基于单片机的多功能台灯设计毕业设计

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毕业设计(论文)-基于单片机的多功能台灯设计[管理资料]

毕业设计题目基于单片机的多功能台灯设计院（系）电子电气工程学院指导教师职称讲师二O一二年五月二十日摘要随着时代的进步，科学技术的发展，单片机已经渗透到我们生活中的各个角落。

伴随着人们生活水平的提高，人们对日常生活用品的功能和集成度的要求也越来越高，并且人们的低碳环保理念也越来越强。

台灯是我们生活中的必需品，使用非常广泛，对此设计了多功能台灯。

该设计以51系列单片机AT89S52为控制核心，来实现集多种功能于一体的电子台灯，设计系统时采用模块化的设计方法，分别设计了各个功能的单元模块，系统的硬件部分主要包括八大部分。

单片机最小系统选用AT89S52单片机；温度传感器电路主要由数字芯片DS18B20来完成；显示模块用LCD1602A来显示温度、时间和日期等内容；按键模块用来调整时间、日期，电位器来调整LED的亮度；闹钟模块选用时钟芯片DS1302完成，来产生时间和日期，当液晶显示的当前时间和闹钟设定的时间一致时，用蜂鸣器来报警。

系统的软件部分用单片机C语言来编程，实现了该设计全部控制功能。

该多功能台灯可以显示当前温度、时间和日期、调节灯泡的照明强度、可以设置闹钟时间、具有闹钟报警功能。

整个系统结构清晰明了，功能齐全，操作简单，具有很强的实用价值。

关键字：单片机；芯片；多功能AbstractWith the progress of the times, the development of science and technology, SCM has been infiltrated into our lives in every corner. With the improvement of people's living standard, people on the daily necessities, function and integration requirements are also getting higher and higher, and people of low carbon environmental protection concept is also getting stronger and stronger. The lamp is necessary in our life, is widely used, this design of the multifunctional desk lamp.The design of 51 series single-chip microcomputer AT89S52 as the control core, to realize the integration of multiple functions of electronic lamps, the design of the system uses a modular design method, respectively, design of each function module, system hardware consists of eight parts. The smallest single-chip system selects AT89S52microcontroller; temperature sensor circuit is mainly composed of a digital chip DS18B20 to complete; display module using LCD1602A to display the temperature, time and date content; key module is used to adjust the time, date, a potentiometer to adjust the brightness of LED; alarm module selects the clock chip DS1302completed, to generate a time and date, when the liquid crystal display the current time and alarm set time, buzzer alarm. The software of system MCU C language programming, realize the design of all control function. The multifunctional desk lamp can display the current temperature, time and date, adjust the bulb lighting intensity, can set the alarm clock time, with alarm clock function. The structure of the whole system is clear, complete functions, simple operation, and has a strong practical value.Keywords: Single chip microcomputer ；Chip ；Multi-function目录摘要 (I)Abstract .......................................................... I I 目录 ........................................................... I II 第一章绪论 .. (1)课题的背景 (1)课题的目的和意义 (1)课题研究的内容 (2)国内外研究现状 (2)第二章系统方案的设计 (3) (3) (5) (5) (8) (9)第三章电路的硬件与软件的设计 (11) (11) (11) (13) (14) (14) (15) (15) (17)第四章总结与展望 (30)谢辞 (31)参考文献 (32) (32)第一章绪论台灯已是千家万户的必需生活电器。

毕业论文(设计)多功能台灯设计

毕业论文（设计）：多功能台灯设计一、设计背景及意义随着科技的发展和生活品质的提高，人们对家居用品的需求越来越多样化。

台灯作为日常生活中不可或缺的照明工具，其功能已不仅仅局限于照明。

在此基础上，本设计提出了一款多功能台灯，旨在满足现代人在学习、工作、休闲等不同场景下的需求。

1. 提高生活品质：通过集成多种功能，使台灯在满足照明需求的同时，还能为用户提供更多便捷服务。

2. 节能环保：采用节能光源，降低能耗，减少环境污染。

3. 美观实用：结合现代家居风格，设计出既美观又实用的台灯，提升家居环境。

二、设计目标1. 实现基本照明功能，保证光线柔和、舒适，不刺眼。

3. 操作简便，易于上手。

4. 外观时尚，符合现代家居审美。

三、设计内容1. 照明系统设计：选用高品质LED光源，实现节能、环保、长寿命的照明效果。

2. 功能模块设计：包括充电宝、无线充电、时间显示、天气预报、温湿度监测等功能。

3. 结构设计：采用模块化设计，便于组装、拆卸和维护。

4. 人机交互设计：充分考虑用户使用习惯，简化操作流程，提高用户体验。

5. 外观设计：结合现代家居风格，打造时尚、简约的造型。

四、设计方法与技术路线1. 设计方法本设计采用用户中心设计法（UCD），以用户需求为导向，通过市场调研、用户访谈、需求分析等手段，深入挖掘用户在使用台灯过程中的痛点，从而指导设计方向。

2. 技术路线（1）照明系统：采用PWM（脉冲宽度调制）技术调节亮度，实现无极调光，满足不同场景下的照明需求。

（2）功能模块集成：运用嵌入式系统设计，将各功能模块集成于台灯之中，确保系统稳定运行。

（3）人机交互：采用触摸式按键和语音识别技术，实现便捷的人机交互。

（4）外观设计：运用计算机辅助设计（CAD）软件进行外观建模，结合3D打印技术制作样机。

五、创新点与亮点1. 创新点（1）多功能集成：将充电宝、无线充电、时间显示、天气预报、温湿度监测等功能集成于一体，提高台灯的使用价值。

基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计摘要LED 台灯具有节能、环保、寿命长的特点，越来越受到人们的青睐。

本文设计了一款基于单片机的智能 LED 台灯，通过单片机控制LED灯的亮度和色温，实现智能调光和调色功能，同时提供人体感应、定时开关等智能功能，以满足用户的不同需求。

关键词LED 台灯；单片机；智能控制；调光；调色二、设计原理2.1 单片机选择在本设计中，我们选择了常见的 STM32 单片机作为控制核心。

STM32 具有丰富的外设资源和强大的计算能力，可以很好地满足 LED 台灯的智能控制需求。

2.2 亮度调节LED 台灯的亮度是通过 PWM（脉冲宽度调制）来实现的。

通过控制 PWM 的占空比，可以精确地调节 LED 的亮度。

我们可以通过单片机的定时器来产生 PWM 信号，从而控制LED 的亮度。

2.3 色温调节LED 台灯的色温调节可以通过控制 RGB LED 或者使用特殊的 LED 芯片来实现。

在本设计中，我们选择了使用特殊的 LED 芯片，通过改变驱动电流的大小来调节 LED 的色温。

这样可以实现从冷白光到暖白光的平滑调节，满足用户对不同环境的需求。

2.4 智能功能为了提升 LED 台灯的智能化程度，我们还加入了人体感应和定时开关等功能。

通过红外传感器可以检测到人体的存在，并自动调节灯光的亮度和色温；定时开关可以让用户设定 LED 台灯的开关时间，方便用户根据生活习惯来控制台灯的开关。

三、硬件设计3.1 LED 选择LED 台灯的光源选择是非常重要的，我们选用了高亮度的 SMD LED，其发光效率高，寿命长，且色温范围广，可以满足用户对不同色温的需求。

3.2 单片机控制电路单片机控制电路主要包括电源模块、人体感应模块、PWM 生成模块和电流调节模块。

电源模块负责对 LED 台灯整体的供电，人体感应模块负责检测人体的存在，PWM 生成模块负责产生调节 LED 亮度的 PWM 信号，电流调节模块负责调节 LED 的色温。

基于51单片机的智能台灯的设计与应用毕业设计(论文)

