天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education
毕业设计
专业：电气技术教育
班级学号：电气0611-39
学生姓名：周长稳
指导教师：路海龙讲师
二〇一一年六月
天津职业技术师范大学本科生毕业设计
基于单片机的智能节能台灯设计
The design of Intelligent Energy Saving Table Lamp
Based on Microcomputer
专业班级：电气0611
学生姓名：周长稳
指导教师：路海龙讲师
学院：自动化与电气工程学院
2011 年6 月
摘要
单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，台灯已是千家万户的必需生活用品，当夜晚来临时，人们摸黑去开灯，非常不方便，而当离开时，人们又经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。
本文设计制作了一种智能台灯，主要是以红外热释电处理芯片BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。其原理是：以人体红外辐射（波长为9.5um）为传感信号，当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯，省去黑夜摸灯的麻烦；当人离开台灯传感器检测范围，自动感应关灯。另外当人身体太靠近桌面时，台灯自动感应，蜂鸣器发出警报，警告纠正坐姿，同时灯光控制电路控制灯光变暗，若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭，当纠正好坐姿则消除警报，灯光变亮。其特点是自动开关灯，节约能源；且能纠正坐姿，防止近视。
本文首先介绍结合了单片机的智能化电器的普遍推广推动了家用小电器台灯的智能化。然后介绍设计中用到的单片机的功能以及传感器的选择。最后进行台灯的硬件设计和软件设计。
关键词：Atmega16单片机；热释电红外传感器；智能台灯；节能
ABSTRACT
Single-chip microcomputer penetrated into all areas of our lives,it is very difficult to find the area of almost no traces of https://www.doczj.com/doc/1b18522671.html,mp is necessary for thousands of households living supplies.When in the dark,the people is very inconvenient to turn on the lights,and they often forger to turned off the lights when they left, it is resulting in a huge waste of energy.
In this paper, an intelligent design table lamp, Mainly pyroelectric infrared BISS0001 chip and single-chip processor consisting of infrared sensor control circuit. The principle is that infrared radiation in the human body for the sensor circuit,automatic sensors turn on the lights when the body of the scope of the lamp and the environment when a weak light.In another way,turn off the lights by automatic sensor when people leave the lamp sensor detection range. In addition, when the body is too close to the desktop. The buzzer alarm to warning to correct posture by the lamp automatic sensor. In the same time, lighting control circuit to control lights dimmed. if within a certain period of time not to leave the desktop the lights automatically extinguished, The lights brighten and remove the alarm when the correct good posture . It is features is automatic light switch, energy conservation; can correct posture and prevent myopia.
This paper first introduces the intelligent combination of SCM appliances to promote the general promotion of the small household electrical appliances intelligent lamp. And then used to introduce single-chip design features as well as the sensor of choice. The final table of the hardware design and software design.
Key Words：Atmega16 Microcomputer;PIR;Intelligent Table lamp;Energy Saving
目录
1 引言 (1)
1.1研究背景 (1)
1.2研究的意义 (2)
1.2.1在节约电能方面的意义 (2)
1.2.2对使用者的眼睛保护及坐姿的调整 (3)
1.3课题的发展现状 (4)
1.3.1单片机的发展现状 (4)
1.3.2台灯的发展现状 (5)
1.4研究内容 (6)
2 AVR单片机的特点及功能简介 (6)
2.1系统构成框图 (6)
2.2AVR单片机的特点 (7)
2.3单片机的串口功能 (8)
2.4ATmega16单片机PWM功能 (9)
3 传感器的选择及功能介绍 (11)
3.1传感器 (11)
3.1.1传感器的定义 (12)
3.1.2传感器的分类 (12)
3.1.3传感器的静态特性 (13)
3.1.4传感器的动态特性 (13)
3.1.5传感器的灵敏度 (13)
3.1.6传感器的分辨力 (14)
3.1.7传感器的迟滞性 (14)
3.2热释电红外传感器 (14)
3.2.1概述 (14)
3.2.2热释电红外传感器工作原理 (15)
3.2.3热释电红外传感器的优缺点 (16)
3.2.4热释电红外传感器的抗干扰性能 (16)
3.2.5热释电红外传感器的应用前景 (16)
I
3.2.6小结 (16)
3.3菲涅尔透镜 (17)
3.3.1概述 (17)
3.3.2菲涅尔透镜的工作原理 (17)
3.3.3菲涅尔透镜的优点 (18)
3.3.4小结 (18)
3.4光敏电阻 (18)
3.4.1概述 (19)
3.4.2光敏电阻工作原理 (19)
3.4.3光敏电阻的分类 (19)
3.4.4光敏电阻的主要参数 (20)
3.4.5光敏电阻的制作材料 (20)
3.5本章小结 (20)
4 硬件电路设计及原理 (20)
4.1人体热释电电路 (20)
4.1.1BISS0001的管脚结构和工作原理 (21)
4.1.2由BISS0001构成的人体红外感应模块 (22)
4.1.3人体红外模块与单片机的电路 (24)
4.2灯光驱动电路 (25)
4.3光线检测与单片机电路 (26)
4.4报警电路 (27)
4.5时间显示电路 (28)
4.6电源电路 (28)
4.7继电器电路 (28)
4.8本章小结 (29)
5软件程序设计 (30)
5.1总体程序框图 (30)
5.2单片机程序 (30)
结论 (36)
参考文献 (37)
致谢 (38)
II
1 引言
1.1研究背景
社会在不断进步，人类在不断追求，市场在不断变化，高科技应用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。随着电子产品的快速发展，家用电器也越来越偏向智能化，已经应用于实际中的有智能洗衣机，智能电饭锅，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，功能上更强，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更节省电能，提高了家用电器的品质。随着智能控制理论和人工智能研究的深入，各种更加逼真地模拟人类智能的家用电器会更多地出现，而单片机和智能理论的结合，将来不但更多地改进现行家用电器，而且将会产生全新的家用电器。
家用电器因为单片机的加入而走向智能化，并且随着人们生活水平的提高日益走向平民化，我们的生活也随着家用用电器的发展越来越方便、舒适。随着家用电器的发展，作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化。虽然按键式的台灯还是台灯市场的主体。但是，随着现代电子技术的发展和人们的需求变化，传统的台灯已经感受到产品更新换代的威胁。与其他的智能化家用电器一样，智能化台灯有许多普通按键台灯所无法比及的优势，智能化台灯一方面可以更节省电能，有利于环保，另一方面可以纠正使用者的坐姿，预防脊椎变形和眼睛近视。同时，智能台灯在黑暗的时候自动开关灯的功能也让使用者使用起来更方便，省去黑暗摸灯的麻烦。智能型电器产品由于它们的巨大优势将渐渐进入人们的生活中。
