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文檔簡介

西安工業(yè)大學北方信息工程學院本科畢業(yè)設計(論文)題目:智能臺燈設計系別:電子信息系專業(yè):自動化班級:學生:學號:指導教師:年月畢業(yè)設計〔論文〕任務書系〔別〕電子信息系專業(yè)自動化班姓名學號1.畢業(yè)設計〔論文〕題目:智能臺燈設計2.題目背景和意義:臺燈已是千家萬戶的必需生活用品,經(jīng)常由于忘記關燈而造成巨大的能源浪費。當夜晚來臨時,人們又摸黑去開燈,非常不方便。在這里設計了以人體紅外輻射傳感控制電路。當人體在臺燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強較弱時,自動感應開燈;當人體太靠近桌面時,臺燈自動感應,警告糾正坐姿,假設在一定時間內(nèi)未離開桌面那么自動熄滅。當人離開時那么自動關燈,到達節(jié)約能源的目的。3.設計(論文)的主要內(nèi)容〔理工科含技術指標〕:設計制作了一種智能臺燈,主要是以BISS0001和單片機組成的紅外傳感控制電路。其特點是在有人時且外界光強較弱時能自動開燈,無人時關燈,節(jié)約能源;且能糾正坐姿,防止近視。4.設計的根本要求及進度安排〔含起始時間、設計地點〕:1-3周:查閱資料,了解課題要求并弄清課題的難點與所需要解決的問題。3-4周:設計主流程圖。5-11周:設計系統(tǒng)各模塊流程和編寫程序12-13周:軟件模擬調(diào)試14-15周:軟硬件聯(lián)調(diào)。16-18周:寫論文準備辯論。5.畢業(yè)設計〔論文〕的工作量要求撰寫15000字論文①實驗〔時數(shù)〕*或?qū)嵙暋蔡鞌?shù)〕:150學時②圖紙〔幅面和張數(shù)〕*:A4一張③其他要求:外文翻譯數(shù)字不少于3000字;參考文獻篇數(shù)17篇指導教師簽名:年月日學生簽名:年月日系〔教研室〕主任審批:年月日說明:1本表一式二份,一份由學生裝訂入附件冊,一份教師自留。2帶*項可根據(jù)學科特點選填。智能臺燈設計摘要設計制作了一種智能臺燈,主要是以BISS0001和單片機組成的紅外傳感控制電路。其特點是在有人時且外界光強較弱時能自動開燈,無人時關燈,節(jié)約能源;且能糾正坐姿,防止近視。單片機控制局部采用80C51單片機為核心,主要由熱釋電紅外傳感器,光敏電阻信號處理電路,提醒電路,燈光控制電路,故障報警電路等組成,軟件選用匯編語言編程。單片機可將熱釋電紅外傳感器檢測到的人體輻射紅外信號及光強信號的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該系統(tǒng)靈活性強,易于操作,可靠性高,將會有更廣闊的開發(fā)前景。關鍵詞:節(jié)能;糾正坐姿;BISS0001;80C51TheDesignofSmartTableLampAbstractDesignasmartlamp,mainlyinfraredsensorcontrolcircuitiscomposedofBISS0001andSCM.Itscharacteristicsareautomaticallyturnonthelightswhenpeopleandtheoutsidelightisweak,turnoffthelightswhennoone,saveenergy;andcancorrecttheposture,preventingmyopiaMCUcontrolpartofthe80C51microcontrollerasthecore,mainlycomposedofthepyroelectricinfraredsensor,photoresistorsignalprocessingcircuit,toremindthecircuit,thelightingcontrolcircuit,thefaultalarmcircuitcomponents,softwareselectionofassemblylanguageprogramming.Single-chipanalogofthepyroelectricinfraredsensordetectstheinfraredsignalofthehumanradiationandlightintensitysignalsintodigital.Thesystemisflexible,easyoperation,highreliability,therewillbemorebroadprospectsofdevelopment.KeyWords:energyconservation;tocorrectposture;BISS0001;80C51目錄1緒論11.1研究背景11.2研究意義f.數(shù)據(jù)傳送控制信號〔輸入〕,低電平有效上述兩個信號控制DAC存放器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式;當=0和=0時,為DAC存放器直通方式;當=1和=0時,為DAC存放器鎖存方式。g.Iout1:電流輸出1h.Iout2:電流輸出2DAC轉(zhuǎn)換器的特性之一是:Iout1+Iout2=常數(shù)。i.Rfb—反應電阻端3.2元器件介紹3.2.1熱釋電紅外傳感器BISS0001是紅外傳感信號處理器專用集成電路,是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路,它配以熱釋電紅外傳感器和少量外元器件可以構(gòu)成被動式紅外開關。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風扇、烘干機和自動洗手池等裝置。是一種高技術產(chǎn)品。已經(jīng)廣泛用于企業(yè),賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域,或用于平安區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。圖2為BIS0001紅外傳感器信號處理器的原理框圖。外界元件由使用者根據(jù)需要選擇。由圖可見BISS0001是由運算放大器、電壓比擬器和狀態(tài)控制器、延遲時間定時器、封鎖時間定時器及參考電壓源等構(gòu)成的數(shù)?;旌蠈S眉呻娐???蓮V泛應用于多種傳感器和延時控制器。

