基于单片机的智能LED台灯设计,附电路图、成品演示图、源程序

关闭的功能。该传感器检测距离通过编写程序控制。 以上的程序见附录三。
4 总结
该设计实现了自动检测屋内是否有人并自动开启/关闭功能；台灯具有光亮 度调节功能；具有时间显示功能；具有温度显示功能；具有闹铃功能。但在细节 方面还有不足之处。LED 亮度达不到很亮的程度，只能在一个很小的范围变化， 以致于光亮度不够。
附录一 实物照片
附录二 硬件电路图
附录三 程序
#include<reg52.h> #include<shizhong.h> void delay(uint z) {
uint x,y; for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--); } void delay1(unsigned char t)
图 9 红外传感电路
检测屋内是否有人我们选用 BIS0001 红外热释传感器，因为该传感器灵敏度 好，好控制，而且价钱不贵。3 脚接电源 VCC，1 脚接地，2 脚通过一个 NPN 型 的三极管接至单片机的 P37 口。由于该传感器的带负载能力较弱，加一个三极管 作为其驱动电路，当 P37 口给低电平时有效。检测距离可通过软件调节。
图 6 时钟模块电路
因为 DS12C887 时钟芯片的集成度都很高，而且它自带锂电池，即使断电了 时钟仍然在工作，所以我们选择了 DS12C887 时钟芯片作为时钟。各脚的连接见 图 6.由于其集成度很高，我们只需按照其数据手册焊接电路即可。 2.6 闹铃模块电路设计 闹铃模块电路如图 7，
图 7 闹铃模块电路
2.2 按键模块电路设计 按键模块电路如图 3，
图 3 按键模块电路
按键 K5、K6 用来调节台灯的亮度，K7 控制模式，即控制台灯是工作在感应 模式下还是工作在手动模式下，亦或是关闭状态。其余的用作调节时钟以及闹铃。 按键均采用低电平有效连接方式。通过按下按键 K5 可以让台灯变暗，按下按键 K6 可以让台灯变亮。其余几个 S1 到 S4 按键可以对时钟进行设置调节，并调节 设置闹铃，当时间与设置的时间一致是闹铃报警，即蜂鸣器响。
{ while(t--) ;
} void di() {
BEEP=0; delay(100); BEEP=1; }
void write_com(char com) {
rs = 0; rw = 0; lcden=0; P1=com; delay(1); lcden=1; delay(1); lcden=0; }
图 5 温度模块电路
由于 DS18B20 温度传感器的集成度很高，封装简单，所以我们选用该芯片 作温度模块电路。1 脚接电源 VCC，2 脚数据线接单片机 P24 口，3 脚接地。芯
片采集到的数据通过 2 脚传给单片机的 P24 口让单片机进行处理，之后送给显示 模块进行显示。 2.5 时钟模块电路设计 时钟模块电路如图 6，
测按键是否按下，判断工作在那个模式下。单片机接收并处理来自 DS18B20 传 过来的数据在液晶上显示当时的室内温度，液晶还显示当前的时间，日期。当需 要设置闹钟或调整时间时，又检测按键是否按下，以便对时间进行修正、设置闹 钟时间。最后进入循环。
3.2 按键模块程序设计 按键用来调整时间和设置闹钟，调光亮度，各键功能在介绍硬件部分已描述。
EA=1; EX1=1; IT1=1; t0_num=0; slnum=0; write_com(0x38); write_com(0x01); write_com(0x06); write_com(0x0C);
write_com(0x80); for(num=0;num<=15;num++)
{ write_date(table[num]); delay(1);
加上 5V 直流电源后，后七大模块在单片机控制之下分别工作。
2 硬件设计
2.1 单片机控制模块设计 硬件电路如图 2，
图 2 单片机控制模块电路
这里我们选用 12M 的晶振，晶振系统由两个 30pF 的电容 CAP 和晶振组成， 接到单片机的 18、19 两管脚。晶振给单片机提供硬件本身的时钟振荡。一个 10μF 的电解电容和一个 1k 的电阻组成复位电路，接至单片机的第 9 管脚。P0 口加上 排阻，即其就是 P0 口的上拉电阻，这就是给 P0 加驱动电路，电源通过排阻向 P0 口供电，使其能够驱动与 P0 口相连的元件。
关键词：单片机，智能，显示，温度，时间。
1 LED 台灯功能描述及总体该方案
1.1 功能描述 根据主要功能要求，该设计利用 51 单片机实现了电子时钟、温度的显示以 及设置闹铃等功能。具体可分为一下几种： 1) 显示当前的时间，24 时制的时、分、秒； 2) 可调节时间； 3) 显示当前屋内温度； 4) 能检测屋内是否有人并自动开启/关闭； 5) 可调节 LED 光亮度； 6) 可设置闹铃时间并报警。