台灯不仅在功能上日趋向智能化，同时在外观上已逐步向组合化、装饰化、情趣化方向发展。组合化是随着人们生活节奏的加快，一些方便实用、新颖、美观的组合台灯正在市场上兴起，有闹钟与台灯组合的，有小型取暖器与台灯组合的，有微型电讯与台灯组合的，还有把笔架、文具盒、像片框与台灯组合的等等，使台灯更具有实用性。装饰化，装饰化台灯注重装饰效果，体现鲜明的艺术特色，使台灯成为一件具有实用性的艺术品。由于这些台灯不但具有现代工艺性，而且式样多变，工艺精湛，造型也别具匠心。质料上不再是单一塑料制品，还采用不锈钢、铜、玻璃等材料制成，风格各异。有乳白、橘黄、草绿、玫瑰红、湖绿等颜色，消费者可按房间装饰风格及家具风格来选购不同款式、质料的台灯，使台灯与室内布置形成一个完善的艺术整体。情趣化，情趣化台灯往往以小巧玲珑、想象丰富等特点而颇受青少年青睐。基于以上背景，我们提出了基于单片机的智能岩体声发射监测仪的设计。
1.2研究的意义
1.2.1在节约电能方面的意义
我国政府非常重视节能和节约。1997年11月1日我国颁布了《中华人民共和国节约能源法》，节能已经是法律上的规定，是我国重要国策之一。北京2008年奥运场馆建设，在“科技奥运，人文奥运，绿色奥运”三大理念的基础上，又提出“勤俭办奥运”的方针，充分体现政府节能，节约的决心！国家发改委提出了“电机系统节能工程”、“建筑节能工程”、“绿色照明工程”等十大重点节能工程，通过这十大工程，“十一五”期间将实现节约2.4亿吨标准煤的目标。2006年1月将实行国家建设部颁布的“民用建筑节能管理规定”，2005年7月1日开始实施的“公共建筑节能设计标准”GB50189—2005要求全年的总能耗（采暖，通风，空气调节和照明）减少50%。广大电气技术工作者只有认认真真研究节约电能的理论和技术，开发出优良的节电产品并应用于实际，才能从根本上贯彻国家规定的各项节能法规，造福于社会。照明节能意义重大，我国照明耗电大体占全国总发电量10%～12%，2003年我国总发电量为18500亿度，按12%计，照明耗电达2220亿度。据资料报道，目前城市照明（指景观照明和功能照明的统称），年用电量约占全国总发电量的4%～5%。照明节能主要从三个方面入手：选用高效节能的电光源和灯具；选用高品质电子镇流器或节能型电感镇流器；配置适宜，先进照明控制装置。目前我国城市公共照明每年开支达数百亿元。应积极推广采用国际上流行的全数字智能路灯节能控制技术：即智能光源降压——稳压——调光技术。它的技术思想为：在繁忙时段，控制路灯保持较强的照度，午夜时分，自动调光；后半夜车稀人少时，控制路灯保持较低的照度的照明。在美国、德国此类技术得到了政府大力扶持和推广，节电率高于30%。我国已有独立自主知识产权的这方面技术产品如哈工大楼宇自动化研究所研制的“金卤灯调压调光系统”，在城市道路照明应用中运行效果优良。今后尚需政府的行政支持。
智能节能台灯最大的优点就是省电和方便。方便不用多说了，来之则亮去之则暗，不用动手。省电是比较重要的，现在全世界都缺少电能。2003年，美国和加拿大大面积停电。我国也是，每到夏天就有很多省市拉闸限电。如果用上我们的智能台灯，那么假设一天我们可以节省10min 的开灯时间，灯上装的是10W的节能灯泡（一个10W的节能灯泡相当于40W的白炽灯泡）。节省的电能为10Wｘ600s = 6000J ，一个月（30天）就能节省180000J，一年就能节省2190000J的电能，相当于0.6千瓦时。不要小看这个0.6千瓦时的电能。如果全国人都能每年节省0.6千瓦时的电能，那么每年全国会省下7.8亿千瓦时的电能，这7.8亿千瓦时的电能相当节省接近4亿人民币，4亿人民币可以建造多少所希望小学，可以救助多少无家可归的孤儿，可以圆多少贫穷的孩子无法圆的上学梦啊！更重要作用的是环境保护。大家都知道我国有70%
的电能来自火力发电厂，而火力发电厂少发一度电（就是1千瓦时）会减少1千克的
CO
2排放。那么节省3.9亿度的电能就等于少向大气排放39万吨的CO
2
，而CO
2
是温
室效应的罪魁祸首。就是因为全球向大气排入过多的CO
2
，导致了温室效应的加剧，海平面上升，大片的土地被淹没，气候变暖，降水和土壤湿度进一步减少，气候逐渐干旱，土地沙漠化和草原退化将变的更加严重。智能节能台灯在节约电能的同时也保护了自然环境，一举两得。
1.2.2对使用者的眼睛保护及坐姿的调整
近年来，我国青少年近视发病率节节上升，发病人数居全球首位，达到历史空前水平。全国政协委员、沈阳何氏眼科医院院长何伟呼吁，关注我国青少年视力健康，切实加强中小学生近视眼的防治工作刻不容缓。何伟委员告诉记者，目前我国共有四亿多近视眼患者，以13亿人口计，约每3个人中就有1个是近视眼，特别是青少年近视的发病率居世界第二，人数居世界第一，且渐趋低龄化，中小学生近视检出率为53.8％(城市60.7％、农村30.7％)，高中以上学生更是高达70％。近视正严重危害青少年的健康成长，同时影响我国高素质人才职业的筛选，缩小特殊职业人员的选取范围，更是对实现我国二十一世纪健康目标的严重挑战。多年来近视眼病在我国、日、韩和东南亚地区特别严重，时时影响着青少年的学习、健康、工作和生活。近年来我国近视眼患病率已上升到世界第二位，仅次于日本，总数量居世界第一。近视眼病的防治是一种世界性的重大难题，迄今没有治愈的有效药物和方法。市售的药物和器具只能起到一定的调理和缓解作用，而手术和激光治疗有严格的年龄限制，而且还包含着严重的隐患和风险。除了遗传原因，诱发学生患近视眼病的根源有多种，必须从诱发的所有根源上做起，才能真正防止。
我国的中小学生之所以出现这么严重的近视问题，原因是他们在平时在灯下学习或做作业的时候不注意坐姿，由于离光源太近，久而久之使视力下降，出现了近视眼。目前市场上出售的调光台灯多为手动式，即根据使用者的需要，用手转动调光旋钮，改变台灯的亮度，虽然有节约用电的作用，但无防近视功能。为使中、小学生在灯下看书或做作业时，不能离灯太近，若超过规定(即调定)的距离，灯光便自动变暗乃至熄灭，而离开规定距离，灯光则自动变亮，我们设计了一种智能台灯。它可以在使用者看书写字姿势不正确或者距离台灯太近的时候，灯光会慢慢变暗提醒你纠正，直到你坐姿完全正确为止。从而使你养成良好的读书写字姿势，保护好视力防止近视眼，这个功能都是台灯根据人体探测电路的输出信号来控制，如果晚上工作学习太累不小心趴在台灯下睡着了，台灯的传感器检测到你离光源太近，经提醒电路暗灯提醒未离开则在单片机程序控制下自动熄灭台灯，同时起到了省电的作用。
1.3课题的发展现状
单片机在本次智能节能台灯设计中是主要控制单元，主要控制电路灯光控制电路是在单片机的控制下工作。下面就介绍一下智能节能台灯的大脑，单片机的发展状况以及在各个领域中的实际应用。在对其熟悉的基础上对它进行合理的利用。
1.3.1单片机的发展现状
微型计算机即单片机，1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列单片机，它以等特点，赢得了广泛的应用和好评，为单片机的发展奠定了坚实的基础，成为单片机发展史上一个重要阶段。其后，在MCS-48成功的刺激下，许多半导体芯片在生产厂商竞相研制和发展自己的单片机系列。到80年代末，世界各地已相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品，其中包括Motorola公司的6801，6802，Zilog 公司的Z-8系列，Rockwell公司的6501，6502等，此外，日本的NEC公司，日立公司等也不甘落后，相继推出了各自的单片机品种。
尽管目前单片机的品种很多，但是我国使用最多的是Intel公司的MCS-51单片机系列。MCS-51系列是在MCS-48的基础上在上世纪八十年代初发展起来的，虽然它是8位的单片机，但其功能较MCS-48有很大的增强。此外，它还具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特点，因此应用愈加广泛，直到现在，MCS-51仍不失为单片机的主流系列。继8位单片机之后，又出现了16位单片机，1983年Intel公司推出的MCS-96系列处理器。单片机就是其中的典型代表。与MCS-51相比，MCS-96不但字长增加一倍，而且在其它性能方面也有很大的提高，特别是芯片内还增加了一个4路或8路的10位A/D转换器，使其具有A/D转换的功能。
纵观单片机近30年的发展历程，单片机今后将向多功能、高性能、高速度、低电压、低功耗、低价格、外围电路简单化以及片内存储器容量增加的方向发展。但其位数不一定会继续增加，尽管现在已经有了32位单片机，但使用的并不多。可以预言，今后的单片机将是功能更强、集成度和可靠性更高而功耗更低、以及使用更方便等特点。此外，专用化也是单片机的一个发展方向，针对单一用途的专用单片机将会越来越多。
随着微电子技术和超大规模集成电路技术的发展，单片机真正意义上的嵌入式系统的出现。单片机能最好地满足嵌入式应用的环境要求，例如，芯片级的物理空间、大规模集成电路的低价位、良好的外围接口总线和突出控制功能的指令系统。单片机有计算机系统内核，嵌入到电子系统中，为电子系统智能化奠定了基础。因此，当前单片机在电子系统中的广泛使用，使经典电子系统迅速过渡到智能化的现代电子系统。又单片微型计算机以其体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有特点，在各
个领域（如工业控制、家电产品、汽车电子、通信、智能仪器仪表）得到广泛应用。
1.3.2台灯的发展现状
台灯本来是一个非常简单的照明工具，就是一个电源加一个灯泡，但是随着科技的进步，人们开始对台灯的功能要求也开始日渐提高。所以它的功能也由简单的照明开始向其他的节能和护眼等方面发展，有些台灯还添加了闹钟和定时等功能。
1、护眼台灯的护眼原理
