基于单片机的智能台灯设计和实现电气自动化专业.doc

摘 要 社会在发展，时代在进步，人们对生活质量需求更加膨胀，是否拥有高科技技术也最终决定着产品是否可以满足人们的欲望，只有性价比更高，才可以得到更好的青睐。现在的电子产品愈来愈多，龙蛇混杂，只有更加智能化、性价比更高的电子产品才能取得竞争的优势。普通的家电与利用了单片机的智能家电相较而言，更能方便的使用，有更强的功能，更高的安全性，还有关键的是更能节省电能，这样家电的品质就大大提升了。 智能台灯的基础是热释电红外传感器功用是感知人体的红外辐射，处理电路的信号是BISS0001，处理方法是利用单片机处理，目的为了达成控制的便利性。当台灯附近有人且房间比较暗的时候，智能就会自动发光，就不用到处找不到开关，检测到没人的时候，等就会关闭。离桌子太近，则会自动报警，调整坐姿。 关键词： 单片机 台灯 性价比 智能 II Title： Design of intelligent desk lamp based on single chip microcomputer Abstract Along with the social steady, human beings can not stop the pursuit of new things, continuous change of the market demand, whether to have high-tech technology makes the final decision on the prospects for the development of the product and competitive advantage, whether to have intelligence Accompanied by electronic products rapidly, intelligent home appliances are also more common, in practical applications have smart refrigerator, intelligent water heater, intelligent washing machines and other, in the enumeration of smart home has a similar feature, their central control unit is the monolithic machine. Ordinary household electrical appliance with the use of SCM intelligent utensil,e, more functions, higher security and the key is to save energy, home appliances such quality is greatly enhanced. Intelligent desk lamp is based on pyroelectric infrared sensor function is to perceive the human body's infrared radiation, the signal processing circuit is BISS0001, the way is single-chip processing, For reaching the convenience of control. When a typhoon near and dark room, intelligent will automatically light, there is no need to switch of groping in the dark; learning process may not consciously by the table too close, sitting posture is not correct, the alarm will be sounded, reminded to adjust the posture and prevent myopia; when people leave, table lamp will automatically shut down, so that you can save power. Keywords：single chip. intelligent .desk lamp .cost performance III 目录 摘 要 II Abstract III 1 绪论 1 1.1 智能台灯系统概述 1 1.2 毕业设计内容 2 2.系统主要器件简介 3 2.1主要芯片简介 3 2.2 BISS0001 5 2.3 ADC0809的引脚及功能 5 2.3.2 ADC0809的组成及变换原理 7 2.3.3 芯片的连线图 8 3.系统组成与电路设计 8 3.1 系统组成部分 8 3.2 电路设计部分 9 4.传感器部分 11 4.1工作特征 11 4.2工作原理 12 4.3光敏电阻 12 4.4测距传感器 14 5. 软件程序设计 15 5.1 主程序流程图 15 总结致谢 19 参考文献 20 20 1 绪论 1.1 智能台灯系统概述 科技在进步，人类在成长，走进人们生活的有着种类繁杂的家电和高科技产物，这种种不仅仅改善了人们的生活品质也提高了工作的热情和效率，电器人工智能是大势所趋，这样在使用时会更加便捷。伴随人工智能的深入研究和智能控制的加强，很多智能家电也会更多的呈现在人类的眼球中，将单片机与智能化相辅相成，将改变原有家用电器的状态，不断的推陈出新，改进与进化。 