编号本科生毕业设计（论文）题目：基于51单片机的智能台灯的设计与应用物联网工程学院微电子学专业二〇一四年六月摘要随着社会在不断进步，高科技含量决定着产品发展的新趋势和前景，智能化技术在电子产品领域的应用意义深远.电子产品的快速发展，家用电器也越来越智能化，目前已经应用于实际中的有智能洗衣机，智能空调，智能电磁炉等，而所用的智能化家用电器都用一个共同的特点，都是利用单片机作为中央控制单元.结合了单片机的智能家用电器和普通家用电器相比，使用更方便，安全可靠性也更高，效率更高，最重要的是它们为能源节约提供巨大的帮助.智能台灯以专门感应人体红外信号的红外传感器为基础，这意味着仅当有人的时候，红外传感器才输出一个信号，经放大处理后达到单片机的输入门限电压，单片机开始运行，台灯自动点亮.当人离开的时候，单片机控制台灯自动关闭，以达到节约用电的目的.此外，单片机内的计时器将会计时一小时，在此之前如果人未离开，计时结束后，台灯上的蜂鸣器将会响起，提醒使用者应该离开休息一会儿，同时台灯将自动关闭，这个功能可以帮助保护使用者的视力.关键词：单片机；智能台灯；红外传感器；信号放大ABSTRACTWith the progress of society, the development prospect of new products depends on its high-technology content. As electronic products become more and more advanced, some domestic appliance seems ‘intelligent’ to some extent, and some technology has been applied into real life at present, such as smart washing machine, smart air-condition and intelligent induction cooker, etc. All of them have a common characteristic, that is, they all use a MCU（Micro Controller Unit）as their ‘brain’. Comparing with those household appliances which have no MCU, they are more convenient, safe and efficient. More important, they make great effort to the project of electrical energy saving.The intelligent desk lamp depend on a kind of infrared sensor which can perceive human beings, that means, it will output a signal when there is someone near it, this signal will be amplified and reach the threshold voltage to trigger the MCU, and then, the desk lamp will be automatically opened. When you leave, the desk lamp with be shutdown by MCU, this will help saving electrical energy. Besides, the MCU will timing for an hour, if you haven’t left when that time is up, the buzzer on it will remind you to take a rest, and the light will automatically shutdown at same time. This feature can protect your eyesight.Keyword: MCU; Intelligent Desk Lamp; Infrared Sensor; Signal Amplification目录第1章绪论 (1)1.1研究课题的意义 (1)1.2智能家电的历史和发展概况 (1)1.3本课题的研究内容、研究方法和实施方案 (2)第2章硬件电路系统设计 (5)2.1硬件系统的架构 (5)2.2中央控制模块 (5)2.2.1 STC89C52RC型单片机 (6)2.2.2 数码管扫描电路 (9)2.2.3 蜂鸣器和发光二极管回路 (10)2.3信号采集放大电路设计 (11)2.3.1 红外传感器RE200B (11)2.3.2 运算放大电路 (11)2.3.3 信号处理电路 (14)第3章软件系统设计与仿真 (15)3.1K EIL编程软件 (15)3.2单片机程序设计 (18)3.2.1 数码管动态扫描程序 (18)3.2.2 中断程序 (20)3.3仿真测试 (21)第4章结论与展望 (24)4.1结论 (24)4.2展望 (24)参考文献 (25)致谢26附录1第1章绪论1.1 研究课题的意义随着科技的发展，人们的生活水平不断提高，高科技产品越来越普及，如何研发能够大大提高人们生活质量并且使用便捷的家用电器成为家电产业的重要研究领域．台灯是人们在日常生活中必不可少的家用电器.相对于普通的日光灯，其功耗更小，亮度更集中，是人们在夜晚进行阅读和工作的得力助手，但是由于人们在离开时经常忘记关掉台灯，会造成很大的电力能源浪费.如果台灯离门较远，每当夜晚来临时，人们又要摸黑去开灯，非常不方便，也有一定的安全隐患.虽然现在出现运用传感器和微控制器自动控制灯开启与关闭的技术，并广泛运用于建筑走廊等处所，但是在家居生活方面，自动控制灯具开关的系统却十分少见，而且功能不够完善，不够“智能”，比如楼道中的照明灯通常都是采用声音控制.采用声控的方法可以有效的检测声音信号，再通过中央处理单元控制灯的亮灭，但却无法做到精确识别和屏蔽干扰，当环境中有较多噪声时，如当有车经过或是有宠物的声响时，照明灯将不可避免的被噪声影响而产生不必要的点亮，这将造成很大的能源浪费.因此在这里通过研究以检测人体红外辐射为基础的传感控制电路，来解决目前自动控制电路的不足.目前已有专门用来感应人体红外辐射波长（约为9.5 um）的红外传感器，这便为自动控制照明灯系统提供性能优良的信号采集模块.本课题设计了以51单片机为基础，通过红外传感器检测人体红外辐射信号来控制台灯开启关闭的电路系统.当有人出现在红外线传感器的探测范围内，并且满足一定其它设定条件（如光照强度较暗）时，信号采集模块可以提供一个有效的激励信号，经过运算放大电路和滤波电路放大滤波后的信号进入中央处理单元，通过相应指令控制灯的开启与关闭.51系列单片机作为一种通用型单片机，可以通过外接模块如传感器、存储器等来实现许多功能，本课题运用51单片机的内部计时模块来实现其他的功能，例如在一定时间人未离开桌面，则发出警告并自动熄灭，当人离开时红外传感器产生的信号将通过51单片机控制灯自动关灯，以达到节约能源的目的.1.2 智能家电的历史和发展概况在介绍智能家电的历史和发展之前，需要引入一个新的概念——智能家居.智能家居是以住宅为平台，通过设计将电子线路技术、网络通信技术、自动控制技术以及其他相关技术融入到与生活密切相关设施中的一种技术，它能够帮助提升家居的便捷性和舒适性，同时又能达到环保节能的目的.智能家电是智能家居中很重要的一部分，它主导着智能家居的发展方向，也承载着智能家居的主要技术.由于人们还没有完全认识到智能家电为我们的生活带来的巨大改善，以及市场消费观念还未完全形成，智能家电的发展还是较为缓慢.但随着智能家电市场推广措施的进一步落实，消费者对智能家电认识的深入，智能家电市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明.智能家电在中国的发展历程约有20余载，从人们最初的梦想，到如今真真切切走入我们的生活，经历了一个漫长而又艰难的发展过程.智能家电在中国的发展可以概况为四个阶段，分别是萌芽期、开创期、徘徊期和融合演变期[1].