护眼台灯主要由单端荧光灯和灯具两部分组成。单端荧光灯为节能灯；灯具里的主要电器元件是电子镇流器和启动器。它的工作原理是把低频闪提高至高频闪，这种护眼灯采用变频电子镇流器，将电频率由50H z提高至5500H z 以减少频闪，采用三基色荧光粉，减少了炫光效应，使得光线柔和不刺目，使人眼感受不到频闪不适，以此来减轻视力疲劳。频闪效应是所有荧光灯管的一个测试指标：频闪越少，照明效果越好。普通台灯在50赫兹的交流电状态下正常工作的时候，每秒钟会发生闪烁100次左右，如此高的闪烁频率，光靠人眼是看不出来的。因此，在台灯下用灯时间一长，再加上不注意用眼卫生，极其容易发生近视。而护眼灯的原理则是将50赫兹的电频率提高到40000至55000赫兹，而相应的台灯每秒钟的闪烁频率就会大幅度下降，有的甚至可以下降为零，从而起到保护视力的功能。但是，目前灯具市场里的不少品牌的护眼灯的质量不过关，护眼灯的内部电频率根本无法达到质量要求的40000赫兹以上的要求。
2、节能台灯
一般的节能台灯都是在灯泡上做研究，尽量使用节能灯具，可以把白炽灯泡换成LED的节能型灯泡。近年来随着绿色照明概念的提出，研制新型的环保节能台灯成为当务之急。目前已有专业人员研发出半导体环保节能台灯，将半导体LED用于室内照明。这是一款实用新型的台灯，由于以发光二极管为光源，再配以专门设计的外形结构，可极大限度地利用光的效率，给人以温馨或者恬静的感觉，特别适用于家庭、宾馆以及办公室等环境的工作、学习、休息等照明与装饰的需要，由于基本消除了频闪，使得灯光对视力保健更有效果，同时，还具有节省电能的效能。本实用新型台灯提供的光线照度均匀、无闪烁，并且产品使用寿命长、省电、反应速度快、环保、防爆、冷光源、安全性高，适合一般的工作、学习、居住等局部照明之用。
相信随着科技的发展，未来的照明光源将以环保节能的半导体发光器件为主，更易控制和实现多功能化和智能化。
1.4研究内容
随着智能化技术的飞速发展，智能化家用电器的日益普及，作为千家万户日常使用的家用小电器--智能节能台灯也应运而生。智能台灯是利用单片机的本文设计是选择了Atmega16作为控制芯片。将硬件设计分为传感器及信号处理部分、以Atmega16组成的中央处理单元、提醒电路及LED驱动电路。对各部分功能作用予以详细说明。软件设计采用模块化结构，将各模块设计完成后进行总调。
本文第一章为绪论，阐述了结合了单片机的智能化技术在家用电器领域中的应用，详细介绍了智能节能台灯研究的意义及未来台灯的发展趋势。
第二章对中央控制单元做了详细的介绍，选择了Atmega16作为控制器，对其功能、特性做了详细说明。
第三章对传感器的概念及其特性进行简单的介绍，对本文设计用到的热释电红外传感器和光敏电阻的工作原理及其特性进行详细的说明。
第四章对智能节能台灯的硬件进行设计，划分成为传感器信号处理，单片机最小系统以及LED驱动电路和提醒电路，分别设计出电路结构，并说明其功能作用。
第五章介绍了智能节能台灯的软件设计，根据硬件结构，先画出总的程序框图，结合台灯设计需要的效果，用C语言编出程序。
第六章是本论文的总结和进一步工作展望。
2 AVR单片机的特点及功能简介
2.1系统构成框图
图2-1 系统构成框图
2.2AVR单片机的特点
A VR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器(32个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(即输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及相应控制逻辑)。提高了指令执行速度(1Mips/MHz)，克服了瓶颈现象，增强了功能；同时又减少了对外设管理的开销，相对简化了硬件结构，降低了成本。故A VR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。
A VR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独设定为输入/输出、可设定（初始）高阻输入、驱动能力强（可省去功率驱动器件）等特性，使I/O口的资源灵活、功能强大、可充分利用。
A VR单片机有自动上电复位电路、独立的看门狗电路、低电压检测电路BOD，多个复位源(自动上电或下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位)，可设置的启动后延时运行程序，增强了嵌入式系统的可靠性。
A VR单片机技术体现了单片机集多种器件(包括FLASH程序存储器、看门狗、EEPROM、同/异步串行口、TWI、SPI、A/D模数转换器、定时器/计数器等)和多种功能于一身，充分体现了单片机技术的从“片自为战”向“片上系统SOC”过渡的发展方向。
综上所述，A VR单片机博采众长，又具独特技术，是8位机中的佼佼者。它具备了高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位的特点。也正因为此，本系统使用了A VR单片机中的一款高端单片机Atmage16作为控制核心。下图为ATmega16管脚图。
图2-2 ATmega16管脚图
2.3单片机的串口功能
单片机作为控制核心其首要职能是接收上位机送来的数据并作相应处理。而通信的可靠性和有效性直接影响到了系统的功能。由于本设计采用的是有线通信，有较好的可靠性，而A VR单片机本身有着强大的串行通信能力，只要对Atmage16内部进行设置就可实现简单通信。
A VR单片机的通用同步和异步串行接收器和转发器(USART) 是一个高度灵活的串行通讯设备。主要特点为：
（1）全双工操作( 独立的串行接收和发送寄存器)；
（2）异步或同步操作；
（3）主机或从机提供时钟的同步操作；
（4）高精度的波特率发生器；
（5）支持5, 6, 7, 8, 或9 个数据位和1 个或2 个停止位；
（6）硬件支持的奇偶校验操作；
（7）数据过速检测；
（8）帧错误检测；
（9）噪声滤波，包括错误的起始位检测，以及数字低通滤波器；
（10）三个独立的中断：发送结束中断, 发送数据寄存器空中断，以及接收结束中断；
（11）多处理器通讯模式；
（12）倍速异步通讯模式；
（13）增强性的高速同/异步串口，具有硬件产生校验码、硬件检测和校验帧错、两级接收缓冲、波特率自动调整定位（接收时）、屏蔽数据帧等功能，提高了通信的可靠性，方便程序编写，更便于组成分布式网络和实现多机通信系统的复杂应用，串口功能大大超过MCS-51/96单片机的串口，加之A VR单片机高速，中断服务时间短，故可实现高波特率通讯[8]。
ATMega16单片机控制串口寄存器有UDR,UCSRA,UCSRB,UCSRC,UBRRH。主要功能如下：
UDR：USART 发送数据缓冲寄存器和USART 接收数据缓冲寄存器共享相同的
I/O 地址，称为USART 数据寄存器或UDR。将数据写入UDR 时实际操作的是发送数据缓冲器存器(TXB)，读UDR 时实际返回的是接收数据缓冲寄存器(RXB) 的内容。
UCSRA：控制状态寄存器A，用于显示发送、接收结束，帧错误，数据溢出等串口站工作过程中出现的状态。
UCSRB：控制状态寄存器B，用于发送、接收结束中断使能，串口使能等串口功能的设置。
UCSRC：控制状态寄存器C，用于设定奇偶校验位，停止位，同步、异步等串口每帧发送的格式。
UBRRH：波特率寄存器,用于存放串口波特率。
2.4 ATmega16单片机PWM功能
脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。许多微控制器内部都包含有PWM控制器。
ATmega16就是其中一种，ATmega16自带有四路PWM输出，每一个都可以选择接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。执行PWM 操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作：1.设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期2.在PWM控制寄存器中设置接通时间3.设置PWM输出的方向，这个输出是一个通用I/O管脚4.启动定时器5.使能PWM控制器。
快速PWM模式(WGM21:0 =3)可用来产生高频的PWM波形。快速PWM模式与其他PWM模式的不同之处是其单边斜坡工作方式。计数器从BOTTOM计到MAX，然后立即回到BOTTOM重新开始。对于普通的比较输出模式，输出比较引脚OC2在TCNT2与OCR2匹配时清零，在BOTTOM时置位；对于反向比较输出模式，OC2
的动作正好相反。由于使用了单边斜坡模式，快速PWM 模式的工作频率比使用双斜坡的相位修正PWM 模式高一倍。此高频操作特性使得快速 PWM 模式十分适合于功率调节，整流和DAC 应用。高频可以减小外部元器件(电感，电容)的物理尺寸，从而降低系统成本[9]
。
工作于快速 PWM 模式时，计数器的数值一直增加到MAX ，然后在后面的一个时钟周期清零。快速 PWM 模式时序图如下图。图中柱状的 TCNT0 表示这是单边斜坡操作。方框图同时包含了普通的PWM 输出以及方向PWM 输出。TCNT2斜坡上的短水平线表示OCR2和TCNT2的比较匹配。
计时器数值达到MAX 时T/C 溢出标志TOV2置位。如果中断使能，在中断服务程序，中断服务程序可以更新比较值。
工作于快速PWM 模式时，比较单元可以在OC2引脚上输出PWM 波形。设置COM21:0为2可以产生普通的PWM 信号；为3则可以产生反向PWM 波形。要想在引脚上得到输出信号还必须将OC2的数据方向设置为输出。产生PWM 波形的机理是OC2寄存器在OCR2与TCNT2匹配时置位(或清零)，以及在计数器清零(从MAX 变BOTTOM)的那一个定时器时钟周期清零(或置位)。输出的PWM 频率可以通过如下公式(3-1)计算得到：
256/?-=N O I F focnPWM clk (2-1) 变量N 代表分频因子(1、8、32、64、128、256或1024)。