与单片机的结合使家电面向智能化，而且人们的生活质量日益渐升，也最终得到普及，智能家电也会慢慢改变我们的生活，生活更加舒适与健康。而小台灯也是家电之一，也应该当仁不让的随着时代走向智能化的先驱。 台灯在我们平常的生活当中是不可或缺的家电。按款式可分两个类型，一种是站立式的，一种是带夹子的。工作原理很简单，就是聚光于一处，这样可以更方便的做自己想做的事。 据了解，很多台灯都是用220V交流电供电，大部分都是有按钮和开关，来使用此台灯。这样子的台灯有许多不足之处，一则是电压不安全，日常生活中有不确定因素；二则是日光灯会频闪，这样会对人的眼睛造成危害；三则是大的耗电、以日光灯为主的台灯，瓦数都比较大；四则是人工化，开关都是依靠人手来操控，经常出现忘记的现在，造成能源的浪费。距今为止，在普遍的市面上，使用+5V直接电供电的智能台灯是比较少见的，他的优点也比较多，例如不会触电，使用时间长，无污染不辐射等，它的优势相比普通台灯有过之而无不及，智能台灯不仅仅可以节省能源，非常环保，而且可以用来纠调整坐姿，预防驼背和近视眼。与此同时，自动开关的功能也为使用者省去了在漆黑中摸索按钮的麻烦。 智能台灯有两种模式，分别是全自动模式和手控模式。在全自动模式下，智能台灯会依据环境的亮暗和检测人是否在来自动控制台灯。而此智能台灯的原理是以9.5um波长的人体红外辐射来感应电路。当感应电路感受到人体时，就会感应后发光；红外设定一个距离当人体靠近小于这个距离，蜂鸣器就会响起，警告人应该坐好。当人离开了范围之内，灯会自动关闭，这个能节省电源。手控模式是环境的亮暗程度与灯的亮暗变化无关，是人为控制的亮暗，可以通过按键来改变亮暗程度。此智能台灯，也有学习时间控制功能，设定的时间倒计时，限定的时间到了，蜂鸣器就报警，想要停止报警只需要在红外测距传感器晃动一下或按任意健就可以了。 台灯是在家庭中不可或缺的物品，忘了关灯很容易造成能源的浪费。从全球的角度来说，说一笔非常巨大的能源。正因为台灯被大部分的人所必需，我们也要改良他让它变得更加便捷，要有自动开灯功能，也要可以调整坐姿。热释电红外传感器是一个可调节距离的探测器，一般是4m左右，这也符合了从门到桌子的距离，所以当人要进来时，就不用去找开关了。红外测距探测器也是一个可调节的探测器，现在设定的是20cm左右，这样在自己调整坐姿的同时设置红外测距探测器，这样当人不自觉离桌面太近，坐姿不足，这样蜂鸣器就会开始报警，提醒人应该调整自己的坐姿。当然离开了那个距离，报警就会自动关闭。 1.2 毕业设计内容 1.2.1 设计内容和实现功能 内容与要求: 制作一个红外传感控制电路，由单片机和BISS0001结合而成的智能台灯。他的优点是在自动模式下可以根据环境的亮暗程度来改变台灯的亮度，在没有人的时候自动关灯，达到节省电源的目的；而且可以调整坐姿，以防近视。要求具体如下： 1．热释电红外传感器是用BISS0001信号处理电路，接下来通过AT89C51进行处理，这样的目的是更加容易控制； 2．当感应的附近有人的时候，台灯会根据当前环境的亮暗程度来调节灯光，这样也让开开关更加容易，没有黑暗摸索的麻烦； 3．接近了一定的距离，蜂鸣器就会报鸣，让你调整坐姿，以防近视； 4.当检测到没有人的时候，台灯会自动关闭，这样就能节省电源。 5.可以自由的设定工作和学习时间，当时间倒计时完成，蜂鸣器会自动报警，提醒应该休息了。 1.2.2 系统分析 台灯显然已经是人们日常生活中非常重要无可或缺的一部分，因为自己的疏忽没有关灯而造成电源浪费。当大阴天或者入夜十分，在黑暗中摸索开关也是比较麻烦。这样我们用一个传感控制电路，是以波长为9.5um的人体红外辐射为感应。当人进入了这个范围之内，台灯会以当前环境的灯光，自动开关和调节亮度；还有红外测距传感器，当人身体太靠近桌面的时候，蜂鸣器就会报警，警示人要调整姿势。周围没有人的时候，灯关闭。 2.系统主要器件简介 2.1主要芯片简介 STC89C51是耗能也低，Flash存储器在系统中可用来编程的有8K的控制器。从一个单独芯片来说，不仅拥有8位CPU还有Flash可以在系统中编程，这样一来使STC89C51提高工作效率，更加灵便的提供解决方案。 具有以下标准功能： 512字节RAM，8k字节Flash，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，32 位I/O 口线，复位电路是MAX810，还有二级中断结构有6向量， 3个16位计数器/定时器，串行口为全双工。 STC89C51想操作静态逻辑可以将频率降到0Hz，用省电模式来支持两种软件。 图1 STC89C51引脚 此台灯使用最新的51单片机。 STC89C51单片机的引脚说明： VCC：供电。 GND：地线。 P0口：P0口是双向开关。如果高电阻，P1口的管教首先写1。P0能被界定在地址/数据的第8位，作为一个数据存储器应用于外部程序。当使用FIASH开始编程时，原码的输入口为P0口，在FLASH要检验的时候，原码由P0输出，拉高P0的外部。 P1口：P1口是双向I/O口用来为内需供应上拉电阻，四个TTL门电流可以在P1口的缓冲器中成功接受。当P1口管脚读入1，于内部中被上拉成高，然后用来输入。 P2口：P2口 是双向I/O口，。当P2口管脚读入1，内部上拉电阻将管脚提高，并且用它输入。P2想要实行存储而被当成有十六位地址的外部数据存储器或者用于外面程序存储器，则输出高8位。P2口接收控制信号和来自高八位的地址信号当FLASH进行检验和编程时。 P3口：P3口属于一个双向I/O口内部为上拉电阻，可以将4门TTL电流接受输出。当P3口管脚读入1，它用作输入因为内部被上拉成高电平。因为在外部被下拉成低电平，则当成输出。 I/O口在输入的时候工作方式有两种，