萌芽期（1994年到1999年）又称智能小区期，这是智能家电在中国的第一个发展阶段，这时整个行业还处在一个认知的阶段，国内还没有出现专门生产智能家电的厂商，仅有几家从事智能家电代理销售的公司，产品也大多不是销售给中国用户.随着国内企业对国外技术的学习和自主创新，我国的智能家居行业步入了开创期（2000年到2005年），国内先后注册了五十多家智能家电生产企业，当时主要集中在北京、上海、深圳、厦门等地.智能家电的市场营销、技术培训体系逐步完善起来，在此阶段，国外智能家电产品基本没有进入国内市场.但是国内市场发展过快，一些问题也随之而来，自2005年以后，由于智能家电企业的野蛮成长和恶性竞争，给智能家电行业带来了很大的负面影响，智能家电行业进入徘徊期（2006到2010年），许多厂商过度“包装”智能家电，夸大智能家电的功能，而实际产品却达不到宣传的效果，产品的不稳定导致较差的用户体验.同时厂商们只顾着快速扩张代理商的覆盖范围来提高自己的市场占有率，却忽略了对代理商最基本的培训和服务保障，导致了代理商经营困难，售后服务难以保证.用户和媒体开始质疑智能家电的实用性和可靠性，在消费上也变得更加谨慎，市场的增长开始减缓，甚至部分地区出现销售额下降的现象.在2006和2007这两年，大约有20多家智能家电生产企业因经营不善退出市场，各地代理商结业转行的也不在少数.许多坚持下来的智能家电企业，在这两年也经历了缩减规模的痛苦.就在这一时期，国外的智能家电品牌却暗度陈仓，悄然进入中国市场，目前活跃在市场上的国外智能家电品牌都是这一时期进入中国市场的，如LEGRAND、Honeywell、Schneider Electric 等.国内部分存活下来的企业也逐渐找到自己的发展方向，成为工业智能控制的厂家.虽然国内厂商把方向瞄准了工业控制，但从未放弃过智能家居的梦想.进入2011年以来，市场有了明显增长的势头，智能家电市场的增长说明智能家电行业进入了一个新的拐点，由徘徊期进入一个很重要的时期——融合演变期（2011年到如今）.在该阶段，智能家电进入一个相对快速的发展阶段，同时吸取了过去的教训，国内厂商们将协议与技术标准主动互通和融合，形成一个新的行业标准，这大大缩短了研发周期，也规范了产品的标准，减小了研发的困难.预计在接下来的五到十年，将是智能家电行业快速发展的时期，也是最不可琢磨的时期，智能家电行业作为提高生活质量，拓展消费市场的制高点，是国内各企业竞相争夺的战略高地，如果有谁能够掌握智能家居的技术，那么他将掌握人们未来的生活方式!正因为如此，国内优秀的家居企业越来越重视智能家电的开发，特别是对适应客户需求的智能家电的研究，一大批国内优秀的智能家电品牌正迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚!1.3 本课题的研究内容、研究方法和实施方案本课题运用红外传感器作为“智能控制”的基础，目前已知红外传感器可对人体红外信号做出响应，但是其响应的幅度和工作频率等参数将直接影响到信号采集放大电路模块的正常工作，因此合理选择红外传感器对电路的设计是十分重要的.要实现自动控制的功能，不仅需要掌握单片机的工作原理，还需要熟悉常用单片机的编程语言，完成该设计系统的单片机控制模块的程序编辑，尤其是对单片机的中断结构和计时功能必须进行更加深入的了解.信号采集放大模块的具体要求：设计出对人体信号采集放大的电路结构，并且要考虑到外部噪声的干扰，设计合理的滤波电路抑制干扰，在广泛借鉴各种设计的优点的同时，充分考虑设计中的各个环节，并运用仿真软件对电路进行仿真测试，最后制作实物对本课题的正确性进行验证.自动控制模块的具体要求：以51单片机为核心，蜂鸣器、八段数码管、发光二极管等元件构成外围电路，运用C语言或者汇编语言编写程序并在51单片机开发板上调试，模拟人来人走的情景，测试自动控制模块的响应能力和正确性，最后与信号采集放大电路相结合，实现具体的功能.采用的研究方法：通过阅读书籍掌握红外线传感器工作原理；选择合适的电气元件，绘制电路原理图；设计单片机控制台灯的点亮与熄灭的程序，并利用相关工具进行功能调试；将程序烧入进单片机中.实施方案：在课题的前期，大量阅读参考文献，了解当前热释电红外传感器的应用情况，对设计所需要的知识，包括红外传感器，51单片机等进行详细的了解；在课题的中期，通过对电路的分析，设计应用电路，重点在于信号的收集和电路的控制；在课题的后期，对设计的过程进行全面的整理，分析仿真的结果，对于设计过程中出现的问题进行分析总结，最后完成实物的制作以及论文的书写.江南大学学士学位论文第2章硬件电路系统设计2.1 硬件系统的架构本设计的硬件系统主要分为两部分，一部分为信号采集放大模块，另一部分为自动控制模块.信号采集放大模块以红外传感器和光敏电阻为基础，以运算放大器构成的滤波放大电路为核心，通过外加电容和调节电阻大小来实现稳定的滤波放大功能，要求当有人进入检测范围时能够输出一个稳定的高电平.自动控制模块以STC89C52RC单片机为核心，通过外接发光二极管、蜂鸣器报警电路和八段数码管搭建完整的台灯控制电路，该模块可以在有信号输入的时候开始计时，并在八段数码管上显示计时的时间，在达到设定的时间（如一个小时）后，产生一个激励信号开启蜂鸣器并关闭台灯.系统架构如图2-1所示．其中光敏电阻感应光信号，在光线较暗的情况下产生一个激励信号以开启红外传感器感应电路，红外传感器检测其监测范围内是否有人出现，通过放大滤波后产生一个有效的激励信号传送至单片机，此后通过单片机内部程序处理一系列的外围I/O信号.图2-1 系统总体设计图2.2 中央控制模块中央控制模块俗称单片机，最初源于“Single Chip Microcomputer（SCM）”，在单片机诞生时，因为它的组成与原理是基于计算机的，所以SCM是一个准确的、流行的称谓.随着SCM在技术上、体系结构上的进步，其主要作用已经是控制而不是计算了.国际上逐渐采用微控制器（Micro Controller Unit，MCU）来代替SCM，形成了单片机领域公认的、最终统一的名词.在国内因为单片机一词已约定俗成，故继续沿用.单片机就相当于将组成微型计算机的各功能部件：中央处理器CPU、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、只读存储器（Read Only Memory，ROM）、可编程存储器（Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM）、并行及串行输入输出I/O接口电路、定时/计数器、中断控制器等部件集成在一块半导体芯片上，构成一个完整的微型计算机[2].单片机内部具体结构如图2-2所示.随着大规模集成电路技术的发展，单片机内还可包含A/D、D/A转换器、高速输入/输出部件、DMA通道、浮点运算等新的特殊功能部件.图2-2 中央控制单元的内部架构图2.2.1 STC89C52RC型单片机目前世界上单片机生产厂商很多，如：Intel、Motorola、Philips、Atmel、SST、Winbond、Zilog等公司，本课题中使用的STC系列单片机是深圳宏晶公司的产品，其引脚如图2-3所示，它支持在线编程，烧录程序的时候不用再反复插拔单片机，使用方便，寿命较长.STC89C52RC型单片机在传承经典MCS-51内核设计理念的基础上，做了较多的技术改进与完善，使STC89C52RC芯片不仅具有传统51单片机具备的基础功能，还使单个芯片上拥有灵巧的8位CPU，功能上支持ISP（在系统可编程）与IAP（在应用可编程）等功能.STC89C52RC型单片机可为多种嵌入式控制应用系统提供更灵活、高效的应用系统解决方案.该单片机具有6时钟/机器周期和12时钟/机器周期的两种工作模式，其指令代码完全兼容传统8051；3.3 V~5.5 V的宽范围工作电压；0~40 MHz的可调工作频率，且实际工作频率可达48 MHz；采用PDIP封装8K字节程序存储空间，片上集成有512字节数据存储器；拥有32个通用I/O口：P0、P1、P2、P3，均为准双向口（弱上拉）；无需专用编程器和仿真器，可通过串口RXD（P3.0）和TXD（P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成较大程序的下载；内带2K字节EEPROM存储空间；具有3个16位定时器/计数器.