OCR2寄存器为极限值时表示快速PWM 模式的一些特殊情况。若OCR2A 等于BOTTOM ，输出为出现在第MAX+1个定时器时钟周期的窄脉冲；OCR2为MAX 时，根据COM21:0的设定，输出为高电平或低电平。
通过设定OC2在比较匹配时进行逻辑电平取反(COM21:0 = 1)，可以得到占空比为50%的周期信号。OCR2为0时信号有最高频率 O I F f clk OC /2-=。这个特性类似于CTC 模式下的OC2取反操作，不同之处在于快速PWM 模式具有双缓冲。
图2-3 快速PWM 模式时序图
3 传感器的选择及功能介绍
3.1传感器
传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，它通常由敏感元件和转换元件组成，它的性能直接影响到整个检测电路，对检测系统起着重要的作用。
3.1.1传感器的定义
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
3.1.2传感器的分类
可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。
根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类：
传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。
化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。
有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。
按照其用途，传感器可分类为：
压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、热敏传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。
以其输出信号为标准可将传感器分为：
模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。
数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。
开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。按照其制造工艺，可以将传感器区分为：集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。
集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。
薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。
厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。
陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产[15]。
3.1.3传感器的静态特性
传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。
3.1.4传感器的动态特性
所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
3.1.5传感器的灵敏度
灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。
它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。
灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，则其灵敏度应表示为200mV/mm。
当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。
提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。
3.1.6传感器的分辨力
分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。
通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。分辨率与传感器的稳定性有负相相关性。
3.1.7传感器的迟滞性
迟滞特性表征传感器在正向（输入量增大）和反向（输入量减小）行程间输出-一输入特性曲线不一致的程度，通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示。迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成。
3.2热释电红外传感器
本次设计智能节能利用的传感器是热释电红外传感器。传感器在电路中起着很大的作用，要利用它采集回来的信号去对灯光进行控制。热释电红外传感器本身采集到的信号是很微弱的，感应的范围也很小，但是在它正面加上一个菲涅尔透镜以后，它的信号采集范围可以增大到20米左右。本次设计对热释电红外传感器的性能要求比较高，因为它采集回来的信号将直接影响灯光控制电路的控制行为。首先，这种传感器要对人体发出的红外线感应很灵敏，而对其他的小动物发出的红外线不起作用。其次是能够感应较远距离的红外信号，这就需要借助于菲涅尔透镜的聚焦作用。下面开始详细介绍热释电红外传感器的工作原理以及工作特性。
3.2.1概述
智能台灯的设计
开放实验报告 实验名称基于单片机控制的智能台灯的设计学生姓名汤神根 系、专业信息工程系、电子科学与技术指导教师许建明 2015年7 月5 日
基于单片机控制的智能台灯的设计 一、实验目的 1.综合应用所学电子课程，用单片机设计控制模块。 2.通过本次设计，加强学生对单片机的深刻理解，提高学生的设计能力和动手能力。 3.了解PCB板制造过程。 二、实验内容 设计一款通过单片机控制的智能台灯，能够自动根据环境的亮度和桌前有无人体来关闭和开启台灯。 三、实验原理 本系统采用51单片机为控制芯片，集成HC-SR501 探头人体红外感应模块来感应人体的有无，光敏电阻为环境亮度感应器。该设备外围元件少简化了电路设计，提高了系统的可靠性。 AT89C52简介 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置
关于护眼台灯的调研报告 报告前言： 随着经济发展的加快、科学技术的进步,人们生活水平得到了提高，设备也逐渐得到了完善。台灯是我们生活中的伴侣，我们是不喜欢与强烈的光线打交道的，因为强光对人的身体是有害的，为了大家能健康地生活与工作，设计师想出了一个较为完美的构思，就是护眼台灯的出现，它的出现让很多朋友们得到了满意的效果，但是生活中没有完美的东西，护眼台灯亦不例外，这就需要我们的改进。改进护眼台灯是我本次调研的课题。 开题报告： 一．调查研究目的： 1.提高理论知识与实践活动结合的能力。 2.通过发展创造性思维，提高动手动脑和创新能力。 3.提高观察能力和利用知识解决实际问题的能力。 4.改进护眼台灯。 二．调查研究目标： 了解生活中的护眼台灯,设计出新的护眼台灯来适应学生们的新生活。 三．调查研究方案： 1.通过问卷和调查来了解护眼台灯在人们生活中的地位。 2.通过问卷及调查结果来制定设计方向。 3.设计出新的护眼台灯。 研究过程： 一：问卷设计 二：问卷的发放和收回 三：对问卷进行整理及分析并得出结论 四：根据结论来确定研究方向和方案 五：总结－手绘草图、电脑制作模型 调查结果及数据统计： 本次调研问卷共设计了30道选择以及填空题，共调查了五十个人，其结果如下：在这次调查过程中100％的学生家里都具备护眼台灯；其中有30％的学生用于学习，40％的学生用于看娱乐书等，30％的学生用于其他；80％的学生认为护眼台灯方便于学习生活，20％的同学认为一般；学生们通常都会在护眼台灯坏时或家里缺护眼台灯时才买，而且一般都会在节假日去买；80％的学生一般都会去电器市场买，而20％的学生去商场买；在买护眼台灯时大多数学生都不看重品牌；同时学生们能接受护眼台灯的价格基本上在100元左右；大多数学生都是买能调节亮度的护眼台灯；在护眼台灯开关上有50％的学生喜欢触摸式，30％的学生喜欢手动式，20％的学生喜欢声控式；在护眼台灯的功能上，多数学生家里的护眼台灯一般都是只有照明和亮度可调节功能；在护眼台灯结构形式上，折叠式台灯占50%的主导地位，其次是可伸缩式台灯占40%，然后是夹式台灯占10%。在护眼台灯款式上看，可随意改装式台灯比较领先占30%，其次是便捷式，小巧式，省电式，可充电式台灯。许多学生们认为护眼台灯既是家里的装饰品也是实用品。据调查一般护眼台灯都会放在桌子上和夹在床头上；并且在护眼台灯的材料上100%的学生对塑料比较认可，因为这种材料制成的台灯比较耐用；大多数家庭的台灯灯泡一般都在15瓦~30瓦之间；有90%的学生买过保健护眼灯，其中50%的学生认为此灯能够较正视力；对于台灯出现的问题有40%的学生认为开关易坏，40%的学生认
