www�ele169�com | 9
电子科技
随着近年来电子技术的不断发展，在人们日常生活中的照明工具也在不断改进。从普通电灯，白炽灯，到目前比较流行的LED 灯，都是人类科技进步发展的体现。本文介绍了一种基于PWM 调光的智能台灯设计。把单片机技术和PWM 调光技术结合起来实现台灯光强的调节。即在不改变PWM 方波周期的前提下，利用单片机控制PWM 的占空比，从而来改变电压的大小实现灯光亮度的调节。
当人体在台灯的范围内且环境光线较弱时，自动感应开
灯，且灯的亮度随着环境光线的改变而自动调节，一旦人离开台灯范围，即红外热释传感器检测不到有人时，1分钟后自动熄灯。本设计通过对台灯亮度的自动调节和人体检测控
制台灯开关来达到节能的效果。
1 系统设计概述
本设计基于STC89C52单片机，围绕着其最小应用系统，
添加其它几个功能模块。其中包括，照明设备采用USB 小灯进行模拟，使得设计在外形上更加美观，在USB 小灯内部，是6颗白色的LED 灯；光照强度采集模块，是使用光敏电
阻+ADC0832方案；人体感应采用红外热释传感器，该传
感器灵敏度高，操作控制简单；指示灯模块由一颗绿色的小灯构成，指示灯亮时是自动模式，熄灭时是手动模式；按键模块由3个按键组成，包括模式切换按键、亮度减少按键和亮度增加按键；最后是供电采用常用的USB 5V 进行供电。
2 硬件设计
■2.1 STC89C52简介
STC89C52是STC 公司推出的新一代高速、低功耗、
超强抗干扰的单片机，具有8k 字节的可编程的FlashROM 和256字节的RAM，指令代码完全兼容传统8051系列单片机，用户应用程序空间为8K 字节，片上集成512字节RAM，共3个16位定时器/计数器，即定时器T0、T1、T2。其功能非常强大，可以满足多种复杂系统的控制设计
要求。
■2.2 LED 灯的原理
LED，发光二极管，能够直接将电能转化为可见光。
LED 的核心是一个半导体晶片，它的负极端附在一个支架上，正极连接电源的正极。由于它采用砷化镓、磷化镓等半导体材料制成，所以在通过正向电流时，可由电子与空穴的直接
基于单片机的智能台灯设计
邓宇
（秦皇岛技师学院，河北秦皇岛，066000）
摘要：本文介绍了一种基于PWM调光的智能台灯设计，把单片机技术和PWM调光技术结合起来实现台灯光强的调节，利用单片机控制PWM的占空比，从而来改变电压的大小实现灯光亮度的调节。本设计通过亮度的自动调节和人体检测控制台灯开关来达到绿色节能的效果。关键词：单片机；台灯；PWM；人体感应
图1
10 | 电子制作 2018年6月
从而输出电信号。热释电红外线传感器本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉，因此，它可以组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。
本设计选用HC-SR501小型人体红外感应模块，该模
块是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口LHI778 红外探头设计，其灵敏度高，可靠性强，体积小，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。当人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。另外，此热释电红外线传感器采用可重复触发方式，
即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点，直到人离开后才延时将高电平变为低电平。
4 软件设计
■4.1 开发环境
Keil C51是美国Keil Software 公司开发的基于Windows
平台的单片机集成开发环境，它包含一个高效的编译器、一个项目管理器和一个MAKE 工具。其中Keil C51是一种专门为单片机设计的高效率C 语言编译器，生成的程序代码运行速度极高，所需要的存储器空间极小，而且其集成环境
应用方便，软件调试工具也非常强大。
■4.2 总体程序流程图设计
图3
复合而发出光来。当发光二极管正向偏置时，其发光亮度随注入的电流的增大而提高。为限制其工作电流，通常都要串接限流电阻。由于发光二极管的工作电压低、工作电流小，所以用发光二极管作为显示器件具有体积小、显示快和寿命长等优点。
■2.3 光照强度采集电路
（1）光敏电阻
光敏电阻器，又称光导管，采用半导体材料制作，是利
用内光电效应制成的一种阻值随光的强弱而改变的光电元
件。利用半导体的光电效应，在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，当受到不同强度的光线照射时，光敏电阻的阻值便随光的强弱的改变而改变。当环境光比较强时，它的阻值减小，相反当环境光较弱时，它的阻值就会增大，从而实现光电转换。
本文的智能台灯设计正是利用了光敏电阻的这一特性，
来感应周围环境光的强度变化。当周围环境光线较强时，光敏电阻的阻值较小，而此时传感器信号处理电路就会进行相应的处理；当周围环境光线较弱时，比如阴天或者晚上时，光敏电阻的阻值就会变大，传感器信号处理电路就会把接收到的信号传送到单片机控制电路，从而控制台灯。
（2）ADC0832
ADC0832为8位分辨率A/D 转换芯片，可适应一般模拟量的转换要求。本设计的智能台灯有自动调节亮度的功能，需要采集周围环境中的光线强度，以便通过单片机进行台灯亮度的计算和控制。由于光敏电阻采集到的是光照强度的模拟量，因此使用
ADC0832将光照模拟量转为数字量再
传给单片机进行处理。该模块的电路图如图2所示。 图2
3 热释电红外传感器的原理
热释电红外线(PIR)传感器是基于热电效应原理的热电
型红外传感器，它灵敏度较高，可以检测人体发射的红外线，（下转第18页）