即定时器T0、T1、T2；具有4个外部中断，触发方式可设置为下降沿中断或低电平触发，掉电模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒；通用异步串行口（UART），还可用定时/计数器编程实现多个UART；工作温度范围从0 ℃到75 ℃[3].此外，STC89C52RC型单片机支持两种节电模式，一种为空闲模式，另一种为掉电保护模式.当STC89C52RC在空闲模式下工作时，中央处理器停止工作，允许随机存取存储器、串行I/O口、定时/计数器、中断控制器维持工作；当STC89C52RC在掉电保护模式下工作时，随机存取存储器的内容被保存，振荡器被冻结，单片机的一切工作停止，直到下一次中断或硬件复位才开始正常工作.图2-3 STC89C52RC型单片机引脚图STC89C52RC的相关引脚定义如下：1)VCC/GND：两者为主电源引脚，GND为电源负端，一般视为接地；VCC为电源正端，STC89C52RC的VCC允许范围为3.3 V~5.5 V.2)XTAL1/XTAL2：这两个引脚为时钟电路的I/O端.XTAL1接外部晶体的一端，它是片内振荡器反向放大器的输入端.在采用外部时钟时，外部时钟振荡信号直接送入此引脚作为驱动端，其频率范围为0~40 MHz；XTAL2接外部晶体的另一端，它是片内振荡器反向放大器的输出端，振荡电路的频率是晶体振荡频率.若采用外部时钟电路时，此引脚应悬空不用[4].3)RST：复位输入端.在该引脚输入两个机器周期以上的高电平将使单片机复位.4)ALE/PROG：该引脚具有两种功能，即地址锁存允许输出/编程脉冲输入端.在访问片外存储器时，ALE作为锁存扩展地址低位字节的输出控制信号（称允许锁存地址），在一个指令周期中将丢失一个脉冲.在不访问片外存储器时，该端也以1/6的时钟振荡频率固定输出正脉冲，可供定时或其他需要使用，还可检测CPU是否已经工作.ALE端的负载驱动能力为8个LSTTL（低功耗高速TTL）.在固化片内存储器的程序（也称为烧录程序）时，此引脚用于输入编程负脉冲.5)PSEN：片外程序存储器选通控制信号端.在访问片外程序存储器时，此端输出负脉冲作为程序存储器读选通信号.CPU在向片外程序存储器取指令期间，PSEN信号在12个时钟周期中两次生效.由于现在基本不再使用片外程序存储器，所以这个引脚也就没有用了.6)EA/VPP：该引脚有两种功能，即内、外程序存储器选择/编程电源输入端.当EA端接高电平时，CPU从片内程序存储器0000H单元开始执行程序，当地址超过4KB时，将自动执行片外程序存储器的程序.当EA端接低电平时，CPU仅访问片外程序存储器.即CPU直接从片外程序存储器0000H单元开始执行程序.在对片外程序存储器编程时，此引脚用于施加编程电压VPP.7)P0口：P0口是一个标准的双向8位并行接口，既可以作为通用I/O接口使用，也可以作为地址/数据线使用.由特殊功能寄存器P0管理P0口各位的工作状态，其地址为80H，各位地址为80H~87H.在访问片外存储器时，它分时提供低8位地址和8位数据，故这些I/O线有地址/数据总线之称，简写为AD0~AD7.在不做总线时，也可作为普通I/O接口使用.本课题采用P0口作为八段数码管字代码的输出口，由于P0口是漏极开路输出，在连接八段数码管时，需分别加上一个上拉电阻，同时可以防止LED数码管直接与高电位相连造成瞬间的大电流烧坏数码管.8)P1口：P1口是一个准双向的8位并行I/O口，主要作为通用I/O口使用，由特殊功能寄存器P1管理P1口各位的工作状态，其地址为90H，各位地址为90H~97H.STC89C52RC单片机的P1口除了可以作为一般的I/O接口，其中5位还有第二功能，见表2-1.由表可见P1.0、P1.1用于定时/计数器2，P1.5、P1.6、P1.7用于ISP功能，它的作用是把在PC上编号的程序通过所定义的这三根ISP接口线进行在线下载，即直接传输并固化到STC89C52RC单片机中的闪存中.固化时RST引脚要接到Vcc 端，编程前首先要擦除该芯片，接入SCK引脚的时钟频率不能大于单片机频率的1/16.这种方法比使用一般的编程器廉价、方便.表2-1 P1口的第二功能9)P2口：P2口是一个准双向的8位并行I/O口，既可以作为通用I/O接口使用，也可以作为高8位地址线使用.由特殊功能寄存器P2管理P2口各位的工作状态，其地址为A0H，各位地址为A0H~A7H.在访问片外存储器时，它输出高8位地址，即A8~A15.在不做总线时，也可以作为普通I/O接口使用.本课题中使用了P2.0~P2.3口通过电阻与PNP管的基极相连，PNP管的发射极与集电极分别接入电源和八段数码管的位选端相连，当P2.0~P2.3中有一位为低电平时，三极管导通，相应位选端被置高电平，对应位数码管显示数字.10)P3口：P3口是一个多功能的准双向8位并行I/O口，它的每一位既可以作为通用I/O接口使用，又具有第二功能，见表2-2.由特殊功能寄存器P3管理P3口各位的工作状态，其地址为B0H~B7H.本课题中使用了P3.0作为控制LED灯亮灭的输出端；P3.2口和P3.3口用做外部中断，P3.2和P3.3接入同一个信号接收端，分别用于控制灯的开启与熄灭；P3.4口与蜂鸣器回路连接，通过控制P3.4口的状态可以发出蜂鸣器警告.表2-2 P3口的第二功能P3.0口的各位第二功能的名称及作用P3.0 RXD（串行口的输入端）P3.1 TXD（串行口的输出端）P3.2 INT0（外部中断0输入端，两种触发方式：低电平触发和下降沿触发）P3.3 INT1（外部中断1输入端，两种触发方式：低电平触发和下降沿触发）P3.4 T0（定时/计数器0中断的外部输入端）P3.5 T1（定时/计数器1中断的外部输入端）P3.6 WR（片外RAM写入选通控制端）P3.7 RD（片外RAM读取选通控制端）2.2.2 数码管扫描电路本设计中所使用的数码管为共阳数码管.当段选为低电平时，所对应的灯段点亮，各位的段选通过一个电阻与P0口相连，这里必须接电阻，防止发光二极管过功率烧坏.位选端通过PNP型三极管与电源相连，PNP型三极管的基极通过一个电阻与P2口相连，控制数码管显示数值的位，其电路如图2-4所示：图2-4 数码管显示模块这里要特别注意数码管的位选端不能直接与P2口相连，在实际的电路调试中，若一开始将位选端与P2口相连，将会造成数码管各位显示的字段模糊，这是由于发光二极管属于二极管的一种，其发光主要是由于电子和空穴在该二极管的PN结处发生复合，并以光子的形式发出能量，当发出能量的波长恰好为某中可见光的波长时，就显示出该种颜色的光[5]，PN结的特性可知复合率和载流子的浓度等因素有关，因此必然和流过其内部的正向电流大小有关，而单片机的拉电流不足1 mA，这就造成了流过各数码管LED灯的电流很小，亮度较暗，显示的字段难以分辨.而通过PNP管接地后，形成一个完整的回路，可以通过改变与LED灯串联的电阻大小来调节电流，在选择合适的阻值后，数码管各位均可正常显示.两位共阳数码管（四位共阳数码管即为两个两位共阳数码管并接）电路原理如图2-5所示：图2-5 两位数码管内部结构图由图2-5原理图可知，当P2.0~P2.3口中的某一位为低电平时，其对应的PNP三极管导通，高电平VCC通过三极管输入到数码管对应位各段发光二级管的阳极，当P0.0~P0.7口中的某几位为低电平时，对应的发光二极管点亮，反之则是熄灭的.又由于编号为A~DP 的发光二极管在前面板中是以一定的位置关系摆放的，所以当输入特定的二进制代码的时候，在数码管的前面板上将会显示可见的数字形状，一般的共阳数码管可以显示0~F的字样，转换后的十六进制代码分别为：C0，F9，A4，B0，99，92，82，F8，80，90，88，83，C6，A1，86，8E[6].2.2.3 蜂鸣器和发光二极管回路因为要实现电路系统的定时警告功能，所以必须用到蜂鸣器，警报电路原理如图2-6所示，本设计采用的蜂鸣器为有源蜂鸣器，分正负极，必须正确的接在电路中才能正常工作.同理，发光二极管也有正负极，同时还要串联一个电阻，防止过功率烧坏[7].当外部激励信号输入（P3.1口）后，单片机通过P3.0口发送一个高电平信号开启发光二极管并通过内部程序开始计时，计时结束后，单片机将会改变P3.0为低电平关闭发光二极管并且通过P3.4口发送一连串的激励信号控制蜂鸣器有间隔的发出声响.该图中还包含两个按键开关，用来模拟外部中断0和外部中断1的输入.。