write_date('O');delay(5); write_date('N'); break; case 2: write_date('T');delay(5);
write_date('U');delay(5); write_date('E'); break; case 3: write_date('W');delay(5); write_date('E');delay(5); write_date('D');
3 软件设计
3.1 主程序的设计
开始
系统初始化 检测屋内有人？
按键按下？
LED 工作
闹钟
显示时间、日期、温 度 修正时间，设置闹钟 图 10 主程序流程图
主程序如图 10，一给单片机上电，单片机就初始化。然后通过接收并处理 BIS0001 传感器出阿叔过来的数据，检测屋内是否有人，若有人则工作。然后检
闹铃模块主要就是一个蜂鸣器，其作用是当到达设定的时间到时发出蜂鸣声 报警。用一个 PNP 型三极管和蜂鸣器连接主要是给蜂鸣器一个驱动，让蜂鸣器 为高电平有效，即 P07 口高电平时蜂鸣器发声报警。 2.7 显示模块电路设计
显示模块电路如图 8，
图 8 显示模块电路
液晶显示部分，我们选用 LCD1602C，其接法和普通的 1602 接法一样。1 脚接地，2 脚接电源，3 脚接一个电位器以调节液晶显示器的亮度，16 脚接地， 15 脚接背光电源，其余接法见图 8。在调试的时候，有时液晶不亮，多半是因为 遗漏背光电源，也有可能是虚焊导致。 2.8 红外传感模块电路设计 红外传感模块电路如图 9，
} void write_ds(char add,char date) {
dscs=0; dsas=1; dsds=1; dsrw=1;
P1=0xff; P1=add; dsas=0; dsrw=0; P1=0xff; P1=date; dsrw=1; dsas=1; dscs=1; } uchar read_ds(char add) { char ds_date; dsas=1; dsds=1; dsrw=1; dscs=0; P1=0xff; P1=add; dsas=0; dsds=0; P1=0xff; ds_date=P1; dsds=1; dsas=1; dscs=1; return ds_date; } void write_week(char we) { write_com(0x80+12); switch(we) { case 1: write_date('M');delay(5);
因为有年月日，时分秒几个参数要调，所以设置这几个参数的计数。当按下一个 键时，单片机进行相应的操作。当调光亮度时，按下 K5 键变暗，按下 K6 键变 亮，这是通过调 PWM 实现的。
3.3 台灯模块程序设计 该模块只需给 P00 到 P03 口送低电平即可，再通过按键调光亮。
3.4 温度模块程序设计 设计初始化函数，设计读 DS18B20 数据和对 DS118B20 写数据的函数，再写出 从 DS18B20 读温度并转换为十进制的函数，最后写显示温度的函数。
break; case 4: write_date('T');delay(5);
write_date('H');delay(5); write_date('U'); break; case 5: write_date('F');delay(5);
2.3 台灯模块电路设计
台灯模块电路如图 4，
图 4 台灯模块电路
本设计采用 16 颗 LED 作为发光系统，每两颗并联在一起后和一个 1K 的电 阻串联，用 P00 到 P03 口控制。电阻起限流作用，考虑到 I/O 口资源，我们用每 两个并联的方式以节省 I/O 口资源。通过按键 K5、K6 调节 PWM 输出以达到调 节光亮度的效果。4 个 I/O 均采用低电平有效方式，即给相应的 I/O 低电平 LED 工作。 2.4 温度模块电路设计 温度模块电路如图 5，
void write_date(char date) {
rs=1; rw = 0; lcden=0; P1=date; delay(1); lcden=1; delay(1); lcden=0; }
void init() {
uchar num; flag1=0; flag=0; flag_ri=0; A=0;//人体感应
3.7 显示模块程序设计 设计 1602 的初始化函数，编写对 1602 写命令指令和对其写数据的子函数。
让所有的日期，时间，温度都在液晶上显示出来。
3.8 红外热释传感模块程序设计 编写一个从红外传感读数据的函数，检测有人与否，若有人，传感器发给单
片机一个高电平，单片机控制去 LED，使得单片机的 P00 到 P03 口为低电平， LED 亮，否则给低电平，LED 灭。这就实现了检测屋内有人与否并自动开启或