基于80c51單片機的智能臺燈設計-文庫吧資料
2024-12-07 11:09本頁面
【正文】 它一般分為兩種一種是立柱式的一種是有夾子的它的工作原理主要是把燈光集中在一小塊區(qū)域內(nèi)集中光線便于工作和學習一般臺燈用的燈泡是白熾燈或者節(jié)能燈泡 有的臺燈還有應急功能用于停電時無電照明已用來應急它是千家萬戶的必需生活用品 目前燈具市場上出售的臺燈種類繁多一般的臺燈均采用 220V 交流電源供電日光燈管白熾燈泡為光源手動開關或觸摸感應式開關來控制但這類臺燈存在很多弊端一是電壓是 不安全電壓給人們使用帶來不安全因素二是日光燈還具有頻閃效應經(jīng)常使用會給人的眼睛帶來一定的傷害三是耗電量大臺燈通常都是以日光燈為主在幾瓦到幾十瓦之間四是人工化人們由于手工操作往往會忘記關燈這也造成電能的浪費到目前為止在燈具市場上很少見到采用 6V 的直流電源供電的一種人體智能臺燈它具有既不會出現(xiàn)觸電使用壽命長無輻射又無污染等優(yōu)點 智能臺燈可分成自動和手動兩種模式在自動模式下臺燈能根據(jù)環(huán)境光的亮暗與人是否被臺燈所檢測到人是否在來自動開啟臺燈當人被微機檢測到環(huán)境光又達到某個程度的時候可以設定與調(diào)節(jié)臺燈就會開啟如果環(huán)境 光沒有達到這個程度臺燈不會開啟當人沒有被微機檢測到無論多暗臺燈也不會開手動模式是為了不習慣使用自動模式的人或是臺燈中的微機出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 智能臺燈最大的優(yōu)點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省電是比較重要的現(xiàn)在全世界都缺少電能 2020 年美國和加拿大大面積停電我國也是每到夏天就有很多省市拉閘限電如果用上我們的智能臺燈那么假設一天我們可以節(jié)省 10min 的開燈時間燈上裝的是 10W 的節(jié)能燈泡一個 10W 的節(jié)能燈泡相當于 40W的白熾燈泡節(jié)省的電能為 10Wｘ 600s 6000J 一個月 30天就能節(jié)省 180000J 一年就能節(jié)省 2190000J 的電能相當于 06 千瓦時不要小看這個06千瓦時的電能如果全國人都能每年節(jié)省 06千瓦時的電能那么每年全國會省下78 億千瓦時的電能這 78 億千瓦時的電能相當節(jié)省接近 4 億人民幣 4 億人民幣可以建造多少所希望小學可以救助多少無家可歸的孤兒可以圓多少貧窮的孩子無法圓的上學夢啊更重要作用的是環(huán)境保護大家都知道我國有 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 1千瓦時會減少 1千克的 CO2排放那么節(jié)省39億度的電能就等于少向大氣 排放 39萬噸的 CO2 而 CO2是溫室效應的最歸禍首就是因為全球向大氣排入過多的 CO2 導致了溫室效應的加劇海平面上升大片的土地被淹沒氣候變暖降水和土壤濕度進一步減少氣候逐漸干旱土地沙漠化和草原退化將變的更加嚴重 12 研究意義 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波長為 95um 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若在一定時間內(nèi)未離開桌面則自動熄滅當人離開 時則自動關燈達到節(jié)約能源的目的 13 功能簡介及特色功能 智能臺燈作為一款新型的臺燈智能化是它的主要特色在普通臺燈的基礎上采用高亮 led 光源實現(xiàn)了節(jié)能其具體功能如下 a 實現(xiàn)人來燈亮人走燈滅作為智能化和節(jié)能化的臺燈人來燈亮人走燈滅是這種臺燈功能上面的特色當人體靠近臺燈的時候由熱釋電紅外傳感器發(fā)出信號使得單片機處理輸出驅動燈管發(fā)光的 PWM 波形燈就亮當人體離開臺燈的時候由于沒有持續(xù)觸發(fā)臺燈將在三分鐘之后熄滅這種設計能夠有效地節(jié)約能源并且能夠有效地控制燈亮的時間 b 實現(xiàn)自動調(diào)光的 功能通過光敏電阻和一部分傳感電路的分析將環(huán)境光強轉化成數(shù)字信號輸入單片機由程序解決和處理并輸出相應的亮度值 c 實現(xiàn)坐姿提醒的功能坐姿的提醒是通過距離傳感裝置進行的當使用者頭部距離臺燈太近的時候將產(chǎn)生報警信號提醒糾正坐姿 d 