论基于51单片机控制的智能LED灯

论基于51单片机控制的智能LED灯

前言

随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，照明在能耗中所占的比例日益增加，照明也早已成为我们生活的不可或缺的一部分。在当今社会中，比较普遍使用的有通过声音、触摸、光感等来控制的照明灯具。然而这些都有一定的局限性，不能得到最大化的利用。

LED灯寿命比较长、省电、比较环保，正式由于这些优点的存在以及等下对LED灯的大力研究，因而LED灯走上了历史的舞台。采用LED灯作为我们社会的首选照明用具，肯定可以节约很多电能，节电的意义非凡，不但减少发电过程中的污染，还能为我们的后代留下财富。因此节电是件利国、利民、利己的好事。而本设计能最大限度的节省日常照明所消耗的电能，有着巨大的经济环境效用。

1.硬件介绍

1.1控制板

控制板主要由以下几个部分组成：

MCS-51单片机、8位的微处理器、片内为128个字节，片外最多可外扩至64k字节数据存储器、程序存储器、5个中断源，2级中断优先权的中断系统、2个16位的定时器/计数器、1个全双工的串行口、4个并行8位I/O口、21个特殊功能寄存器。

1.2光照检测

方案一、采用光敏二极管或三极管等光传感器件把环境亮度转换成

相应的数字电平，然后直接接入单片机IO引脚。

方案二、采用光敏电阻把环境亮度转换成相应的电压值(模拟值)，然后通过运放后给单片机输入一个标准的数字信号。由于光敏电阻属于纯阻性器件，所以采用方案一。

1.3人体检测

人体检测主要通过菲涅尔透镜来完成，当人进入感应范围，人体释放的红外光透过镜片被聚集在某个同心环上，然后生成一个光信号，再通过探头将光信号转换成电信号来工作。

1.4热释电传感器

热释电红外线传感器用于检测人体辐射的红外线，然后通过一定的方式转换成电压信号，将电压信号投入到工作中。

人体热释电检测电路图如下：

检测对象菲涅尔透镜热释电红外传感器信号处理电路Vm

1.5照明设备驱动

方案一、采用可控硅控制。可控硅又称晶闸管，是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件。其具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。

方案二、采用继电器控制。继电器是一种当输入电、磁、声、光、热等达到一定值时，输出量发生跳跃式变化的自动控制器件。其动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小，所以广泛应用于运动、遥控、电力保护、自动化、测量和通信等装置中。根据不同的结构，可以将其分为电磁继电器、热敏干簧继电器、固态继电器、磁簧继电器、光

继电器等。由于电磁继电器简单易用，开关状态极其容易判断，所以本设计采用电磁继电器来控制。

2.工作过程

首先光照射到LED灯系统上，软件系统会对光照进行检测以及做出相应的反应。亮度调节分为三个阶段，当周围光强信号高于设定值时所有LED灯关闭。当周围光强度信号低于设定值时控制器打开一部分LED灯，光强信号低于更小的设定值时在打开一部分LED灯，光强信号低于最小的设定值时全部LED灯打开。进入深夜则会自动变暗减少能耗，检测周围有人时根据此时光强情况调节亮度，达到最大限度的节约电能和却不影响正常照明的目标。

3.创新点

3.1工作电压低，能耗低的LED灯构成照明设备

相对于普通的led灯，我们的led灯有以下优点：

1)全自动光敏开关，节能省电;

2)天亮自动关闭，天黑会自动开灯，从此，孩子睡觉不再怕黑，同时告别晚上睡醒时强光对眼睛的刺激;

3)智能感应：当有人、车进入产品的探测范围后，智能感应器工作打开灯具，离开探测范围后自动熄灭;

4)智能延时:智能感应灯以检测到的最后一次活动物体的时间为起始点，自动延时熄灭，不会造成中途熄灭的情况;

5)工作方式：感应开关接通后，在延时时间段内，如有物体活动开关将持续接通，直到活动物体离开;