【文章內(nèi)容簡介】 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(dāng)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。 我們這次的 智能臺燈可分為自動和手動兩種模式。在自動模式下，臺燈能根據(jù)環(huán)境光的明暗 來自動開啟臺燈，即 當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)較弱時 ，自動感應(yīng)開燈；當(dāng)人體太靠近桌面時，臺燈自動感應(yīng)，警告糾正坐姿 。當(dāng) 光線足夠 則自動關(guān)燈，達(dá)到節(jié)約能源的目的。手動模式 里，一有觸碰開多一級燈光的功能，二 是為了不習(xí)慣使用自動模式的人或是臺燈中的微機(jī)出現(xiàn)故障等緊急情況時用的。在手動模式下，智能臺燈和普通臺燈是一樣使用的。本系統(tǒng)進(jìn)行了一系列實驗，此臺燈系統(tǒng)的各項功能及其實驗的原理和結(jié)果將展現(xiàn)在后文當(dāng)中。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)期末文檔 5 設(shè)計內(nèi)容 實現(xiàn)功能 名稱：基于 藍(lán)牙技術(shù) 的智能臺燈 內(nèi)容及要求 : 設(shè)計并制作一種智能臺燈，主要是以 XM15B 藍(lán)牙模塊、 STC89C52 單片機(jī) 以及多個傳感模塊 組成的 傳感控制電路 。具體要求如下： 1．以專門感應(yīng) 光線強(qiáng)度的光敏 傳感器 和感受觸摸震動的 震 動傳感器 為基礎(chǔ)，以XM15B 藍(lán)牙模塊 處理電 信號 ，利用單片機(jī)進(jìn)行處理，以達(dá)到便于控制的目的； 2．當(dāng)房間亮度不夠 /充足 時，臺燈 小光圈 便會自動點亮 /熄滅 ， 節(jié)約能源 ； 3．當(dāng)學(xué)習(xí)時 使用者 由于靠桌面太近，造成坐姿不正， 由超聲波測距傳感器控制的系統(tǒng)就會 發(fā)出 提示，以糾正坐姿，防止近視； 4. 當(dāng)使用者覺得光線 不 充足但臺燈 未 開啟，或 臺燈開啟但 光線不夠時，可通過手邊的振動傳感模塊開啟臺燈 大光圈 ； 5. 內(nèi)設(shè)溫濕度計的功能，由 DHT11 采集數(shù)據(jù)，藍(lán)牙模塊傳輸實時室內(nèi)溫、濕度，更加貼近使用者的健康生活。 系統(tǒng)分析 臺燈已是千家萬戶的必需生活用品， 當(dāng)夜晚來臨時，人們 摸黑去開燈，非常不方便。在這里設(shè)計了以 藍(lán)牙模塊及多個傳感元件 控制電路 的臺燈 。當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)較弱時，自動感應(yīng)開燈；當(dāng)人體太靠近桌面時，臺燈自動感應(yīng)，警告糾正坐姿， 光線充足 則自動關(guān)燈，達(dá)到節(jié)約能源的目的。單片機(jī) 是 本次智能節(jié)能臺燈設(shè)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(jī)的控制下工作。 本次設(shè)計過程中 除了硬件部分采用防干擾技術(shù)外， 在軟件中也采用了防干擾技術(shù)，當(dāng)中斷 0產(chǎn)生時，并不立即執(zhí)行，而是對其進(jìn)行延時，防止由于不小心而進(jìn)入到探測器的范圍內(nèi)，以免產(chǎn)生誤判。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)期末文檔 6 第二章 系統(tǒng)功能介紹 光敏傳感燈控 本功能是 以專門感應(yīng)光線強(qiáng)度的光敏傳感器為基礎(chǔ)，以 XM15B 藍(lán)牙模塊處理電信號，利用單片機(jī)進(jìn)行處理，以達(dá)到便于控制的目的；當(dāng) 光敏傳感模塊感應(yīng)到 房間 光線強(qiáng)度 不夠 /充足時， 光敏傳感模塊讓藍(lán)牙模塊發(fā)出信號，連接燈控的另一藍(lán)牙模塊接收到此信號后， 臺燈 小光圈 便會自動點亮 /熄滅 。 超聲波測距提醒 以 HRSR04 超聲波測距傳感模塊 為基礎(chǔ) 的超聲波測距提醒功能指的是， 當(dāng)學(xué)習(xí)時使用者由于靠桌面太近，造成坐姿不正 時，由超聲波測距傳感器控制的系統(tǒng)就會控制藍(lán)牙模塊發(fā)送指令 ， 而另一模塊收到數(shù)據(jù)指令則控制蜂鳴器發(fā)出警報， 以糾正 使用者 坐姿，防止 其 近視 ，這一功能的重要性在中小學(xué)生當(dāng)中顯得尤其重要。 觸碰式燈控 此功能以感受觸摸震動的 SW420 震 動傳感器 為基礎(chǔ) ，表現(xiàn)為 當(dāng)使用者覺得光線 不充足但臺燈 未 開啟，或 者 臺燈開啟后光線仍然不充足 時，可通過 觸摸 手邊的 震 動傳感模塊 ，使開啟或者關(guān)閉的信號通過 發(fā)送端的 藍(lán)牙模塊 傳輸?shù)浇邮斩?