一种自动调光的智能视力保护台灯设计 为了解决学生在使用台灯时的视力保护问题，本文设计一款自动调光的智能视力保护台灯。该台灯系统采用STM32单片机作为控制核心，通过TSL2561照度传感器检测光强的变化，自动调整台灯的亮度，通过红外检测单元感应是否有人在使用台灯，达到环保节能的目的。所设计的台灯系统结构简单、成本较低，易于学生使用。 标签：视力保护自动调光光强检测智能化 引言 据不完全统计，中国现在近视患者超过四亿人，尤其是青少年居多，视力的下降损耗着青年人的健壮成长，给他们的日常生活带来了极大的不便利[1]。这种现象在很大程度上与用眼环境有关[2，3]。台灯作为学生桌前的必备照明工具，为学生提供明亮的光照环境[4]。现有学生使用的台灯仅仅能满足学生的照明要求，无法根据周边环境科学的调整适合的学习光照强度，实时提供给学生良好的光照环境[5]。为此，本文设计一种可以自动调光的视力保护台灯，旨在为学生提供科学的照明环境，防止近视。 一、概述 本文在设计过程中，在原有LED台灯的基础上，结合单片机控制技术的优点，针对学生使用群体设计了一种基于STM32的自动调光视力保护台灯系统。该系统包括主控单元、照度检测单元、温度传感单元、人体红外检测单元以及报警单元等。系统的结构如图1所示。 二、设计过程 1.照度检测单元 为了实现对学习环境的光照信息进行实时的检测，选用型号为TSL2561的照度传感器，该传感器具有低功耗、高速及可编程的特点，其内部集成了用于采集外界光照信息的两个光敏二极管，将光照信息转换为电流信号，经A/D转换后存储于内部数据存储器中。STM32单片机通过IIC总线协议将数据读取，从而完成照度信息的采集和获取。 整个检测过程主要包括启动照度检测、设置积分时间、读取测量A/D转换值，关闭照度检测。具体流程如图2所示。 2.温度传感单元 为了能够实时获得学习环境的温度信息，选用型号为DS18B20的数字式温
智能台灯 摘要：设计制作了一种智能台灯，主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯，无人时关灯，节约能源；且能纠正坐姿，防止近视。 关键词：节能;纠正坐姿;BISS0001 一、引言：台灯已是千家万户的必需生活用品，经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。当夜晚来临时，人们又摸黑去开灯，非常不方便。在这里设计了以人体红外辐射（波长为9.5um）传感控制电路。当人体在台灯的围且环境光强较弱时，自动感应开灯；当人体太靠近桌面时，台灯自动感应，警告纠正坐姿，若在一定时间未离开桌面则自动熄灭。当人离开时则自动关灯，达到节约能源的目的。 二、系统组成及电路设计： 1.系统组成部分 图一系统结构图 本系统组成如图一所示，主要由三部分组成： 1)传感器及信号处理部分：检测人体辐射红外信号及光强信号经过处理后变成 可处理的数字信号 2)以80C51组成的中央处理单元：处理信号并发出控制命令 3)提醒电路及灯光控制电路：给出提醒信号并根据80C51给出的命令控制灯
光 整个系统是以80C51控制下工作的。其工作过程为：当环境光比较强时，光敏电阻阻值比较小，信号处理电路检测到低电平信号，禁止热释电红外传感器工作，省去了80C51处理过程。当环境光比较弱时，光敏电阻阻值变大，信号处理电路接收到高电平，从而启动热释电红外传感器工作。热释电红外传感器1探测比较远的距离，当人体进入到传感器1的控测围且光强较弱时，信号检测电路处理信号，并向单片机发送一个中断，80C51启动灯光控制电路，使灯慢慢变亮。当环境光比校弱时，且人体过于靠近桌面，热释电红外传感器2检测到信号，同时了在热释电红外传感器1的控测围，信号处理电路同时向80C51发送信号，80C51处理信号根据优先级顺序，屏蔽掉热释电红外传感器1的信号，启动延时电路，发出警报使人离开，若在设定的时间未离开桌面，则启动灯光控制电路，使灯慢慢熄灭。当人体离开热释电红外传感器2的控测围且在热释电红外传感器1的控测围时，灯光又慢慢变亮。 2.电路设计部分 图二传感器组成的信号检测及处理部分 图二是由红热释电红外传感器、光敏电阻、BISS0001组成的信号检测及处理电路。红热释电红外传感器只对波长为10μm（人体辐射红外线波长）左右的红外辐射敏感，所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。探头包含两个互相串联或并联的热释电元，而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，于是输出检测信号。BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。当外界光强较强时，光敏电阻阻值很小，BISS0001检测到低电平，从而封锁14脚，禁止传感器infare1的信号。当外界光强较弱时，光敏电阻阻值很大，BISS0001检测到低电平，开启14脚；infare1检测到人体信号时，产生微弱的信号输出，经R5、R1005、R4、C1、C6、C7组成的信号放大滤波电路。R1000、
智能护眼台灯的设计 文章针对青少年不当或过度用眼而设计了智能护眼台灯，使用AT89C51单片机做控制器。该台灯具有人體感应、距离检测、光线检测、智能调光、坐姿矫正、自动开灯、计时和节能等优点。 标签：智能；护眼；节能 Abstract：In this paper，the intelligent eye protection lamp is designed for teenagers’ improper or excessive use of the eye，and the AT89C51 single-chip microcomputer is used as the controller. The lamp has the advantages of human sensing，distance detection，light detection，intelligent dimming，sitting position correction，automatic turning on the lamp，timing and energy saving. Keywords：intelligence；eye care；energy saving 引言 随着社会发展，全民教育层次提高，青少年由于不当或过度用眼产生的视力问题已逐渐凸显。台灯，是大部分青少年都备有的一种照明设备。在科技高速发展的今天，“能用”已经远远满足不了人们的需求，“好用”、“适用”才是人们的首选。因此，设计一款具有节能，护眼功能的适用于广大青少年的智能台灯是非常具有实用价值的。 1 智能台灯主要功能及特点 自动开灯：在待机状态下，人体红外传感器会定时扫描检测桌前是否有人体，当检测到桌前有人时，控制单元会自动控制发光模块发光，实现自动开灯。 智能调光：在台灯工作时，会周期性地通过传感器获得环境光线强度数据，然后根据这些数据强度调解出最适光线强度，通过控制单元控制发光模块发出最适合的亮度，可避免灯光太强或者太弱对眼睛带来的伤害。 坐姿矫正：在开始学习后定期通过传感器判断使用者是否坐姿良好，会根据实际情况发出对应的提示信息来矫正使用者的坐姿。 计时：根据自身情况可自主设置学习时间，时间到后会发出提示，避免过度用眼。 节能：使用低功耗控制单元AT89C51，使用者长时间离开桌位时会进入待机模式，避免能源浪费。 2 系统概述
目录 摘要 (2) ABSTRACT (2) 1.绪论 (3) 2.1单片机主机系统电路 (5) 2.1.1系统电路组成 (5) 2.1.2 系统工作原理 (6) 2.1.3系统控制核心 (6) 2.2红外传感器电路 (7) 2.2.1人体位置检测 (8) 2.2.2环境光检测 (8) 2.2.3过零检测部分 (9) 2.3输出控制部分电路 (9) 2.4电源控制部分 (10) 2.5遥控器部分 (11) 3.系统的软件设计 (12) 3.1系统程序框图 (12) 3.2系统主程序设计 (13) 3.3采样子程序设计 (15) 3.4滤波程序设计 (16) 3.5遥控器程序设计 (17) 4.结语 (19) 参考文献 (20) 附录A (21)
摘要 这个智能台灯的主要设计思想来源于生活。台灯是一般家庭的生活必需品，但由于经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费本文给出了一种基于BISS0001和单片机89C51组成热释电红外传感器控制电路来制作一种智能台灯的设计方法。该方法的控制可以根据台灯旁边是否有人以及光线的强弱来自行控制台灯的关和开，从而使人们使用起来比较方便，而且能起到节能的效果。 基于单片机控制的智能节能台灯，社会在不断进步，人类在不断追求，市场在不断变化，高科技应用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。随着电子产品的快速发展，家用电器也越来越偏向智能化，已经应用于实际中的有智能洗衣机，智能电饭锅，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，功能上更强，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更节省电能，提高了家用电器的品质。 关键词：智能；省电；方便；保护视力 Abstract The system of the main idea is derived from life. the lamp is the average family necessities of life, but often forgot to turn off the light of energy and enormous waste of this article gives a monolithic integrated circuits 89c51 biss0001 and based on the infrared sensors interpretation of the control circuit to make an intelligent lamp approach. The method of control on the desk next to whether a man and the light of their console to the door and opened, people use more convenient and forms of energy conservation. Revivification control of a lamp energy, the progress, human being, the market has changed, higher technology applications in the product development of new trends and prospects, intellectualized technology in the electronics field of application of far-reaching significance. with the rapid development of electronic products, a combination of household "monolithic integrated circuits, and household functions stronger and more convenient usage and more higher reliability and security, the most important thing is more economical electricity and to improve the quality of the household. Keywords: intelligent;electricity; and preserve your eyesight