溫度傳感在開機的時候顯示當前的室溫情況并設有專門的按鍵顯示當前的室溫 f 電池電壓檢測的功能和溫度的傳感一樣當按下鍵的時候顯示當前的電池電壓并及時提醒用戶更換電池 g 遙控模塊使用萬能遙控器進行系統(tǒng)的總體控制 h 液晶顯示時間溫度并設有鬧鐘 主要控制采用 80C51 單片機實現(xiàn)外圍器件主要是各種傳感器其中人來燈亮人走燈滅功能采用熱釋電紅外傳感器實現(xiàn)人體檢測采用熱釋電紅外傳感器實現(xiàn)坐姿提醒主要使用紅外發(fā)射二極管和接收管實現(xiàn)電池電壓采用串行 8 位 AD轉換器實現(xiàn)自適應調(diào)光以一塊光敏電阻和電壓比較器實現(xiàn) i 智能化系統(tǒng)是由現(xiàn)代通信與信息技術計算機網(wǎng)絡技術行業(yè)技術智能控制技術匯集而成的針對某一個方面的應用的智能集合隨著信息技術的不斷發(fā)展其技術含量及復雜程度也越來越高智能化的感念開始逐漸滲透到各行各業(yè)以及我們生活中的方方面面相繼出現(xiàn)了智能住宅小區(qū)智能醫(yī)院等都 以智能化建筑為基點生發(fā)開來因此我們通常提到的智能化系統(tǒng)都說智能化建筑系統(tǒng) 隨著現(xiàn)代通信技術計算機網(wǎng)絡技術以及現(xiàn)場總線控制技術的飛速發(fā)展數(shù)字化網(wǎng)絡化和信息化正日益融入人們的生活之中人們在生活水平居住條件得到不斷提升與改善的基礎上對生活的質量提出了更高的要求智能住宅小區(qū)就是在這一背景下產(chǎn)生的而且其需求日益增長智能化的內(nèi)容也不斷有新的概念融入根據(jù)一項調(diào)查表明 417的普通市民 742網(wǎng)上一族認為在 5年之內(nèi)我國智能化住宅將成為住宅市場的主流 住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)從其內(nèi)容上來看可分為小區(qū)物業(yè)綜合管理系統(tǒng)和家居智能管理系 統(tǒng)兩大部分前者包括社區(qū)安防信息服務計量收費三部分后者包括家居安防家居信息服務家居智能化控制等 2 設計方案 21 系統(tǒng)組成 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較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基礎以BISS0001 信號處理電路利用單片機進行處理以達到便于控制的目的 [5]系統(tǒng)結構框圖如 21 圖所示 圖 21 系統(tǒng)結構圖 本系統(tǒng)組成如圖 21 所示主要由三部分組成 a 傳感器及信號處理部分檢測人體輻射紅外信號及光強信號經(jīng)過處理后變成數(shù)字信號 b 以 80C51 組成的 中央處理單元處理信號并發(fā)出控制命令 c 提醒電路及燈光控制電路 給出提醒信號并根據(jù) 80C51 給出的命令控制燈光 整個系統(tǒng)是以 80C51 控制下工作的其工作過程為當環(huán)境光比較強時光敏電阻阻值比較小信號處理電路檢測到低電平信號禁止熱釋電紅外傳感器工作省去了 80C51 處理過程當環(huán)境光比較弱時光敏電阻阻值變大信號處理電路接收到高電平從而啟動熱釋電紅外傳感器工作熱釋電紅外傳感器 1 探測比較遠的距離當人體進入到傳感器 1 的控測范圍內(nèi)且光強較弱時信號檢測電路處理信號并向單片機發(fā)送一個中斷 80C51 啟動燈光控制電路使燈慢慢變亮當 環(huán)境光比校弱時且人體過于靠近桌面熱釋電紅外傳感器 2檢測到信號同時了在熱釋電紅外傳感器 1的控測范圍內(nèi)信號處理電路同時向 80C51發(fā)送信號 80C51處理信號根據(jù)優(yōu)先級順序屏蔽掉熱釋電紅外傳感器 1 的信號啟動延時電路發(fā)出警報使人離開若在設定的時間內(nèi)未離開桌面則啟動燈光控制電路使燈慢慢熄滅當人體離開熱釋電紅外傳感器 2 的控測范圍且在熱釋電紅外傳感器 1 的控測范圍內(nèi)時燈光又慢慢變亮 22 80C51 的選擇 3 系統(tǒng)的硬件設計 31 芯片介紹 311 80C51 介紹 80C51 單片機屬于 MCS51 系列單片機由 Intel 公 司開發(fā)其結構是 8048 的延伸改進了 8048 的缺點增加了如乘 MUL 除 DIV 減 SUBB
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