單片機的智能LED臺燈設(shè)計探索

1、單,片7兒白勺智用LIED摘要1介紹以STC；89C51R臺匕目匕于一體的臺匕目匕l(fā)eQ臺燈控制模塊、昭八、明模塊、體感應(yīng)模塊、按鍵模塊檢測模塊采集環(huán)境亮度臺燈功率實現(xiàn)leQ臺燈能0紅外人體模塊感應(yīng)時問后自動關(guān)燈解題0關(guān)鍵詞1臺燈PWMM體感應(yīng)隨著社會的進步發(fā)展受到了人們的日關(guān)注可少的一部分0據(jù)統(tǒng)計用電量約6.3萬億度10會用電量的13%2巨大的能源損耗0由于忘記隨著環(huán)亮度變化導(dǎo)致大的電臺匕目匕浪費340臺:燈1殳i十探索卸片機為核心的集多功設(shè)計方案包含單片機亮度檢測模塊、紅外人等多個部分0通過亮度采用PWMH光技術(shù)控制的亮度的自動控制功到人離開臺燈超過預(yù)設(shè)決臺燈浪費電能的問光亮度檢測紅外人豕

2、用電器的節(jié)臺匕目匕、環(huán)保0昭八、明是現(xiàn)代生活必不2017年我國全社會的而昭八、明用電里約占全社的昭八、明用電里產(chǎn)生很大關(guān)燈或者燈光亮度無法的過度昭八、1明也帶來很本文以LED臺燈昭八、明節(jié)臺匕目匕、健康為目標提出案0通過傳感器檢測環(huán)臺匕目匕控制臺燈的亮度和工和無用昭八、明問題01系統(tǒng)結(jié)構(gòu)臺匕目匕LED臺燈系統(tǒng)主要包模塊、亮度檢測模塊、狀態(tài)指示燈等部分組成描述如下:1.1環(huán)境亮度檢測模塊環(huán)境亮度檢測電路如圖換和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成位器RD構(gòu)成分壓電路為電壓VO的變化0RO的比0暗環(huán)境的阻值大(1)可知電壓VO的比0可變電阻RG用來調(diào)和靈敏度0VO=5F1DRD+R0(轉(zhuǎn)換器把環(huán)境亮度量值0假設(shè)其輸出

3、的8位了臺匕目匕LED）臺燈的設(shè)計方境亮度和人體信號釗作方式避免過度昭八、明含單片機系統(tǒng)、leD照明紅外人體模塊、按鍵、0主要部分的電路原理2所示主要由光電轉(zhuǎn)0光敏電阻rO和精密電把環(huán)境亮度的變化轉(zhuǎn)化電阻值與環(huán)境亮度成反亮環(huán)境阻值小40由式大小與環(huán)境亮度成正整光線感應(yīng)的閾值范圍1)ADC；0808位的模數(shù)化為8位的二進制數(shù)數(shù)字縣里對應(yīng)的十進制數(shù)值為D01.2紅外人體感應(yīng)模塊為避免人離開時忘記著浪費電臺匕目匕系統(tǒng)采用HC；-SR501模塊判斷是否有采用全自動重復(fù)觸發(fā)感范圍時輸出高電平自動延時關(guān)閉高電平1.31ED昭八、明模塊LED昭八、明模塊采用白色草個燈珠的半徑為5毫米現(xiàn)對LED燈陣列的占八、

4、亮和電平時LED燈亮高電14)WM調(diào)光原理脈沖寬度調(diào)制PWM(PulseW控制中的常用技術(shù)60確止的時問周期T內(nèi)時問比值實現(xiàn)leD臺燈期T內(nèi)燈占八、亮的時問TH則臺燈功率控制的關(guān)燈導(dǎo)致臺燈長期亮人體紅外熱釋放感應(yīng)人在使用臺燈50模塊應(yīng)模式人在臺燈感應(yīng)人離開臺燈感應(yīng)范圍后輸出低電平0帽燈珠構(gòu)成LED)陣列每0.()6瓦0二級管Q1實熄滅關(guān)控制0當P13為低平則LED)燈熄滅0idthlModilati()n)是燈光功率PWMM光的基本原理是在控制燈光占八、亮與熄滅的功率的調(diào)節(jié)0假設(shè)在周為TL熄滅的時問為占空比如式(3)所示0PWMT光功率控制示息圖如圖4所示0左邊的控制周期是高電平臺燈在控制周期

5、內(nèi)是關(guān)閉的PWMS為0%輸出功率最??；右邊的控制周期為低電平臺燈在周期內(nèi)都是占八、亮的PW值達到100%輸出功率達到最大0通過控制PW的值可以使臺燈功率在最大值和最小值之問進行變化0在實際應(yīng)用中為避免PWM勺臺燈開關(guān)控制引起臺燈燈光閃爍引起眼睛的不適應(yīng)當要注息控制周期T的數(shù)值設(shè)計0根據(jù)人眼對光的殘留效應(yīng)的效果T要小于20毫秒也就是燈光功率控制的頻率要大于50赫茲0PWVM=5%(3)2系統(tǒng)軟件設(shè)計流程LED臺燈的軟件設(shè)計流程圖主要實現(xiàn)臺燈手動亮度控制、自動亮度控制和臺匕目匕控制二種工作模式0系統(tǒng)通電后先進行參數(shù)初始化然后判斷模式選擇鍵SET.是否按下0如果按下則修改系統(tǒng)工作模式計數(shù)器M(ODE

6、0接著根據(jù)工作M(ODE的值選擇相應(yīng)的軟件模式代碼0在手動模式下利用系統(tǒng)的ADE）鍵和SUE3鍵手動調(diào)整臺燈MM的功率0自動控制模式下利用光敏元件感應(yīng)環(huán)境亮度并模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并根據(jù)環(huán)境亮度的數(shù)字值自適應(yīng)控制臺燈功率0同時為了避免臺燈在無人使用時常亮浪費電臺匕目匕設(shè)置了智能控制模式0該模式利用紅外傳感器檢測人體信號燈光的功率采用自動控制的方式0圖中P27為人體干擾信號輸入引腳Inf，are(為人離開系統(tǒng)檢測范圍的時問計數(shù)器計數(shù)的時問問隔約1微秒0系統(tǒng)運行時檢測到P27為0表示人離開臺燈臺燈計數(shù)器Inf，are(加10如果計數(shù)器計到預(yù)設(shè)時問長度后人還沒有回來就自動將PWMfi設(shè)為0%關(guān)閉臺燈0

7、臺燈在運行過程匯總檢測到人則計數(shù)器清令并自動控制臺燈的亮度03總結(jié)對LED臺燈的單片機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、環(huán)境亮度采集與數(shù)字化、紅外人體感應(yīng)和PWMH光技術(shù)等臺燈的關(guān)鍵硬件電路進行描述并詳細介紹了實現(xiàn)臺燈功能的軟件編程思路0占兀成了系統(tǒng)的硬件制作、軟件編程和調(diào)試實現(xiàn)了預(yù)期的控制功臺匕目匕0具有節(jié)臺匕目匕省電特占八、0參考文獻1匿名去年全社會用報,20)18-()1-2；乂4).2沈彗我國昭八、明用電占八、亮明燈開始綠之行N3鮑宜帆一種臺匕目匕臺創(chuàng)新,2018(17):158-159.4陳炳飛,周朝亮計J.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2018(75馬國強,辛永田一發(fā)J.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2()18(6蔣雪琴可調(diào)光臺匕目匕迷,2016(3夕):76控制可罪結(jié)構(gòu)簡