各引腳的定義和功能如下:

VDD—工作電源正端。范圍為3~5V。

Vss—工作電源負端。一般接0V。

IB—運算放大器偏置電流設置端。經(jīng)RB接VSS端,RB取值為1M左右。

1IN-—第一級運放放大器的反相輸入端。

1IN+—第一級運放放大器的同相輸入端。

1OUT—第一級運算放大器的輸出端。

2IN-—第二級運算放大器的反相輸出端。

2OUT—第二級運算放大器的輸出端。

Vc—觸發(fā)禁止端。當Vc<VR時禁止觸發(fā);當VC>VR時允許觸發(fā)。VR≈0.2VDD。

VRF—參考電壓及復位輸入端。一般接VDD。接“0”時可使定時器復位。

A—可重復觸發(fā)和不可重復觸發(fā)控制端。當A=“1”時,允許重復觸發(fā),當A=“0”時,不可重復觸發(fā)。Vo—控制信號輸出端。由Vs上跳邊沿觸發(fā)使Vo從低電平跳變到高電平時為有效觸發(fā)。在輸出延時間Tx之外和無Vs上跳變時Vo為低電平狀態(tài)。

RR1RC1—輸出延遲時間Tx的調(diào)節(jié)端。Tx≈49152R1C1。

RR2RC2—觸發(fā)封銷時間Ti的調(diào)節(jié)端。Tx≈24R2C2。BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路,它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風扇、烘干機和自動洗手池等裝置,特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域,或用于平安區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。圖3.5BISS0001器件圖3.2.2特點a.CMOS工藝

b.數(shù)?;旌?/p>

c.具有獨立的高輸入阻抗運算放大器

d.內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾

e.內(nèi)設延遲時間定時器和封鎖時間定時器

f.采用16腳DIP封裝(1)BISS0001管腳如圖3.6所示圖3.6BISS0001管腳圖(2)BISS0001管腳說明如表3.1所示表3.1管腳說明引腳名稱I/O功能說明1AI可重復觸發(fā)和不可重復觸發(fā)選擇端。當A為“1”時,允許重復觸發(fā);反之,不可重復觸發(fā)2VOO控制信號輸出端。由VS的上跳前沿觸發(fā),使Vo輸出從低電平跳變到高電平時視為有效觸發(fā)。在輸出延遲時間Tx之外和無VS的上跳變時,Vo保持低電平狀態(tài)。3RR1輸出延遲時間Tx的調(diào)節(jié)端4RC1輸出延遲時間Tx的調(diào)節(jié)端5RC2觸發(fā)封鎖時間Ti的調(diào)節(jié)端6RR2觸發(fā)封鎖時間Ti的調(diào)節(jié)端7VSS工作電源負端8VRFI參考電壓及復位輸入端。通常接VDD,當接“0”時可使定時器復位9VCI觸發(fā)禁止端。當VcVR時允許觸發(fā)(VR≈0.2VDD)10IB運算放大器偏置電流設置端11VDD工作電源正端122OUT0第二級運算放大器的輸出端132IN+I第二級運算放大器的反相輸入端141IN+I第一級運算放大器的同相輸入端151IN-I第一級運算放大器的反相輸入端161OUT0第一級運算放大器的輸出端〔3〕BISS0001熱釋電紅外開關應用電路如圖3.7所示圖3.7BISS0001的熱釋電紅外開關應用電路圖圖3.7中,運算放大器OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號作第一級放大,然后由C3耦合給運算放大器OP2進行第二級放大,再經(jīng)由電壓比擬器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后,檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時間定時器,輸出信號Vo經(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動繼電器去接通負載。圖3.7中,R3為光敏電阻,用來檢測環(huán)境照度。當作為照明控制時,假設環(huán)境較明亮,R3的電阻值會降低,使9腳的輸入保持為低電平,從而封鎖觸發(fā)信號Vs。SW1是工作方式選擇開關,當SW1與1端連通時,芯片處于可重復觸發(fā)工作方式;當SW1與2端連通時,芯片那么處于不可重復觸發(fā)工作方式。圖中R6可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小,原廠圖紙選10K,實際使用時可以用3K,可以提高電路增益改善電路性能。輸出延遲時間Tx由外部的R9和C7的大小調(diào)整,觸發(fā)封鎖時間Ti由外部的R10和C6的大小調(diào)整,R9/R10可以用470歐姆,C6/C7可以選0.1U。3.2.3熱釋電元件圖3.8傳感器靈敏元面積2.0×1.0mm2

