多功能智能护眼台灯的设计.doc

摘要：中国青少年近视率在全世界排名十分靠前，所以如何保护视力成为人们的关心的话题。引起青少年近视的原因通常是由于光线不足或太强，近距离或长时间看书等。现在对付近视最普遍的方法就是佩戴合适的眼镜，而这一做法只能起到扬汤止沸的作用，却不能从源头解决这个问题，因此设计一款能够调节LED光亮度，提示坐姿和显示时间的台灯很有实用价值。

多功能智能护眼台灯以STC89C52单片机为主控制单元，兼用超声波测距传感器、人体辐射传感器、光敏电阻和LED等主要器件。本设计的台灯有距离提醒、自动调节亮度、语音提示、自动熄灭、时间显示等功能。当室内光线强度不够亮时，系统检测到有人在时，台灯会自动变亮；当使用者学习时，离台灯的距离变近，台灯会自动发出语音提示，提醒使用者调整坐姿；当使用者不在房间内时，台灯会自动熄灭，达到节能目的。论文从研究背景开始，提出设计要求和设计方案，介绍系统所用的各种器件，硬件设计部分介绍了台灯的测距单元、调光单元和时钟单元的设计框图和电路原理图。软件设计部分介绍了系统工作流程及实现。最后进行软件调试和硬件调试，完成整个系统。

关键词   多功能；智能；护眼台灯

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景与意义-1

1.2 调光技术简介-1

1.3 设计要求-2

1.4 总体方案-2

1.5小结-3

2 系统硬件器件介绍-4

2.1 单片机STC89C52-4

2.1.1 STC89C52简介-4

2.2 HC-SR04超声波模块-4

2.2.1 HC-SR04简介-4

2.2.2工作原理-5

2.2.3 HC-SR04电气参数和工作时序图-5

2.3 ADC0832模数转换模块-6

2.3.1 ADC0832简介-6

2.4 光敏电阻BD5516-6

2.4.1光敏电阻简介-6

2.4.2光敏电阻型号参数表-7

2.4.3光敏电阻的主要特点-7

2.4.4光敏电阻的工作原理-8

2.5 ISD1820 语音芯片-8

2.5.1 ISD1820简介-8

2.6 DS1302时钟芯片-8

2.6.1 DS1302简介-8

2.7 HC-SR501-9

2.7.1 HC-SR501简介-9

2.7.2 HC-SR501电气参数-9

2.7.3 HC-SR501的特点说明-10

2.8 LCD1602液晶显示-10

2.8.1 LCD1602简介-10

2.8.2 控制指令说明和读写操作的时序图-11

2.9小结-13

3 系统硬件设计-14

3.1 系统硬件组成部分-14

3.2距离检测单元-14

3.2.1 超声波测距模块-14

3.2.2语音系统模块-15

3.3调光单元-15

3.3.1光照检测模块-15

3.3.2模数转换模块-16

3.3.3人体辐射感应模块-16

3.4时钟单元-17

3.4.1时钟模块-17

3.4.2 LCD显示模块-18

3.5小结-18

4 系统软件设计-19

4.1软件设计组成部分-19

4.2 距离检测单元-19

4.2.1超声波测距模块-19

4.2.2语音系统模块-20

4.3 调光单元-21

4.3.1人体辐射感应模块-22

4.3.2模数转换模块-22

4.3.3 PWM调光模块-23

4.4时钟单元-24

4.4.1 时钟模块-24

4.4.2 LCD 显示模块-25

4.5小结-26

5 系统调试-27

5.1 keil4软件简介-27

5.2 软件调试-27

5.3 硬件调试-27

结论-31

致谢-32

参考文献-33

附录-34