基于单片机的多功能智能台灯的研究与设计.docx

摘要：目前我国青少年近视发病率日渐上升，发病人数居高不下。究其原因一方面是因为坐姿不当，另一方面是使用台灯的方法不当。比如当周围环境的光线强度比较暗的情况下，没有打开台灯，或当周围环境光线强度比较亮时，而灯光的亮度也比较亮时，常期在这样的环境下，必然会对眼睛造成伤害。不可否认的是当前市场上有卖能调节台灯亮度的台灯，但也只是手动调节，不能够根据环境自动调节亮度，这样的台灯显然还不够智能化。

本文主要讲述的是一种以PWM为原理进行亮度调节，在功能应用上更加智能化的台灯。在单片机系统中占空比的改变可以控制台灯的亮度，来改变灯光亮度。当人离台灯很近时且光敏传感器感受到环境当中的光线比较弱的时候，便会自动打开台灯。环境光照强度越大灯光亮度越小。当台灯在一定的时间内连续未能感应到人的时候，台灯就会被自动关闭。如果有感应到使用者离桌面比较近的时候，系统就会发出声音提醒，这样就能够让人及时改变自己不好的坐姿习惯，加大近视的概率。本系统调节台灯的亮度有两种方式，一种是自动调节，一种是通过按键开关调节。本设计在达到节能效果的同时还增加了一些智能化功能，具有一定的研究意义及应用价值。

关键词：智能台灯；人体检测；亮度检测；距离检测

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究的背景及意义-1

1.2 国内外发展的现状-1

2 系统的总体方案设计-2

2.1 系统设计任务-3

2.2 系统设计方案-3

2.3 系统方案选择-4

3 系统的硬件电路设计-6

3.1 单片机最小系统设计-6

3.2 时钟电路设计-8

3.3 时钟电路设计-9

3.4 LED照明电路-10

3.4.1 LED灯的相关介绍-10

3.4.2 LED照明电路原理图-10

3.5 光照强度采集电路-11

3.5.1光敏电阻的相关介绍-11

3.5.2 ADC0832相关介绍-11

3.5.3 光照强度采集电路-12

3.6 人体红外检测模块-12

3.6.1 热释电红外传感器的原理-12

3.6.2 HC-SR501模块简介-13

3.6.3 人体红外检测电路-13

3.7 距离检测模块-14

3.7.1 人体距离检测传感器简介-14

3.7.2 人体距离检测传感器模块电路-14

3.8 显示模块-15

3.8.1 数码管显示的相关介绍-15

3.8.2 数码管显示电路-15

3.9 报警模块-16

3.10 按键输入模块-17

4 系统软件设计-18

4.1 主程序流程图设计-18

4.2 模数转换程序设计-20

4.3 PWM调光程序设计-21

4.4 显示子程序设计-22

4.5 报警子程序设计-22

4.6 按键扫描子程序设计-22

4.7 人体检测子程序设计-23

4.8 测距子程序设计-24

4.9 定时中断子程序设计-24

5 系统的调试与运行-25

5.1 系统仿真-25

5.2 系统调试-25

5.2.1 系统的焊接与组装-26

5.2.2 系统的调试-26

5.3系统的运行-28

总结-31

参考文献-32

致谢-33