基片材料硅基片厚度0.5mm

工作波長7-14μm

平均透過率>75%

輸出信號>2.5V

(420°k黑體1Hz調(diào)制頻率0.3-3.0Hz帶寬72.5db增益)

噪聲<200mv

(mvp-p)(25℃)

平衡度<20%

工作電壓2.2-15V

工作電流8.5-24μA

(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃)

源極電壓0.4-1.1V

(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃)

工作溫度-20℃-+70℃保存溫度-35℃-+80℃視場139°×126°

說明該傳感器采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測紅外輻射采用雙靈敏元互補方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾,提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。

a.上述特性指標是在源極電阻R2=47KΩ條件下測定的,用戶使用傳感器時,可根據(jù)自己的需要調(diào)整R2的大小。

b.注意靈敏元的位置及視場大小,以便得到最正確光學設計。

c.所有電壓信號的測量都是采用峰一峰值定標。平衡度B中的EA和EB分別表示兩個靈敏元的電壓輸出信號的峰一峰值。

d.使用傳感時,管腳的彎曲或焊接部位應離開管腳基部4mm以上。

e.使用傳感器前,應先參考說明書,尤其要防止接錯管腳3.2.4光敏電阻光敏電阻又稱光導管,常用的制作材料為硫化鎘,另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射下,其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導電,在外加電場的作用下作漂移運動,電子奔向電源的正極,空穴奔向電源的負極,從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應。在半導體光敏材料兩端裝上電極引線,將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻,為了增加靈敏度,兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極,接出引線,封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi),以免受潮影響其靈敏度。在黑暗環(huán)境里,它的電阻值很高,當受到光照時,只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度,那么價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶,并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴,這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對了半導體材料中載流子的數(shù)目,使其電阻率變小,從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強,阻值愈低。入射光消失后,由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對將復合,光敏電阻的阻值也就恢復原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓,其中便有電流通過,受到波長的光線照射時,電流就會隨光強的而變大,從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性,純粹是一個電阻器件,使用時既可加直流電壓,也加交流電壓。半導體的導電能力取決于半導體導帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。根據(jù)光敏電阻的光譜特性,可分為三種光敏電阻器:紫外光敏電阻器:對紫外線較靈敏,包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等,用于探測紫外線。紅外光敏電阻器:主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器,廣泛用于導彈制導、天文探測、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜,紅外通信等國防、科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。