智能台灯毕业论文 - 图文(3)

智能台灯控制器

泡（一个10W的节能灯泡相当于40W的白炽灯泡)。节省的电能为10W×600S = 6000J，—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CO2排放。那么节省3.9亿 度的电能就等于少向人气排放39万吨的CO2，而CO2是温室效应的罪魁祸首。就是因为全球向大气排入过多的CO2，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对使用者的眼镜保护和坐姿调整

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，目前我网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%)，髙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，同时影响我同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。近年来我网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报源有多种，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，即根据使用者的需耍，用手转动调光旋钮，改变 台灯的亮度，里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，不能离灯过近，若超过规定(即调定)的距离，灯光

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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，这个功能都是台灯报据人体探测电路的输山信号来控制，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跑离光源太近，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 系统的设计要求

1.3.1 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89C51处理过程。

1.3.2 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。

1.3.3 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的控测范围内且光强较弱时，信号检测电路处理信号，并向单片机发送一个中断，89C51启动灯光控制电路，使灯慢慢变亮，并同时屏蔽掉热释电传感器1。

1.3.4 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，信号处理电路同时向89C51发送信号，启动延时电路，发出警报使人离开，若在设定的时间内未离开桌面，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的控测范围内且在热释电红外传感器1的控测范围内时，灯光又慢慢变亮。 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AT89SC51作为控制芯片。将硬件设计分为传感器及信号处理部分、以80C51组成的中央 处理单元、提醒电路及灯光控制电路。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AT89C51作为控制器，对其功能、 特性做了详细说明。

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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 统以及在其控制下的灯光控制电路和提醒电路，分别设计出电路结构，说明其功能作

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

2 AT89C51单片机的选择及功能简介

2 .1 系统的组成及硬件设计

我们设计的智能台灯控制器是由中央处理器AT89C51、光敏检测电路、红外检测电路，声音提醒电路以及灯光控制电路所组成。本文将从硬件和软件两方面介绍台灯控制系统的设计，对硬件设计和程序设计作了详细的描述。硬件框图如图2-1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89C51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。

图2-1 系统框图

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2.2 AT89C51单片机简介

AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

AT89C51有如下特点：40个引脚，4K Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM), 32个外部双向输入/输出（I/O) 口，5个中断优先级2 层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT) 电路，片内时钟振荡器。此外，AT89C51设计和配置了振荡频率讨为0HZ并通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU哲停工作 …… 此处隐藏：2397字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……