基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计随着科技的不断发展，智能家居产品成为了人们生活中不可或缺的一部分。

智能LED 台灯作为智能家居产品的一种，受到了越来越多人的青睐。

它不仅可以提供良好的照明效果，还可以通过智能控制实现多种功能，为人们的生活带来了便利和舒适。

本文将介绍一种基于单片机的智能LED台灯设计，包括硬件设计和软件设计两部分。

一、硬件设计1. LED灯珠选型LED灯珠是LED台灯的关键部件，其性能将直接影响到台灯的照明效果。

在进行LED 灯珠选型时，需要考虑灯珠的功率、光通量、色温等参数，以及其可靠性和寿命等方面的指标。

根据不同的需求，可以选择不同功率和色温的LED灯珠，以达到最佳的照明效果。

2. 单片机选型在本设计中，选择了一款性能稳定、功能丰富的单片机作为控制核心。

这款单片机具有较高的运算速度和存储容量，可满足LED台灯的各种控制需求。

它还具有丰富的外设接口，可以方便地与其他传感器和模块进行连接。

3. 传感器模块为了实现智能控制功能，LED台灯需要搭载一些传感器模块，如光感应器、温湿度传感器等。

这些传感器可以实时感知环境的光照强度和温湿度等信息，从而实现自动调节亮度或色温的功能，给用户提供更加舒适的照明环境。

4. 电路设计LED台灯的电路设计需要考虑到LED驱动电路、控制电路、电源供应等方面。

LED驱动电路需要根据LED灯珠的电压和电流特性进行匹配设计，以确保LED能够正常工作并且具有较高的功率转换效率。

控制电路需要与单片机相连，实现对LED的色温、亮度等参数的控制。

电源供应部分需要保证LED台灯稳定的工作电压和电流，同时还要考虑节能和环保等因素。

1. 硬件驱动在软件设计中，首先需要进行硬件驱动的编写，包括LED灯珠的驱动、传感器模块的读取、外部设备的控制等。

通过编写相应的驱动程序，可以实现LED台灯的各项功能。

2. 控制算法LED台灯的控制算法是整个设计的核心部分。

根据传感器模块获取的环境信息，通过一定的算法实现灯光的自动调节。

基于单片机的智能台灯设计

本科生毕业论文（设计）题目：基于单片机的智能台灯设计学生姓名：李世宽指导教师：刘万明学院：职业技术学院专业：电气工程及其自动化（对口）年级： 2016级完成日期：2020年月日摘要随着社会的不断自我改进与人类智慧的一次次创新改革，照明技术得到了空前绝后的技术发展。

照明技术从最早的火把光源经历了油灯与电灯的历程。

电灯是当今社会的发展的主流，最早的电灯是由伟大的发明家爱迪生点燃了电灯，随后紧接着出现了各种类型的电灯。

从白炽灯到荧光灯、节能灯，再到如今最新型的LED灯。

现如今人们用的最多的是荧光灯与节能灯，但是这两种灯随着时间的长河也出现各种各样的使用问题，例如荧光灯的光源不可调节、控制方式单一、光源不稳定、耗电块等缺点。

而节能灯综合改进了荧光灯的部分缺点相比LED灯又逊色了不少。

本系统的设计是基于单片机为核心的而设计的一款LED灯采用PWM技术光源可调的台灯，综合了以上几种灯型的不足来设计的多功能台灯。

可以实现台灯三种控制模式来进行台灯控制，分别为自动控制模式、手动控制模式、语音控制模式。

三种控制模式下都带有视力保护功能、LCD液晶显示台灯的工作状态及相关参数、在台灯无人使用的情况下可以延时自动关闭台灯。

三种控制模式体现可以使台灯控制多样化，适合不同人群的使用。

关键词：LED灯单片机 PWM调光多功能AbstractWith the continuous self-improvement of the society and the innovation and reform of human wisdom, lighting technology has achieved unprecedented technological development.Lighting technology has experienced the process of oil lamp and electric lamp from the earliest torch light source.Electric light is the mainstream of the development of today's society. The earliest electric light was lit by the great inventor Edison, followed by various types of electric light.From incandescent lamps to fluorescent lamps, energy-saving lamps, and now the latest LED lights.Now people use the most is the fluorescent lamp and energy-saving lamp, but these two kinds of lamps with the long river of time also appear a variety of use problems, such as the fluorescent lamp light source is not adjustable, the control mode is single, the light source is not stable, power consumption and other shortcomings.And the energy-saving lamp comprehensive improvement of the fluorescent lamp part of the shortcomings compared with LED lights and much less.he design of this system is based on the single-chip microcomputer as the core of the design of an LED lamp using PWM technology light source adjustable lamp, integrated the shortage of the above several lights to design a multi-functional lamp.The lamp can be controlled by three control modes: automatic control mode, manual control mode and voice control mode.The three control modes are equipped with visual protection function, LCD LCD display of the working status and related parameters of the lamp, and the lamp can be automatically closed for a time delay when no one is using the lamp.Three kinds of control mode reflect can make desk lamp control diversification, suit the use of different crowd.Key words：LED lamp singlechip PWM dimming multifunction目录第1章前言 (1)1.1 选题的来源与意义 (1)1.2 当前研究现状 (2)1.3 可行性分析 (4)1.3.1 社会可行性分析 (4)1.3.2 技术可行性分析 (4)1.3.3 市场可行性分析 (4)第2章系统分析 (5)2.1 统需求分析 (5)2.2 系统功能分析 (5)2.3 系统硬件分析 (6)2.4 系统测试分析 (6)第3章系统设计与说明 (8)3.1 单片机设计与说明 (8)3.1.1单片机概念、特点、应用、类型说明 (8)3.1.2单片机型号、引脚说明 (9)3.1.3单片机最小系统说明 (10)3.1.4单片机编程、下载说明 (11)3.2 人体感应模块设计与说明 (12)3.3 超声波测距模块设计与说明 (13)3.4 A/D转换模块设计与说明 (14)3.5 PWM脉冲的实现与说明 (17)3.6 LCD1602显示模块设计与说明 (18)3.7 语音模块设计与说明 (22)3.8 LED照明台灯模块设计与说明 (23)3.9 其它的设计与说明 (24)3.9.1蜂鸣器设计与说明 (24)3.9.2按键开关模块的设计与说明 (25)3.9.3亮度自动控制处理设计与说明 (26)第4章系统测试与分析 (27)4.1 单片机最小系统测试 (27)4.1.1单片机最小系统仿真测试 (27)4.1.2单片机最小系统实物测试 (27)4.2 LCD1602显示系统测试 (29)4.2.1LCD1602显示系统仿真测试 (29)4.2.2LCD1602显示系统实物测试 (29)4.3 视力保护系统测试 (30)4.3.1视力保护系统测试的仿真测试 (30)4.3.2视力保护系统实物测试 (31)4.4 人体感应系统测试 (32)4.4.1人体感应系统仿真测试 (32)4.4.2人体感应系统实物测试 (32)4.5 完整台灯系统测试图 (33)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)。

基于51单片机的红外线遥控智能台灯设计-智能台灯的控制系统电路设计

基于51单片机的红外线遥控智能台灯设计-智能台灯的控制系统电路设计摘要随着社会的发展，智能产品也随着变化，电子产品快速发展，我们家用电器智能化越来越多，常见的智能家居如电饭煲，电磁炉，台灯等主要系统都具有一个共同的特点，那就是利用单片机控制系统作为本次的核心系统，因此带来巨大的方便，本次针对智能家居的台灯控制系统设计，对我国的智能家居发展是十分必要的，有着巨大的市场价值和市场潜力。

本设计以STC89C52为控制芯片，通过对红外传感器和光敏电阻的输出信息信号采集实现对LED灯的控制，达到模拟控制灯光的目的。

论文的主要的目的是完成智能灯光的硬件设计和软件设计，硬件设计的选择包括选型和电路设计；软件是对硬件的每个部分模块进行驱动，对于软件程序的编写可以将硬件部分传感器的数据采集和控制输出功能，从而做到灯光的智能控制。

关键词：STC89C52，智能台灯，光敏电阻，红外传感器Design of infrared remote control intelligent table lamp based on 51 single chip microcomputer-The control system circuit design ofintelligent table lampAbstractWith the development of society, intelligent products are also changing, and electronic products are developing rapidly. More and more intelligent home appliances are used. Common intelligent home systems such as rice cooker, electromagnetic stove, table lamp and so on have a common feature. That is to use the single-chip microcomputer control system as the core system of this time, which brings great convenience. This time, for the intelligent home The design of lamp control system is very necessary for the development of smart home in China, and has great market value and market potential.This design is based on STC89C52 as the control chip, through the acquisition of the output information signal of photoresist and infrared sensor to achieve the control of LED lamp, to achieve the purpose of analog control of light. The main purpose of this paper isto complete the hardware design and software design of intelligent lighting. The choice of hardware design includes selection and circuit design. The software is to drive each part of the hardware module. For the preparation of software program, the data acquisition and control output function of the hardware part of the sensor can be achieved, so as to make the lighting intelligent control.Key words: STC89C52; intelligent table lamp; photosensitive resistance; infrared sensor目录1 绪论 (3)1.1 本设计研究背景 (3)1.2 本设计的目的和意义 (3)1.3 设计方案的提出 (2)2 总体方案的选择 (2)2.1 主控芯片的选择 (2)2.2 三极管驱动模块 (3)2.3 热释电红外传感器 (3)2.4 光敏电阻 (3)2.5 报警模块的选择 (4)2.6 按键控制模块 (4)2.7 信号处理模块的选择 (5)2.8 手势模块的选择 (5)2.9 智能灯光方案的确定 (5)3 硬件设计 .................................................. 错误!未定义书签。