计算机控制技术与应用课程设计基于单片机的智能台灯设计 姓名＿张良浩＿＿ 系（部）电气工程与自动化 专业电气工程及其自动化 学号＿B10040436 2013年5月19 日
摘要 社会在不断进步，人类在不断追求，市场在不断变化，高科技应用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。随着电子产品的快速发展，家用电器也越来越偏向智能化，已经应用于实际中的有智能洗衣机，智能电饭锅，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，功能上更强，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更节省电能，提高了家用电器的品质。 智能台灯以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础，以 BISS0001信号处理电路，利用单片机进行处理，以达到便于控制的目的。当房间亮度不够时，且有人在附近时，台灯便会自动点亮，省去了黑暗中摸开关麻烦；当学习时由于靠桌面太近，造成坐姿不正，系统就会提示，以纠正坐姿，防止近视；学习太累了时，趴在桌子上睡会儿时，台灯就会自动熄灭；当无人在时，系统也会使台灯自动熄灭，以达到节省能源的目的。 关键词：智能台灯 BISS0001 单片机 AT89C51
目录
第一章绪论 1.1 智能台灯系统概述 随着科技的高速发展，各种各样的科技产品、家用电器开始走入人们的生活，这一切都大大地提高了人们的工作效率、改善了人们的生活，现在电器的发展趋势是智能化，这样会使人们使用起来更加方便。随着智能控制理论和人工智能研究的深入，各种更加逼真地模拟人类智能的家用电器会更多地出现，而单片机和智能理论的结合，将来不但更多地改进现行家用电器，而且将会产生全新的家用电器。家用电器因为单片机的加入而走向智能化，并且随着人们生活水平的提高日益走向平民化，我们的生活也随着家用电器的发展越来越方便、舒适。随着家用电器的发展，作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化。 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内，集中光线，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。 目前，灯具市场上出售的灯具种类繁多，一般台灯均采用220V交流电源供电，日光灯管、白炽灯泡为光源，手动开关或触摸感应式开光来控制。但这类台灯存在很多弊端，一是电压是不安全电压，给人们使用带来不安全因素；二是日光灯还具有频闪效应，经常使用会给人的眼睛带来一定的伤害；三是耗电量大、台灯通常都是以日光灯为主，在几瓦到几十瓦之间；四是人工化，人们由于手工操作，往往会忘记关灯，这也造成电能的浪费，到目前为止，在灯具市场上，很少见到采用+5V的直流电源供电的一种人体智能台灯，它具有既不会出现触电，使用寿命长、无辐射、又不污染等优点，有许多普通按键台灯所无法比及的优势，智能化台灯一方面可以更节省电能，有利于环保，另一方面可以纠正使用者的坐姿，预防脊椎变形和眼睛近视。同时，智能台灯在黑暗的时候自动开关灯的功能也让使用者使用起来更方便，省去黑暗摸灯的麻烦。
作者：小三爷说数码 身处信息时代，我们的用眼需求越来越多。每天我们要看电视、看报纸、看手机...眼睛平均要睁开12小时以上。眼睛受到光的损害也越来越严重，特别是成长发育中的孩子，大家可以看到，现在大部分的小学课堂里都坐满了一排排的小眼镜。对眼睛造成损害最严重的就是“蓝光”，但蓝光在我们生活中无处不在。比如LED 灯、电脑、电视、手机等数码产品都有蓝光的存在。那么如何在工作、学习和生活中保护自己的眼睛呢?护眼灯的出现在很大程度上缓解了我们眼镜的疲劳。 市面上护眼灯的品牌、种类很多，而光源上有LED灯、荧光灯、白炽灯等，选择的时候让人眼花缭乱。实际上，护眼灯是主要应用于书写、阅读场合的照明用灯，需要满足人们读写过程中长时间、近距离、局部照明的要求，并且要做到不损害使用者的视力，这样才能达到“护眼”的效果。一款好的护眼灯在安全性、照度、色温上均应达到一定的要求。爱德华医生非凡之光润眼灯是唯一由医学专家和光学专家联合研发的专业级护眼灯,并且通过了光生物安全认证，获得了广大用户的认可。 包装盒很大，整体是绿色的，给人很清新的感觉。
内部包装比较稳固，在运输过程中起到了很好的保护作用。 这就是非凡之光的全家福了。 大部分组件都是早已安装好了的，我们只需将底座安上，然后找到合适的位置固定好就可以了。
将底座拧紧固定之后，我们就可以开始享受非凡之光带来的非凡享受了。 非凡之光护眼灯的设计比较独特，各个关节都可以进行多角度调节。灯头位置除了可以上下350°调节之外，还可以进行左右360°调节。
灯臂也可以进行160°的折叠，而底座也可以进行90°的调节，适应各种情况照明的需要。 球面设计的灯体，也为我们的工作带来了极大的便利。
多功能护眼灯的设计 针对当今社会青少年用眼过度或用眼不当产生的近视问题，研究设计多功能护眼灯。该护眼灯的功能包括距离检测、时间计时、光线检测及亮度调节等，若出现不正确的用眼问题时，多功能护眼灯将会发出报警信号。 标签：多功能；护眼灯；传感器；报警 引言 随着社会的发展、科学文化的普及和全民教育层次的提高，青少年用眼过度或用眼不当导致近视眼率急剧增加。根据中国、美国和澳大利亚合作开展的防治儿童近视研究项目前期调查显示，中国青少年近视发病率已经高达50%-60%，全国近视眼人数竟已近4亿！用眼不当是造成近视眼率骤增的主要原因，用眼不当包括：书本离人眼太近、光线过强或过弱、用眼时间过长等。因此，设计一个具有提醒功能的自动调节光线亮度的护眼灯是非常有必要的。 1 多功能护眼灯的功能特点 正确的用眼方法为：书本距离人眼约35cm，光线以柔和的自然光为最佳，光照强度为500Lx为较适宜，为避免长时间用眼，多功能护眼灯采用计时模式，每隔45-50分钟，报警提醒一次。多功能护眼灯的功能如图1所示： 图中各部分的说明如下：（1）超声波传感器的作用是探测人眼与灯具的距离。理想状态下，人眼与书本的距离为35cm，超声波传感器感测的是障碍物与传感器的距离，且人是动态的，因此，其报警信号灯应该在测量数据范围以外时发出报警信号。（2）感光元件的作用是时刻感测周围环境的光线变化。太阳光在漫反射时产生的柔和光线对视力最好，但目前的白炽灯无法真实的模拟出这种自然光，因此多功能护眼灯以产生适宜的光照强度为主要设计目的，完成在外界环境发生变化时，手动调节光亮调节旋钮，使光照强度尽量趋近适宜的范围内。（3）计时器的主要作用是当人坐在书桌前时起，进行倒计时，每45-50分钟报警一次，提醒读者注意用眼时间，适当休息。 2 多功能护眼灯的硬件选择 多功能护眼灯具有距离报警、光线强度测试、光线强度调节、计时等多种功能，在硬件选择时要注意外观结构和机械性能的结合，元器件宜小不宜大，尽量选择集成的元件。 2.1 超声波传感器的选择 建议使用HY-SRF05、US-100、RisymHC-SR04等型号的超声波传感器，这些超声波传感器的特点是体积小、价格低、将发射和接收装置集成与一体，安装
关于“智能台灯的设计与开发”的文献综述 一、前言部分 毕业设计是大学四年最后一个阶段特别重要的一个作业，它能让我们将大学四年学习的课本知识联系到具体的应用当中去。它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用，不但能使我们各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。要求我们了解并掌握硬件知识，软件知识，培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我们调查研究，搜集资料、查阅资料及阅读中、外文文献的能力等，为以后独立工作贡献社会做大学期间最后的准备。 我选择的设计题目是智能台灯的设计与开发。随着智能化时代的到来，智能产品层出不穷，已逐步渗入到人们工作和生活的方方面面。当前，患有近视眼的人数越来越多，我国近视眼发病率尤其突出。由于没有正确使用台灯，当光线变得昏暗时忘记及时打开台灯，或者长时间在高亮度的台灯下工作，久而久之，都会对视力产生一定的影响。虽然市场上已出现了具有调亮功能概念的台灯，但其仍不具备成熟的自动调亮功能。本设计所制作的智能台灯具备手动和自动调节两种模式，同时还加入了人体检测功能，可实现人走灯灭。在保护视力的同时，也为节能环保做出了一份贡献。 二、主题部分 2.1传统台灯与智能台灯的区别 传统的台灯的功能比较单一，主要就是为了实现照明，既不节约也不环保。而智能灯的主要含义是除了智能灯体，还有一个手持智能控制设备，智能灯控制设备具备计算能力和网络联接能力，通过应用程序，功能可以不断扩展。智能灯的核心功能是控制、灯光效果、创作、分享、光与音乐互动、光提升健康和幸福。 2.2智能台灯的发展方向 2.2.1、走向以人为本的科学化照明 智能化灯将从纯粹的智能功能的发展转向更注重人的行为的智能灯控。以人的行为、视觉功效、视觉生理心理研究为基础，开发更具有科学含量的，以人为本的高效、舒适、健康的智能化照明。 2.2.2、满足个性化、层次化的照明 智能技术与灯光控制的结合使照明更进一步地满足不同个体、不同层次群体的照明需求，是使照明从满足一般人的需求到满足个体、个性需求的必不可少的技术手段。这也应该是智能灯的发展方向。 2.2.3、智能技术与新光源及新照明技术的结合，创造崭新的照明文化 智能技术和电子开关等新照明光源和照明技术的结合，将构筑崭新的照明技术平台，其应用领域从智能家居照明到智能化的城市照明，有无限广阔的前景，并且正在创造一种崭新的高技术和高科学思想含量的照明文化。智能化照明的出现是灯具市场的发展趋势。 2.3此款台灯的有关技术知识 本人设计的智能台灯涉及的主要内容有热释电红外传感器技术，PWM脉冲宽度调制技术，模—数转换技术，电子电路技术以及有关的编程知识。 2.3.1热释电红外传感器 它主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探