可見光光敏電阻器:包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用于各種光電控制系統(tǒng),如光電自動開關門戶,航標燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動亮滅,自動給水和自動停水裝置,機械上的自動保護裝置和“位置檢測器”,極薄零件的厚度檢測器,照相機自動曝光裝置,光電計數(shù)器,煙霧報警器,光電跟蹤系統(tǒng)等方面。光敏電阻的主要參數(shù)是:a.光電流、亮電阻。光敏電阻器在一定的外加電壓下,當有光照射時,流過的電流稱為光電流,外加電壓與光電流之比稱為亮電阻,常用“100LX”表示。b.暗電流、暗電阻。光敏電阻在一定的外加電壓下,當沒有光照射的時候,流過的電流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻,常用“0LX”表示。c.靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時的電阻值〔暗電阻〕與受光照射時的電阻值〔亮電阻〕的相對變化值。d.光譜響應。光譜響應又稱光譜靈敏度,是指光敏電阻在不同波長的單色光照射下的靈敏度。假設將不同波長下的靈敏度畫成曲線,就可以得到光譜響應的曲線。e.光照特性。光照特性指光敏電阻輸出的電信號隨光照度而變化的特性。從光敏電阻的光照特性曲線可以看出,隨著的光照強度的增加,光敏電阻的阻值開始迅速下降。假設進一步增大光照強度,那么電阻值變化減小,然后逐漸趨向平緩。在大多數(shù)情況下,該特性為非線性。f.伏安特性曲線。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關系,對于光敏器件來說,其光電流隨外加電壓的增大而增大。g.溫度系數(shù)。光敏電阻的光電效應受溫度影響較大,局部光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高,而在高溫下的靈敏度那么較低。h.額定功率。額定功率是指光敏電阻用于某種線路中所允許消耗的功率,當溫度升高時,其消耗的功率就降低。3.2.5LM324LM324系列運算放大器是價格廉價的帶差動輸入功能的四運算放大器??晒ぷ髟趩坞娫聪?,電壓范圍是3.0V-32V或+16V.LM324的特點:a.短跑保護輸出b.真差動輸入級c.可單電源工作:3V-32Vd.低偏置電流:最大100nA〔LM324A〕e.每封裝含四個運算放大器f.具有內(nèi)部補償?shù)墓δ躦.共模范圍擴展到負電源h.行業(yè)標準的引腳排列i.輸入端具有靜電保護功能1.LM324電壓參考電路如圖3.9所示圖3.9參考電壓電路a.LM324引腳圖資料與電路應用LM324資料:LM324為四運放集成電路,采用14腳雙列直插塑料封裝。,內(nèi)部有四個運算放大器,有相位補償電路。電路功耗很小,lm324工作電壓范圍寬,可用正電源3~30V,或正負雙電源±1.5V~±15V工作。它的輸入電壓可低到地電位,而輸出電壓范圍為0~Vcc。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器,除電源共用外,四組運放相互單獨。每一組運算放大器可用如下圖的符號來表示,它有5個引出腳,其中“+”、“-”為兩個信號輸入端,“V+”、“V-”為正、負電源端,“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中,Vi-〔-〕為反相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反;Vi+〔+〕為同相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324引腳排列見圖1。2。lm124、lm224和lm324引腳功能及內(nèi)部電路完全一致。lm124是軍品;lm224為工業(yè)品;而lm324為民品。由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬,靜態(tài)功耗小,可單電源使用,價格低廉等特點,因此他被非常廣泛的應用在各種電路中。3.3電路設計信號檢測及處理電路在電路設計局部中,單片機在本次智能節(jié)能臺燈設計中的主要控制單元,主要控制電路燈光,控制電路是在單片機的控制下工作。傳感器在設計者起著重要的作用,傳感器組成的信號檢測及處理局部電路原理如圖3.10所示。圖3.10傳感器組成的信號檢測及處理局部圖3.10是由熱釋電紅外傳感器、光敏電阻、BISS0001組成的信號檢測及處理電路。紅熱釋電紅外傳感器只對波長為10μm〔人體輻射紅外線波長〕左右的紅外輻射敏感,所以除人體以外的其他物體不會引發(fā)探頭動作。探頭內(nèi)包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元,而且制成的兩個電極化方向正好相反,環(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用,使其產(chǎn)生釋電效應相互抵消,于是探測器無信號輸出。