，智能化臺燈有許多普通按鍵臺燈所無法比及的優(yōu)勢，智能化臺燈一方面可以更節(jié)省電能，有利于環(huán)保，另一方面可以糾正使用者的坐姿，預(yù)防脊椎變形和眼睛近視。同時(shí)，智能臺燈在黑暗的時(shí)候自動開關(guān)燈的功能也讓使用者使用起來更方便，省去黑暗摸燈的麻煩，而且還配備了可蓄電功能，可以在停電的時(shí)候應(yīng)急。智能型電器產(chǎn)品由于它們的巨大優(yōu)勢將漸漸進(jìn)入人們的生活中?；谝陨媳尘埃覀兲岢隽嘶趩纹瑱C(jī)控制的紅外智能臺燈的設(shè)計(jì)。而且我們采用的是LED節(jié)能燈，因?yàn)長ED節(jié)能燈是用高亮度白色發(fā)光二極管發(fā)光源，光效高、耗電少，壽命長、易控制、免維護(hù)、安全環(huán)保；是新一代固體冷光源，光色柔和、艷麗、豐富多彩、低損耗、低能耗，綠色環(huán)保，適用家庭，商場，銀行，醫(yī)院，賓館，飯店他各種公共場所長時(shí)間照明。無閃直流電，對眼睛起到很好的保護(hù)作用，是臺燈，手電的最佳選擇。1.2論文選題的意義我國政府非常重視節(jié)能和節(jié)約。1997年11月1日我國頒布了中華人民共和國節(jié)約能源法，節(jié)能已經(jīng)是法律上的規(guī)定，是我國重要國策之一。智能節(jié)能臺燈最大的優(yōu)點(diǎn)就是省電和方便。方便不用多說了，來之則亮去之則暗，不用動手，更重要的2是能節(jié)省電能。節(jié)省電能還能保護(hù)環(huán)境。我國有70%的電能來自火力發(fā)電廠，而火力發(fā)電廠少發(fā)一度電（就是1千瓦時(shí)）會減少1千克的CO2排放，而CO2是溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)住Ｖ悄芄?jié)能臺燈在節(jié)約電能的同時(shí)也保護(hù)了自然環(huán)境，一舉兩得。目前我國共有四億多近視眼患者，特別是青少年近視的發(fā)病率居世界第二，人數(shù)居世界第一。近視正嚴(yán)重危害青少年的健康成長。我國的中小學(xué)生之所以出現(xiàn)這么嚴(yán)重的近視問題，原因是他們在平時(shí)在燈下學(xué)習(xí)或做作業(yè)的時(shí)候不注意坐姿，由于離光源太近，久而久之使視力下降，出現(xiàn)了近視眼。目前市場上出售的調(diào)光臺燈多為手動式，即根據(jù)使用者的需要，用手轉(zhuǎn)動調(diào)光旋鈕，改變臺燈的亮度，雖然有節(jié)約用電的作用，但無防近視功能。為使中、小學(xué)生在燈下看書或做作業(yè)時(shí)，不能離燈過近，若超過規(guī)定(即調(diào)定)的距離，燈光便自動變暗乃至熄滅，而離開規(guī)定距離，燈光則自動變亮，我們設(shè)計(jì)了一種智能臺燈。它可以在使用者看書寫字姿勢不正確或者距離臺燈太近的時(shí)候，燈光會慢慢變暗提醒你糾正，直到你坐姿完全正確為止。1.3論文研究的內(nèi)容本文設(shè)計(jì)了一種智能化臺燈，首先可以更節(jié)省電能，其次可以糾正使用者的坐姿，再次智能臺燈在黑暗的時(shí)候自動開關(guān)燈的功能也讓使用者使用起來更方便，省去黑暗摸燈的麻煩。同時(shí)，也可以在停電的時(shí)候應(yīng)急。本文對智能臺燈各部分功能作用予以詳細(xì)說明。軟硬件設(shè)計(jì)均采用模塊化結(jié)構(gòu)，將各模塊設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行總調(diào)試。第一章為緒論，主要闡述了智能節(jié)能臺燈研究的背景及意義。第二章對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)框圖