，即臺燈一端成功接收后，可控制 開啟 或關(guān)閉 臺燈 大光圈 ； 溫濕度顯示 本臺燈還 內(nèi)設(shè)溫濕度計的功能，由 DHT11 采集數(shù)據(jù) 后 ， 由發(fā)送端的藍(lán)牙模塊向接收端（臺燈） 傳輸實時室內(nèi)溫、濕度， 并使數(shù)據(jù)顯示在 LCD 液晶屏上 ,使我們的智能臺燈更加時尚美觀 ,也 更加貼近使用者的健康生活。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)期末文檔 7 第三章 系統(tǒng)硬件組成 STC89C51 單片機(jī) 本設(shè)計采用 STC89C51 單片機(jī)作為主控制器 ， 單片機(jī) STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 4個外部中斷， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路，三個 16 位 定時器 /計數(shù)器，一個 7向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作 ，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下， CPU 停止工作，允許RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。最高運作頻率 35Mhz，6T/12T 可選。 圖 311為 STC89C52單片機(jī)引腳圖 圖 311 STC89C52 單片機(jī)引腳圖 圖 312 中斷響應(yīng)和處理過程 STC89C52 中斷技術(shù)概述 :中斷技術(shù)主要用于實時監(jiān)測與控制，要求單片機(jī)能及時地響應(yīng)中斷請求源提出的服務(wù)請求，并作 出快速響應(yīng)、及時處理。這是由片內(nèi)的中斷系統(tǒng)來實現(xiàn)的。當(dāng)中斷請求源發(fā)出中斷請求時，如果中斷請求被允許，單片機(jī)暫時中止當(dāng)前正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理中斷服務(wù)請求。中斷服務(wù)處理程序處理完中斷服務(wù)請求后，再回到原來被中止的程序之處（斷點），繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。圖 312為整個中斷響應(yīng)和處理過程。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)期末文檔 8 XM15B藍(lán)牙模塊 XM15B 藍(lán)牙模塊（以下簡稱模塊）實現(xiàn)了藍(lán)牙 SPP 規(guī)范， 符合藍(lán)牙 +EDR 標(biāo)準(zhǔn)，具有兩種工作模式：命令模式和數(shù)據(jù)模式，在數(shù)據(jù)模式下模塊又可分為主（ Master）、從（ Slave） 和回環(huán)（ Loopback）三種工作角色。當(dāng)模塊處于命令模式時能執(zhí)行下述所有 AT 指令，用戶可向模塊發(fā)送各種 AT 指令，為模塊設(shè)定參數(shù)或發(fā)送控制命令。在模塊未連接任何設(shè)備時（藍(lán)色指示燈閃爍），處于命令模式，可以隨時接收 AT 指令，在命令模式下，模塊可以根據(jù)設(shè)置的角色被連接或者主動連接其它藍(lán)牙設(shè)備。模塊與其它藍(lán)牙設(shè)備連接之后（藍(lán)色指示燈常亮），自動進(jìn)入數(shù)據(jù)模式。 圖 321 XM15B 藍(lán)牙模塊 引腳圖 圖 322 XM15B 藍(lán)牙模塊 實物 圖 XM15B 上的核心模塊為 XM05，底板上內(nèi)置了電源管理芯片及 5V與 TTL 信號的轉(zhuǎn)換電路，可以同時兼容 3/， 模塊的 TXD 輸出引腳的高電平為 。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)期末文檔 9 光敏傳感模塊 光敏電阻傳感模塊描述： 可以檢測周圍環(huán)境的亮度和光強(qiáng) ； 靈敏度可調(diào)（見 圖 331中藍(lán)色數(shù)字電位器調(diào)節(jié)） ； 工作電壓 ； 輸出形式 ： a為 模擬量電壓輸出 ； b為 數(shù)字開關(guān)量輸出（ 0 和 1） ； 設(shè)有固定螺栓孔，方便安裝 ； 小板 PCB尺寸： 3cm * 。 圖 331 光敏電阻傳感器 實物 圖 圖 332 光敏電阻傳感器原理圖 光敏電阻傳感模塊 模塊接口說明 ： VCC 外接 電壓（可以直接與 5v 單片機(jī)和 單片機(jī)相連） ；； GND 外接 GND； DO 小板數(shù)字量輸出接口（ 0 和 1） ； AO 小板模擬量輸出接口 。 HRSR04超聲波測距傳感模塊 圖 341 HRSR04 超聲波測距傳感 器 實物 圖 圖 342 傳感 器 實物規(guī)格 圖 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)期末文檔 10 HCSR04 超聲波測距模塊可提供 2cm400cm 的非接觸式距離感測功能，測距精度