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi),人體紅外輻射通過局部鏡面聚焦,并被熱釋電元接收,但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同,熱釋電也不同,不能抵消,于是輸出檢測信號。BISS0001是由運算放大器、電壓比擬器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)?;旌蠈S眉呻娐贰.斖饨绻鈴娸^強時,光敏電阻阻值很小,BISS0001檢測到低電平,從而封鎖14腳,禁止傳感器infare1的信號。當外界光強較弱時,光敏電阻阻值很大,BISS0001檢測到低電平,開啟14腳;infare1檢測到人體信號時,產(chǎn)生微弱的信號輸出,經(jīng)R5、R1005、R4、C1、C6、C7組成的信號放大濾波電路。R1000、R1001、C1000和C1001組成的延時電路。信號經(jīng)處理后從2腳輸出。單片機控制電路由80C5174LS138和DAC0832組成的控制電路如圖3.11所示圖3.11單片機控制電路圖3.11是由單片機組成的報警及燈光控制電路。當外部無任何中斷時,80C51控制74LS138的使能控制端,使后面電路不工作。當有中斷一產(chǎn)生時,80C51啟動74LS138,向P0腳低4位發(fā)送信號,控制燈慢慢亮。當中斷1和中斷0同時產(chǎn)生時,80C51屏蔽掉中斷1,啟動74LS138向P0腳低四位發(fā)送數(shù)據(jù),使燈光慢慢變暗。這里采用74LS138控制DAC832可以節(jié)省80C51的管腳,有利于擴展,以便于控制多盞燈。由于采有DAC0832可以有效地使燈實現(xiàn)階梯形的變化。3.3.3信號放大濾波電路使用放大器的濾波電路又稱為有源濾波電路。其實有源無源就是看它用到的元器件的性質(zhì)。用到有源器件〔如:三極管,集成放大器等〕就構(gòu)成有源濾波器,假設只用到無源器件〔電阻,電容,電感等〕就是無源濾波器。信號放大濾波電路如圖3.12所示。圖3.12信號放大濾波電路有源濾波自身就是諧波源。其依靠電力電子裝置,在檢測到系統(tǒng)諧波的同時產(chǎn)生一組和系統(tǒng)幅值相等,相位相反的諧波向量,這樣可以抵消掉系統(tǒng)諧波,使其成為正弦波形。有源濾波除了濾除諧波外,同時還可以動態(tài)補償無功功率。其優(yōu)點是反映動作迅速,濾除諧波可到達95%以上,補償無功細致。缺點為價格高,容量小。由于目前國際上大容量硅閥技術還不成熟,所以當前常見的有源濾波容量不超過600kvar。其運行可靠性也不及無源。一般無源濾波指通過電感和電容的匹配對某次諧波并聯(lián)低阻〔調(diào)諧濾波〕狀態(tài),給某次諧波電流構(gòu)成一個低阻態(tài)通路。這樣諧波電流就不會流入系統(tǒng)。無源濾波的優(yōu)點為本錢低,運行穩(wěn)定,技術相對成熟,容量大。缺點為諧波濾除率一般只有80%,對基波的無功補償也是一定的。目前在容量大且要求補償細致的地方一般使用有源加無源混合型,即無源進行大容量的濾波補償,有源進行微調(diào)。3.3.4復位電路為確保微機系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作,復位電路是必不可少的一局部,復位電路的第一功能是上電復位。一般微機電路正常工作需要供電電源為5V±5%,即4.75~5.25V。由于微機電路是時序數(shù)字電路,它需要穩(wěn)定的時鐘信號,因此在電源上電時,只有當VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時,復位信號才被撤除,微機電路開始正常工作。復位電路原理如圖3.13所示。圖3.13復位電路復位電路不適當?shù)膹臀豢梢詫е略S多問題,因為不同的復位利用單片機的啟動和斷電的不同條件,因此必須根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇一種最恰當?shù)膹臀环绞健?軟件設計4.1程序框圖程序框圖如圖4.1所示中斷入口中斷入口中斷入口中斷入口調(diào)用延時程序TIME1R=0調(diào)用延時程序TIME1R=0R=7發(fā)送數(shù)據(jù)R=7發(fā)送數(shù)據(jù)R+1RR+1R調(diào)用延時程序TIME0發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)用延時程序TIME0發(fā)送數(shù)據(jù)R=7?調(diào)用延時程序TIME0R=7?調(diào)用延時程序TIME0R=0?R=0?