基于52单片机的智能台灯设计

基于52单片机的智能台灯设计智能台灯是一种集成了多种智能化功能的家居灯具，不仅可以智能调节光线亮度和色温，还可以通过智能控制实现定时开关、光线感应和远程操控等功能。

而则是通过利用52单片机的强大功能和灵活性，结合传感器、无线通信模块等元件，实现了更加智能化的台灯设计方案。

本文将从硬件设计、软件设计和功能实现等方面对基于52单片机的智能台灯设计进行深入分析和研究。

一、硬件设计基于52单片机的智能台灯设计的硬件部分主要包括单片机模块、传感器模块、光源模块和无线通信模块等。

单片机模块是整个智能台灯的核心控制部分，负责接收用户指令和传感器数据，控制光源的亮度和色温等。

传感器模块通常包括光线感应传感器、温湿度传感器和人体红外传感器等，用于感知环境的光线、温度和人体等信息。

光源模块则是智能台灯的光源部分，可以采用LED灯珠等光源元件，通过单片机控制实现光线的调节。

无线通信模块可以选择WiFi模块、蓝牙模块或者ZigBee模块，用于实现智能台灯和智能手机或者智能家居系统的连接和通讯。

在硬件设计中，需要考虑电路的稳定性和可靠性，以及元件之间的接口和通讯方式。

同时，还需要考虑到整体设计的美观性和实用性，尽可能减小台灯本身的体积和重量，提升用户体验和便利性。

最终设计出符合要求的硬件方案，是成功实现智能台灯设计的基础和关键。

二、软件设计基于52单片机的智能台灯设计的软件部分主要包括单片机程序设计和手机App设计两个方面。

单片机程序设计是整个智能台灯系统的核心，主要负责控制台灯的各种功能和操作。

在单片机程序设计中，需要实现光源的亮度和色温调节、定时开关功能、光线感应和人体感应等功能。

通过合理的算法设计和程序编写，实现智能台灯的智能化控制和操作。

手机App设计则是智能台灯与用户之间的桥梁，用户可以通过手机App对智能台灯进行远程控制和设置。

在手机App设计中，需要实现与智能台灯的通讯和数据传输，以及用户界面的设计和操作交互。

基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计一、设计方案1.硬件部分单片机选用STM32F103C8T6，这款单片机具有丰富的外设资源，可以满足LED台灯的控制需求。

LED灯珠选用RGB三色灯珠，可实现丰富的光色变换。

电源部分采用稳压电源芯片，保证LED台灯的稳定工作。

控制部分采用红外接收模块，实现遥控功能。

还可以添加温湿度传感器、光敏传感器等传感器，实现台灯的智能化控制。

软件部分的设计主要包括单片机程序设计和手机APP开发。

单片机程序设计主要实现以下功能：控制LED灯珠的亮度、颜色和模式，接收红外遥控信号，接收传感器信号，并通过串口通信将数据传输到手机APP。

手机APP主要实现远程控制LED台灯，设置定时开关机，查看温湿度和光照强度等功能。

二、设计实现步骤首先进行硬件设计，按照功能模块划分，设计PCB板。

在设计PCB板时，要充分考虑电路的可靠性和稳定性，尽量减小电路的干扰和损耗。

2.软件设计单片机程序设计采用C语言进行编程，主要包括LED灯控制程序、红外遥控程序、传感器数据处理程序等。

手机APP开发采用Android或IOS平台进行开发，主要使用Java或Swift语言进行编程。

3.联调测试完成硬件设计和软件编程后，进行联调测试。

首先对硬件进行功能测试，确保各个模块能正常工作。

然后进行软件联调测试，确保单片机和手机APP之间能正常进行数据通信。

4.生产制造完成联调测试后，进行生产制造。

首先进行小规模生产，进行功能测试和质量检验。

然后进行大规模生产，生产成品LED台灯。

5.市场推广LED台灯生产完成后，进行市场推广。

通过线上线下渠道进行推广，让更多的消费者了解到智能LED台灯的优点，并购买使用。

三、设计特点1.节能环保LED灯具有节能环保的特点，与传统白炽灯相比，LED灯具有更高的光效，能有效节省能源，减少能源消耗，降低环境污染。

2.色彩丰富RGB LED灯珠能够发出红、绿、蓝三种颜色的光，通过不同比例的混合可以发出丰富的颜色，满足人们对灯光色彩的多样化需求。

基于单片机的智能台灯设计

基于单片机的智能台灯设计一、引言二、智能台灯的功能需求分析（一）亮度调节用户能够根据不同的使用场景和个人需求，灵活调节台灯的亮度。

例如，在阅读时需要较高的亮度，而在睡前阅读时则需要较柔和的光线。

（二）色温调节提供不同的色温选择，如冷光、暖光和自然光，以适应不同的环境和视觉需求。

（三）自动感应具备人体感应功能，当人靠近时自动亮起，人离开一段时间后自动熄灭，节省能源。

（四）定时功能可以设置定时关闭，避免用户在使用过程中睡着而忘记关灯。

（五）光线自适应能够根据周围环境的光线强度自动调整台灯的亮度，保持舒适的照明效果。

（一）单片机选择选用合适的单片机作为控制核心，如 STM32 系列。

STM32 具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等优点，能够满足智能台灯的控制需求。

（二）光照传感器采用光敏电阻或环境光传感器，实时检测周围环境的光线强度，并将信号传输给单片机进行处理。

（三）人体感应模块使用红外热释电传感器来检测人体的存在，当有人靠近时，传感器输出信号给单片机，控制台灯亮起。

（四）LED 驱动电路选择合适的 LED 驱动芯片，如恒流驱动芯片，以保证 LED 灯珠的稳定工作和亮度调节。

（五）按键模块设置若干按键，用于用户手动调节亮度、色温、定时等功能。

（六）显示模块可以采用液晶显示屏（LCD）或数码管，显示当前的亮度、色温、定时时间等信息。

（一）主程序流程系统初始化后，进入主循环。

不断检测光照传感器、人体感应模块和按键模块的输入信号，根据信号执行相应的操作，如调节亮度、色温、控制台灯的开启和关闭等。

（二）亮度调节算法通过 PWM（脉冲宽度调制）技术实现亮度调节。

根据用户设定的亮度值，调整 PWM 信号的占空比，从而改变 LED 的平均电流，实现亮度的变化。

（三）色温调节算法采用不同颜色的 LED 灯珠（如冷白、暖白），通过调节两种颜色LED 灯珠的电流比例，实现色温的变化。

（四）人体感应处理当人体感应模块检测到有人靠近时，立即开启台灯，并根据环境光强度自动调整亮度。

基于单片机智能台灯的研究与设计毕业论文

基于单片机智能台灯的研究与设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2可行性分析 (2)2设计思路 (4)2.1设计容及总体要求 (4)2.2设计构思 (4)2.3 整体设计思路 (5)2.4系统的构成 (5)3系统的硬件设计 (6)3.1 单片机 (6)3.2 单片机AT89C51芯片 (17)3.3传感器及信号处理电路 (21)3.4光敏电阻 (28)3.5 计时电路 (30)3.6显示部分的设计 (32)3.7灯光控制电路 (33)3.8整体设计电路图 (34)4 系统的软件设计 (35)4.1程序附录 (35)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (48)1 绪论1.1引言台灯是人们生活中用来照明的一种家用电器。

它一般分为两种，一种是立柱式的，一种是有夹子的。

它的工作原理主要是把灯光集中在一小块区域，便于工作和学习。

一般台灯用的灯泡是白炽灯或者节能灯泡。

有的台灯还有应急功能，用于停电时无电照明已用来应急。

触控式台灯的原理是部安装电子触摸式IC与台灯触摸处之电极片形成一控制回路。

当人体碰触到感应之电极片，触摸信号藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，接着触摸感应端会发出一触发脉冲信号，就可控制开灯；如再触摸一次，触摸信号会再藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，此时触摸感应端就会停止发出触发脉冲信号，当交流电过零时，灯自然熄灭。