智能护眼台灯的设计与应用 2016年3月24日
如今，市场销售的灯，其中许多都手动调整灯的亮度，不能自动调整亮度，麻烦，容易造成不必要的浪费，并对眼睛有一个坏的影响。针对于很多人在使用过程中的坏习惯和忽视了光照强度引起的各种问题，本设计主要是通过光电传感器对环境光和弯位检测，自动调节灯的亮度和报警，达到保护眼睛的目的和正确的姿势。该电路具有设计合理、结构简单、效率高、节能、成本低等优点，弥补了现有台灯的不足——无法真正实现智能调光。 关键词 智能调光，护眼台灯
台灯是我们生活所必不可少的东西，不论是在校学生还是办公室的工作者，都有台灯的需求，但是，台灯发光的强度难以调节，不论过高过低，都易造成眼部疲劳，对眼睛损伤巨大，尤其是在校学生，灯光的不适往往是造成近视的最主要的原因之一，近年来青少年近视率不断攀升，究其原因，是科技日新月异地发展却并没有注意到灯光的不适合对眼部的伤害，人们面对的电子产品愈来愈多，此时若不适的灯光越来越多，人们的眼睛将会不堪重负，因此，设计一款能够智能调节照明亮度的台灯显得尤为重要。
1.知识背景。 通过研究分析，结果表明：在学习过程中，对光的要求比较严格，理想的光是变化极慢的自然光。对于稳定的光照，学习眼瞳孔调节相对固定，调节音量小，不易引起眼睛光学系统的损伤和视觉疲劳；对于光的不稳定性和学习瞳孔的眼睛需要经常调整，调节量大，容易导致眼睛光学系统损伤和视觉疲劳。人工照明光源，选通不到5%被认为是理想光源。在稳定的光学习中，可以大大减少眼睛光学系统的损伤和眼睛疲劳程度，保护视力，提高效率。 通过相关分析，可以知道，光照的稳定性程度直接影响到阅读的效率和对眼睛的伤害。目前的人工光源，绝大多数使用50赫兹工频通信电源或高频交流由几十赫兹驱动的光源，所以有一个光闪烁的问题。 由于低电压荧光灯的工作特性，灯管的电源频率由几十赫兹提高到几万赫兹，可大大改变灯的光输出特性。在赫兹频率的交流驱动和闪光周期大大缩短灯的光输出成千上万，荧光粉的黄昏期大约在几毫秒，和光周期适应可以大大弥补频闪效应的光输出。与普通日光灯的供电频率为20 ~ 30kHz，和普通荧光灯的产量仍大。 护眼型荧光灯分为高频交流荧光灯和直流荧光灯，特别适合青少年学习任务，除具有高效率、高色外，灯管驱动方式有较大改变。高频交变电流的荧光灯电源至少超过40 kHz的灯的光输出波动周期更短的工作频率，三色荧光粉余辉效果大大增强，导致输出光的波动已经有了很大的提高，波深度接近3% ~ 5%；直流荧光灯的电流流过灯有一个稳定的直流电源，所以灯更稳定，光输出波动深度接近0，与自然光相媲美的稳定照明效果可达到。 通过研究分析，结果表明：在学习过程中，对光的要求比较严格，理想的光是变化极慢的自然光。对于稳定的光照，学习眼瞳孔调节相对固定，调节音量小，不易引起眼睛光学系统的损伤和视觉疲劳；对于光的不稳定性和学习瞳孔的眼睛需要经常调整，调节量大，容易导致眼睛光学系统损伤和视觉疲劳。人工照明光源，选通不到5%被认为是理想光源。在稳定的光学习中，可以大大减少眼睛光学系统的损伤和眼睛疲劳程度，保护视力，提高效率。 通过相关分析，可以知道，光照的稳定性程度直接影响到阅读的效率和对眼睛的伤害。目前的人工光源，绝大多数使用50赫兹工频通信电源或高频交流由几十赫兹驱动的光源，所以有一个光闪烁的问题。 由于低电压荧光灯的工作特性，灯管的电源频率由几十赫兹提高到几万赫兹，可大大改变灯的光输出特性。在赫兹频率的交流驱动和闪光周期大大缩短灯的光输出成千上万，荧光粉的黄昏期大约在几毫秒，和光周期适应可以大大弥补频闪效应的光输出。与普通日光灯的供电频率为20 ~ 30kHz，和普通荧光灯的产量仍大。 护眼型荧光灯分为高频交流荧光灯和直流荧光灯，特别适合青少年学习任务，除具有高效率、高色外，灯管驱动方式有较大改变。高频交变电流的荧光灯电源至少超过40 kHz的灯的光输出波动周期更短的工作频率，三色荧光粉余辉效果大大增强，导致输出光的波动已经有了很大的提高，波深度接近3% ~ 5%；直流荧光灯的电流流过灯有一个稳定的直流电源，所以灯光更稳定，光输出波动深度接近0，与自然光相媲美的稳定照明效果可达到。
基于单片机的智能台灯设计 The design of Intelligent Table Lamp Based on Microcomputer 制作人员： 2015.5.14 摘要
随着科技的发展，单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，台灯已是千家万户的必需生活用品，当夜晚来临时，人们摸黑去开灯，非常不方便，而当离开时，人们又经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。 因此我们设计制作了一种智能台灯，主要是以热释电红外传感器re200b，光敏电阻传感器和单片机组成的红外传感控制电路。其原理是：以人体红外辐射为传感信号，当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯，省去黑夜摸灯的麻烦；当人离开台灯传感器检测范围，自动感应关灯。智能台灯还可以进行光亮（4档）的调节，以便达到最舒适的光亮；台灯还具有显示时间与室温的功能。 关键词：智能台灯；at89s52；热释电红外传感器re200b；时钟芯片ds12c887；温度传感器ds18b20；光敏传感器。 一.智能台灯功能介绍
（1）、光亮调节：在不同的情况下需要不同的光亮来满足需求，因此我们通过给单片机四个IO 口不同的电平，设置了四种光亮强度，以便达到不同的需求。 （2）、“天暗时，人来灯亮，人走灯灭”功能的实现：运用51单片机产生的方波信号驱动红外发射管发射红外线；运用三脚的红外接收头接收红外信号，当人挡住红外信号，红外信号就会反射被红外接收头接收；并且通过光敏传感器对外界的光强进行判断，在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO 端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO 端输出低电平。由单片机检测红外接收头是否接收到红外信号，以及光敏传感器的DO 端的电平高低，从而决定led 灯部分的亮度。由此实现“天暗时，人来灯亮，人走灯灭”。 （3）、时钟部分：运用时钟芯片DS12C887产生时钟信号，由单片机读取其信号，并将数据处理之后送到液晶显示。由于DS12C887内部有集成的电池，所以即使断电，时钟仍会走时准确，从而使该台灯更实用、更省电。此时钟还配有按键，通过按键即可方便的调节时钟，还有闹钟功能。 （4）、温度显示：运用DS18B20芯片感应温度，由单片机读取其信号，并将数据处理后送到液晶显示，从而显示当时的温度。 二、传感器的选择及功能介绍 传感器 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，它通常由敏感元件和转换元件组成，它的性能直接影响到整个检测电路，对检测系统起着重要的作用。 热释电红外传感器re200b 智能台灯 温度 显示 闹钟 部分 人体红外感应 4档 光亮 调节 光敏传感器
学生专用护眼台灯介绍 篇一：学生台灯设计说明书 学生台灯设计说明书 一、产品介绍 1，外接开关电源规格 2，灯头（LeD租）供电为恒流驱动 3，保质期：俩年 二：产品特点 1.最新LeD新技术，低压直流发光，无频闪，功率很低，显色性很好，更方便读书和学习。 2.国家专利，不使用高频整流器，无电磁辐射，护脑 3.多项专利技术，全面杜绝光污染，加倍保护眼睛，对学生使用比目前的台灯更安全，由于LeD是无眩光结构，对上网时间较长的用户，可大大减少视觉疲劳，LeD台灯是真正的护眼、保健、节能台灯。三，注意项目 1，请勿在高温，易燃物体表面或潮湿环境使用灯具，以避免损坏 或发生短路。 2，所有电源勿超出规定范围。 3，清洁产品前请务必切断电源。 4，产品发生故障时，请委托专业人员进行检查及检修，以确保安
全。 5，产品随机电源仅供本产品使用，不可使用其他电源。6，切勿自行拆卸灯具，以免造成不必要的损失。四，保修事宜 售出产品如有质量问题，一年内保修，保换。 篇二：学生预防近视台灯：护眼台灯 护眼台灯---学生预防近视台灯 爱大爱护眼台灯是专门为保护青少年眼睛的一款LeD照明产品。这款护眼台灯采用LeD作为光源，有很好的节能效果，无辐射，无频闪，无紫外线，可以为孩子带来均匀舒适的照明环境。 爱大爱护眼台灯采用独特的设计风格，采用进口材料，有很好的耐磨性能，颜色清新护眼，有很好的装饰效果，可以用于不同的家居环境。爱大爱护眼采用LeD芯片作为光源，整灯功率为7w，有很好的节能效果。LeD的色温为3700K-4000K，更加适合眼球处于发育阶段的青少年阅读、写作。60颗LeD灯珠分布，类似无影灯效果，让光线更均匀。 爱大爱护眼台灯的高度可根据孩子身高万向调节，精致的卡通外形设计，让孩子学习更快乐。产品底座上将触摸开关，可以满足照明环境的需求。 过完欢快的春节，同学们即将迎来紧张的学习。家长送孩子爱大爱护眼台灯，让其享受新学期，快学学习，快乐成长！如果您想了解更多爱大爱护眼产品的信息，欢迎来电或者网络咨询，我们将有专人为您提供更多更专业的信息。