中斷返回中斷返回中斷返回中斷返回圖4.1程序框圖4.2主程序ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP DET1 ;遠探測器 ORG 0013H AJMP DET0 ;近探測器ORG 0050HMAIN: MOV P0, #00000001B ;置初始值DET0,DET1可重復觸發(fā),燈滅MOV TMOD, #00000010B ;方式2,8位自動重裝計數(shù)器 MOV TCON, #00010000B ;開啟計數(shù)器T0 MOV IE, #10000111B ;開啟所有中斷 SJMP $;燈慢慢變亮DET1: MOV P0, #00000001B CALL TIME0 ;燈亮度延時10ms MOV P0, #00000011B CALL TIME0 MOV P0, #00000101B CALL TIME0 MOV P0, #00000111B CALL TIME0 MOV P0, #00001001B CALL TIME0 MOV P0, #00001011B CALL TIME0 MOV P0, #00001101B CALL TIME0 MOV P0, #00001111B CALL TIME1 RETI;燈慢慢熄滅DET0: CALL TIME1 ;延時1分鐘 MOV TCON, A ANL A, #1 JZ LOOP MOV P0, #00001111B CALL TIME0 MOV P0, #00001101B CALL TIME0 MOV P0, #00001011B CALL TIME0 MOV P0, #00001001B CALL TIME0 MOV P0, #00000111B CALL TIME0 MOV P0, #00000101B CALL TIME0 MOV P0, #00000011B CALL TIME0 MOV P0, #00000001B RETILOOP: RET;延時10msTIME0:SETB TR0MOV R0, #20D_1:MOV R1, #250DJNZ R1, $ DJNZ R0, D_1 CLR TR0 RET;延時1分鐘TIME1: SETB TR0 MOV R0, #250 MOV R1, #200 MOV R2, #60D_2: DJNZ R0, D_2 MOV R1, #200 DJNZ R1, D_2 MOV R2, #60 DJNZ R2, D_2 CLR TR0 RETEND5結(jié)論本系統(tǒng)的主要設計思想來源于生活。臺燈是一般家庭的生活必需品,但由于經(jīng)常忘記關燈而造成巨大的能源浪費。全球這么多臺燈,估算一下,消耗能源可觀。另一個是作為一個必需品,當然要使生活變得更方便,省去了黑暗中開燈的麻煩,并且可以糾正坐姿。本系統(tǒng)在實驗室進行了實物實驗。熱釋電紅外探測器1的距離是4m左右〔距離可調(diào)〕,主要是因為般來說是門離書桌的距離;以便黑暗中時人一到門口那么啟動,省去了開燈的麻煩,用戶可以根據(jù)自己的實際情況進行距離調(diào)節(jié)。熱釋電紅外探測器2的距離是10cm左右〔距離可調(diào)〕,主要考慮是當學習時,有時坐姿不正,引起身體離桌面太近,容易引起近視,此時臺燈發(fā)出警告,提醒注意,假設在設定的時間內(nèi)未離開,那么強制熄滅。有時人學習累了,趴在桌子上睡覺,而忘了關燈,這時系統(tǒng)就會檢測到,從而啟動延時程序,一段時間過后,臺燈就會自動熄滅。本系統(tǒng)的主要技術難點在于對人體紅外信號的采集及處理。由于采用的是熱釋電紅外傳感器,當人體進入其感應范圍時,傳感器就會產(chǎn)生幾mv信號,然后通過以BISS0001為中心的信號處理電路,對信號進行二次放大,并濾波,以防止外界的信號產(chǎn)生干擾。信號經(jīng)過BISS0001后從而轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出,便于用單片機進處理。本系統(tǒng)制作的主要設計源泉來源于生活,因此創(chuàng)新之處也在于處理生活中一些比擬常見的問題。以專門感應人體紅外信號的熱釋電紅外傳感器為根底,以BISS0001信號處理電路,利用單片機進行處理,以到達便于控制的目的。當房間亮度不夠時,且有人在附近時,臺燈便會自動點亮,省去了黑暗中摸開關的麻煩;當學習時由于靠桌面太近,造成坐姿不正,系統(tǒng)就會提示,以糾正坐姿,防止近視;當學習太累了時,趴在桌子上睡會兒時,臺燈就會自動熄滅;當無人在時,系統(tǒng)也會使臺燈自動熄滅,以到達節(jié)省能源的目的。除了硬件局部采用防干擾技術外,在軟件中也采用了防干擾技術,當中斷0產(chǎn)生時,并不立即執(zhí)行,而是對其進行延時,防止由于不小心而進入到探測器2的范圍內(nèi),以免產(chǎn)生誤判。雖然本系統(tǒng)以到達了使生活方便的目的,但是電路還是不夠簡單。因為當有多個熱釋電紅外傳感器時,就需要相應的信號檢測電路。改良之處在于用一個信號處理電路同時控制多個傳感器。還有一個缺乏之處在臺燈開啟時,產(chǎn)生的光強容易干擾光敏電阻對環(huán)境光強的判別,引起誤判,現(xiàn)在的處理方法是傳感器局部與控制局部單獨分開放。參

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