不过有时停电后或电压不稳也会有自行亮起情形，如果触摸接收信号敏感度极佳纸或布也是可以控制的。

台灯的工作原理是由220V电源电压经变压器T降压后输出12V的交流电压，经二极管VD1～VD4整流、电容C1滤波后，由可调稳压集成块LM317稳压，输出稳定的可调电压供白色发光管LED1~LEDl5使用。

为了能使灯光可调，这里由三极管VT和电位器RP1等元件组成输出电压调节电路。

用三极管作调节元件是由于带开关绝缘性能好、阻值又低的电位器难于找到，只能使用一般调光台灯的电位器，阻抗在500kΩ左右，所以无法对电压直接进行调节，故使用了三极管。

基于51单片机的智能LED台灯设计

基于51单片机的智能LED台灯设计智能LED台灯是一种基于51单片机的智能家居产品，它结合了LED照明技术和智能控制技术，能够实现远程控制、光线感应、色温调节等多种功能。

下面将详细介绍智能LED台灯的设计。

1.设计要求智能LED台灯的设计要求包括以下几个方面：1.1外观设计：台灯外观简洁大方，符合人体工学原理，便于使用和操作。

1.2光线感应：根据环境光强度感知灯光亮度，实现自动调光。

1.3远程控制：利用无线技术实现对台灯的远程控制，实现开关、调光、调色等功能。

1.4色温调节：根据不同需求调节台灯的色温，例如白天使用冷色光照明，晚上使用暖色光。

1.5电源管理：具备过载、过压、过流保护功能，确保台灯的安全使用。

1.6节能环保：尽量采用低功耗的LED光源，减少能源消耗。

2.设计方案2.1硬件设计智能LED台灯的硬件设计主要包括单片机、LED光源、传感器和电源。

2.1.1单片机：选择51单片机作为控制核心，具有较高的性能和稳定性。

2.1.2LED光源：选择高亮度、节能的LED作为光源，使用PWM调光技术实现亮度的调节。

2.1.3光线传感器：使用光敏电阻作为光线传感器，通过检测环境光强度来实现自动调光功能。

2.1.4温度传感器：使用温度传感器，实时检测环境温度，并根据温度调节台灯的色温。

2.1.5无线模块：选择合适的无线模块，实现远程控制功能。

2.1.6电源管理：设计适当的电源管理电路，确保电源的稳定性和安全性。

2.2软件设计智能LED台灯的软件设计主要包括系统架构设计、功能实现和外设驱动。

2.2.1系统架构设计：将整个系统分为传感器数据采集模块、控制模块、通信模块和驱动模块。

2.2.2自动调光功能：通过光线传感器检测环境光强度，根据设定的光照亮度范围，控制LED光源的亮度。

2.2.3远程控制功能：利用无线通信模块，实现远程控制台灯的开关、调光和调色功能。

2.2.4色温调节功能：通过温度传感器监测环境温度，根据设定的温度范围，控制LED光源的色温。

基于单片机的多功能智能台灯设计

基于单片机的多功能智能台灯设计由于社会的进步，人类的需求也在逐步提高，不难发现现代科术的高速发展使“智能化”渗入人们生活方方面面。

台灯是桌前的必备照明工具，在人们的学习工作中占用重要地位，因此它的市场发展前景应用性非常好。

本文针对市场上的台灯现状进行设计。

该系统主要包括主控模块、数据采集模块、输入模块、报警模块、显示模块。

主控模块是对该设计的整个系统进行控制，数据采集模块作用是对光源强度进行采集，输入模块作用是实现手动开关功能，报警模块与显示模块作用是进行超标报警以及室温时间。

该设计旨在节约能源，矫正坐姿，防止视力下降。

经实验证明，本设计可以将普通台灯的功能都实现，最大的优势在于它适应了市场需求，解决了生活中的实际问题。

关键词：智能台灯；检测；传感器；报警。

IABSTRACTDue to the progress of society, the demand of human beings is also gradually increasing. It is not difficult to find that the rapid development of modern science and technology makes "intelligence" permeate into all aspects of people's life.Table lamp is a necessary lighting tool in front of the table and occupies an important position in people's study and work, so its market development prospect is very good in application.This paper designs the table lamp on the market. The system mainly includes a main control module, a data acquisition module, an input module, an alarm module and a display module. The main control module controls the whole system of the design, the data acquisition module is used to collect the intensity of light source, the input module is used to realize the function of manual switch, and the alarm module and the display module are used to carry out over-standard alarm and room temperature time. The design aims to save energy, correct sitting posture and prevent vision loss.Experiments prove that the design can realize the functions of common desk lamps, and the greatest advantage is that it adapts to the market demand and solves the practical problems in life.KEY WORDS: intelligent desk lamp;Testing;Sensors;Call the police.目录摘要............................................... 错误!未定义书签。

一种基于单片机的多功能智能台灯的设计

本文设计的智能LED 台灯是以STC89C52单片机为控制中心，利用光敏电阻实现光亮度的自动调节；通过红外传感器模块，在有人靠近时且外部光照强度弱时实现自动开灯的功能，并且监测用户与台灯的距离，用以纠正用户坐姿，达到保护视力的目的；并在传统的台灯上添加了闹钟设置、时间显示等功能，合理地将台灯与钟表结合在一起。

随着科技的快速发展和人们对美好生活的向往需求，生活中人们不仅仅要求台灯的外观精致，还希望其能够更节能环保、更智能化和人性化。

本设计主要以STC89C52单片机为控制核心，利用光敏电阻来检测外界环境的光线强度，实现根据环境的亮暗自动调节台灯的照明亮度；通过人体红外传感器来监测是否有人靠近台灯，完成台灯的自动开关功能，并通过发光二极管亮来提醒用户纠正坐姿；同时增加了蜂鸣器模块，将台灯和钟表巧妙的结合起来，显示时间日期的同时还可以设置闹钟，达到一物多用的功能效果。

1 多功能智能台灯设计原理及技术路线本文设计了一款多功能智能LED 台灯。

主要包括手动调节和自动感应两种功能模式：手动调节模式下，用户通过调节亮度按键来设置台灯照明；自动感应模式下，通过红外传感器模块，自动感应台灯附近是否有人靠近，有人靠近且外界环境光照强度较弱则开灯，同时根据环境的光线强弱自动调节台灯照明亮度，并且通过监测用户与台灯的距离，提醒用户纠正坐姿。

该台灯还结合了钟表的功能，显示时间日期的同时，还有设置闹钟的功能，从而达到一物多用的效果。

本设计以STC89C52单片机为控制中心，包括单片机最小系统模块、电源模块、人体感应模块、光线检测模块、按键模块、显示模块、闹钟模块、LED 台灯模块，设计原理如图1所示。

图1 多功能智能LED台灯设计原理2 硬件设计2.1 单片机最小系统设计本设计采用STC89C52作为本次设计的主控芯片，其单片机最小系统的硬件设计很简单，仅需要在其外围添加电源电路、复位电路、时钟电路即可构成了单片机最小系统。