国AA级护眼读写台灯 亲们是否常有这些问题，视力模糊，视力疲劳，近视？这都是什么原因造成的呢？用眼环境过亮或过暗差异太大，光线不均匀，眩光，频闪。频闪，是光线像烛光一样跳动。蓝光过量，医学证明蓝光过量会引起视觉疲劳。这些都会引起瞳孔不适，或者瞳孔需要不断调节。所以，为了孩子的未来，自己的未来，一定要选择一台好的护眼台灯。护眼阅读台灯，给孩子加倍呵护。 不是所有的台灯都是AA级护眼台灯。照度不均匀眼睛容易疲劳，照度不均匀是指光照射下，光亮处中间亮两边暗，导致光线刺眼，孩子在这种环境下长时间学习，双眼需要不断调节，容易引起视觉疲劳。
普通台灯，照度小且不均匀，Beamtec国AA级照度台灯，照度大且均匀。Beamtec护眼台灯照度均匀范围广，可以减少疲劳，发光面积大，无频闪，护眼照度高，减蓝光。 国AA级照度 眼睛是人们了解世界的窗口，科学的光照方案不止于亮，更要防范光危害，降低如频闪，蓝光等不良因素对视力发展的影响，减轻眼疲劳，防范假性近视。读写台灯达到国AA级光照标准，在此光照下，桌面灯光加倍明亮且均匀，用稀有好灯光，呵护眼睛，让读写过程轻松舒适。国AA级光照，照射面积广，均匀亮度。读写台灯照射范围广，舒缓眼睛疲劳。AA级好灯光下，桌面有效光照范围更大，减少光的明暗对比，从而降低瞳孔收缩频率，减轻眼疲劳。护眼灯减蓝光，无可视视频，用心呵护视力。Beamtec精研配光技术，打造纯净光学方案，桌面照度充足，确保读写时视野清晰，光源满足光生物安全标准，减蓝光危害，无可视频闪。AA级光照护眼灯搭载SunLike技术，较大程度降低光学损耗，有效扩大光照范围，提高光色纯度，降低眩光因素，灯头设计轻巧，可调节高低角度，孩子身高增高也无需换灯。
徐州师范大学物电学院课程设计报告 课程名称：电子技术综合设计 题目： LED智能台灯 专业班级： 08物51班 学生姓名：苗圃 学生学号： 08225034 日期： 2011年6月15日 指导教师：杨增汪 物电学院教务部印制
指导教师签字： 年月日
目录 摘要.......................................................................................................II Abstract...................................................................................................II 1 绪论. (1) 1.1系统设计的目的 (1) 1.2LED智能台灯特性 (1) 1.3 系统设计的内容 (2) 2 系统的可行性分析 (3) 3 系统硬件电路设计 (4) 3.1 电源模块 (4) 3.1.1 LED光源驱动电路 (4) 3.1.2 元器件选择 (5) 3.1.3 LED光源的设计................................................................................. (7) 3.2 单片机外围电路模块 (8) 3.2.1单片机总控制电路 (8) 3.2.2时钟电路 (9) 3.2.3 STC89C52具体介绍 (10) 3.3 红外感应模块 (11) 3.4 手动调节光强模块 (12) 4 系统软件电路设计 (14) 4.1 PWM调光 (14) 4.2 人体红外感应 (14) 4.3 手动调节光强 (15) 5总结 (16) 参考文献 (17) 附录 (18) 附录1 主要程序代码 (18) 附录2 实物图 (21)
创新设计 题目：太阳能台灯的设计专业班级：电气081 学生姓名：张 学号： 2008118 指导教师：秦
太阳能台灯的设计 跨入21世纪后，人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战，如何能在能源有限和环境保护的双重制约下发展经济已成为全球的热点问题。而能源问题更为突出，不仅表现在常规能源的匮乏，更严重的是化石能源的开发利用更加剧了环境的恶化。主要表现为以下几个方面： (1)能源短缺。常规能源的有限性和分布不均匀，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需求。从长远来看，全球已探明石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。因此，人类迟早要面临化石燃料枯竭的危机局面。 (2)环境污染。燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质排入天空，是大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；甚至在局部地区形成酸雨，严重污染水土资源。 (3)温室效应。化石能源的利用不仅造成环境污染，同时会排放大量的温室气体，产生温室效应，引起全球气候变化。 随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，一条道路是寻找新能源和再生能源的利用；另一条是寻求新的节能技术，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种大量可再生能源，每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿桶石油，可以说是取之不尽，用之不竭。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，所以发光效率高，一般人都认为，节能灯可节能4/5是伟大的创举，但LED比节能灯还要节能1/4，这是固体光源更伟大的改革。为积极响应国家节能减排、大力开发利用新能源的号召，以实际应用为目的，围绕太阳能光伏发电技术和ID照明技术．设计了一套太阳能LED灯照明系统。介绍了太阳能电池功率的选取原则及与蓄电池容量的匹配方法，重点分析研究了基于ATmega128单片机和XLT604驱动器的太阳能照明系统中的太阳能控制器和LED驱动，同时就ID在芯片的功率选取、组合方式等问题上进行了分析。所设计的太阳能LED灯照明系统照度良好、环保节能，满足家庭所需照明的要求。太阳能LED照明集成了太阳能与LED的优点。 1.1太阳能台灯的简介
数理与信息工程学院 《单片机原理及应用》期末课程设计 题目：基于单片机的智能台灯系统 专业：计算机科学与技术（专升本） 班级：计算机081班 姓名：朱寅波 学号： 08191140 指导老师：余水宝 成绩： ( 2009.6 )
目录 第1节引言 ..................................................... 1.1 智能台灯系统概述............................................ 1.2 本设计任务和主要内容........................................ 第2节系统主要硬件电路设计 ........................................ 2.1 单片机主机系统电路.......................................... 2.1.1系统电路组成......................................... 2.1.2系统工作原理......................................... 2.1.3系统控制核心......................................... 2.2 红外传感器电路.............................................. 2.2.1人体位置检测......................................... 2.2.2环境光检测........................................... 2.2.3过零检测部分......................................... 2.3 输出控制部分电路............................................ 2.4 电源控制部分 ............................................... 2.5 遥控器部分................................................. 第3节系统的软件设计.............................................. 3.1 系统程序框图 ............................................... 3.2 系统主程序设计.............................................. 3.3 采样子程序设计.............................................. 3.4 数据处理................................................... 3.3.1滤波程序设计......................................... 3.3.2遥控器程序设计 ....................................... 第4节结束语 ..................................................... 参考文献...........................................................