基于单片机的智能LED台灯设计

基于单片机的智能LED台灯设计智能LED台灯是一种集成了单片机技术的台灯产品，具有智能控制、节能环保、颜色温度调节等多种功能。

它不仅可以提供舒适的光源，还可以实现智能控制和灯光效果的调节，适应不同的环境需求。

本文将介绍基于单片机的智能LED台灯的设计原理、硬件结构和软件系统，并分析其在实际应用中的优势和前景。

一、设计原理基于单片机的智能LED台灯的设计原理主要包括单片机控制、LED驱动、传感器检测和无线通信等方面。

单片机作为整个台灯系统的核心控制器，负责实现各种功能的控制和调节。

LED驱动模块通过单片机控制实现对LED灯珠的亮度、颜色等参数的调节。

传感器模块检测环境光线、温湿度等参数，帮助台灯实现自适应的光照和环境控制。

无线通信模块用于实现台灯与智能手机或其他智能设备的连接，实现远程控制和智能化管理。

二、硬件结构三、软件系统四、应用优势基于单片机的智能LED台灯具有多种应用优势。

它可以实现智能化控制和管理，用户可以通过手机APP实现对台灯的远程控制和智能化管理，提高了用户的使用体验。

它具有多种光照效果和色温调节功能，可以根据不同的使用场景和环境需求进行调节，提供更加舒适的光照体验。

它可以实现节能环保，LED灯源具有低功耗、长寿命等优点，可以有效节约能源和保护环境。

它具有较高的灵活性和可扩展性，可以通过软件升级和硬件扩展实现更多的功能和应用。

五、市场前景随着智能家居市场的不断发展和智能化需求的增加，基于单片机的智能LED台灯具有较大的市场前景。

它可以通过智能化控制和管理满足用户对于光照效果和色温调节的个性化需求，提高用户的使用体验。

随着LED灯源的技术进步和成本的不断降低，智能LED台灯的成本也将逐渐降低，更加容易被消费者接受。

随着智能手机和无线技术的发展，智能LED台灯可以与其他智能设备实现连接和互联，进一步提高了其智能化和便利性。

智能LED 台灯还可以结合环境保护和节能意识，满足消费者对于能源节约和环保的需求，具有较高的市场潜力。

基于51单片机的智能台灯设计

基于51单片机的智能台灯设计智能台灯设计基于51单片机，可以通过人体红外感应和光敏电阻等传感器，实现自动感应开关和亮度调节等功能。

以下是该设计的详细描述：1.硬件设计：-使用51单片机作为主控芯片，具有强大的计算和控制能力。

-人体红外传感器，用于感知人体的存在和活动。

-光敏电阻，用于感知周围环境光照强度。

-LED灯作为光源，可以实现亮度的调节。

-按钮开关，用于手动控制台灯的开关和亮度调节。

2.软件设计：-使用C语言编程，通过51单片机的IO口与传感器和LED灯进行通信和控制。

-通过人体红外传感器的信号，判断人体的存在和活动，从而实现自动感应开关。

当人体靠近台灯时，台灯自动开启；当人体离开一段时间后，台灯自动关闭。

-通过光敏电阻的信号，实时感知周围的光照强度。

根据环境光照强度的变化，自动调节LED灯的亮度。

在环境光照强度较暗时，台灯亮度增加；在环境光照强度较亮时，台灯亮度减小。

-通过按钮开关，实现手动控制台灯的开关和亮度调节。

用户可以根据实际需求，手动调节灯的亮度或关闭台灯。

-通过数码管或LCD显示屏，显示当前台灯的亮度等信息。

3.功能拓展：-可以通过无线通信模块，实现与手机APP的连接。

用户可以通过手机APP远程控制台灯的开关和亮度调节，实现更便捷的操作和控制。

-可以添加语音控制功能，通过语音指令控制台灯的开关和亮度调节，提高用户体验和交互性。

-可以添加定时开关功能，根据用户设定的时间，在指定的时间点自动开启或关闭台灯，方便用户的生活和工作需求。

-可以添加多色温调节功能，支持冷光和暖光的切换，满足用户不同光源需求。

综上所述，基于51单片机的智能台灯设计可以通过人体红外感应和光敏电阻等传感器，实现自动感应开关和亮度调节等功能。

同时，还可以根据用户需求添加更多的功能和拓展。

通过该设计，可以提高台灯的使用便利性和人体感知能力，为用户创造更舒适的灯光环境。

基于单片机多功能台灯

电子设计大赛基于单片机技术调光台灯说明书设计课题：多功能台灯专业（系）电气工程系班级工控091学生姓名刘元龙指导老师陈勇宏完成日期 2011.06.05目录0 引言 (4)1 系统硬件电路设计 (5)1.1 单片机主控系统 (5)1.2三级管驱动系统 (6)1.3 时钟系统 (7)1.4 蜂鸣系统 (7)1.5 按键系统 (8)1.6 电源系统 (8)1.7硬件电路图 (9)2 系统软件设计 (10)2.1 系统主程序 (11)2.2 按键检测和处理程序 (11)2.3 定时器中断程序 (11)2.4主要程序 (12)3 实验结果 (21)4 结论 (22)[参考文献] (22)0 引言随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。

照明是人类消耗能源的重要方面，在电能消耗中，发达国家照明用电占发电总量的比例是19%，我国也达到12%。

随着经济发展，我国的照明用电将有大比例的提高，因此绿色节能照明的研究越来越受到重视[1]。

LED 作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。

基于白光LED 的固态照明，是一种典型的绿色照明方式，与传统光源相比，具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点，代表着照明技术的未来，并符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。

可以预见不久的将来，LED 必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源[2]。

目前，市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点；至于寿命结束的含汞灯，一旦处理不当，将对环境造成严重危害；而且部分台灯产品功能单一，缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能，无法适应现代家庭生活的实际需求。

为解决当前问题，本文设计了以AT89S51 单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统，采用PT4115 大功率LED 恒流驱动方案，可实现对LED 台灯的PWM 调光控制；同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。

基于单片机的智能台灯设计

基于51单片机的智能台灯设计
汇报人：xxx
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01
引言
02 系统设计
03 详细设计
04
结论
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PART 1
引言
引言
01
随着科技的进步，智能化家居产品越来越受到人们的青睐
其中，智能台灯作为一款集成了传
02
统照明功能与智能化控制功能的家
居产品，具有广泛的应用前景
03
本文将介绍一种基于51单片机的智能台灯设计
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系统设计
硬件组成
单片机：采用8051单片机作为主控制器，负责处理输入和控制输出传感器：使用光敏传感器采集环境光强数据，用于调节台灯亮度人体感应模块：使用红外传感器检测人体信号，实现人来灯亮、人走灯灭的功能电源模块：为整个系统提供稳定的工作电压 LED灯珠：作为光源，提供照明功能
通过使用合适的硬件和软件方案，可以实现稳定可靠的智能台灯控制效果
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谢谢观看
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详细设计
软件设计
环境光强调节：通过ADC0809芯片将光敏传感器采集的环境光强数据转换为数字信号，然后根据预设的亮度调节算法调整LED灯珠的亮度
人体感应：通过读取红外传感器HC-SR501的输出信号，当检测到人体信号时，触发台灯点亮
定时功能：使用定时器中断函数实现，根据用户设定的时间，自动控制台灯的开启和关闭

基于C51单片机和PWM调光的LED台灯设计

基于C51单片机和PWM调光的LED台灯设计LED台灯是一种节能环保的照明产品，具有调光功能可以根据需要调节亮度。

本文将以C51单片机为核心，结合PWM调光技术设计一款LED台灯。

1.系统设计本设计的LED台灯由C51单片机、三极管、电阻、电容、可变电阻和LED灯组成。

C51单片机作为控制器，通过PWM调整LED的亮度。

三极管起到放大电流的作用，电阻和电容用于稳压滤波，可变电阻用于调节亮度。

2.硬件设计(1)电源电路LED台灯的电源电路由变压器、整流电路和稳压滤波电路组成。

变压器将220V交流电转换为合适的低压交流电，整流电路将交流电转换为直流电，稳压滤波电路将输出的直流电进行稳压和滤波。

(2)控制电路C51单片机作为控制器，需要将其正常工作电压5V进行稳定和滤波，因此在其供电端接入电容和电阻以实现稳定电压。

三极管通过放大电流的方式驱动LED。

(3)亮度调节电路可变电阻与PWM信号相连，通过调节可变电阻的阻值来改变PWM信号的占空比，进而改变LED的亮度。

3.软件设计(1)初始化设置初始化IO口，设置PWM输出引脚。

设置定时器和定时器中断，设定一个较小的时间间隔，用于产生PWM信号。

(2)PWM生成使用定时器中断来产生PWM信号。

通过改变定时器中断产生的时间间隔，可以改变PWM信号的占空比。

占空比越大，LED越亮；占空比越小，LED越暗。

(3)亮度调节利用ADC模块读取可变电阻的电压值，将其转换为具体的阻值。

根据阻值计算出对应的占空比，通过改变定时器中断的时间间隔来调整PWM信号的占空比，从而改变LED的亮度。

4.结果验证将C51单片机烧录好的程序与硬件连接，通过调节可变电阻，LED的亮度可以自由调节。

5.总结本设计利用C51单片机和PWM调光技术实现了LED台灯的设计，通过调节PWM信号的占空比来改变LED的亮度，实现了灯光的调光功能。

这种设计具有低功耗、节能环保的特点，在实际应用中有很大的潜力。