单片机的智能台灯设计[160515210753539]

本设计是一种基于单片机的智能台灯系统设计，主要包括实物演示与软件仿真两个方面。该系统设计具有如下特点一方面能够降低能耗，自动调整对光照强度；另一方面能够校正坐姿，提醒使用者保护视力。硬件部分主要以STC89C52单片机最小系统为核心，再选择合适的工作模块加以分析，如人体感应模块、蜂鸣器模块、光照采集模块等。并详细介绍了元件参数、工作原理以及功能特性。软件部分主要是对程序进行设计，利用Keil软件编写代码和调试程序。然后设计整个系统的流程图，包括模数转换、PWM调光程序以及键盘模块。最后通过Proteus软件进行仿真。本设计介绍了智能模式和手动模式。在智能模式时，通过检测附近是否有人，来决定台灯的工作状态，从而达到节能目的。通过检测读者与桌面的距离和工作时长，决定蜂鸣器是否报警，示意调整坐姿、休息放松，从而预防近视。在手动模式时，手动调节台灯亮度。
目录
第一章 绪论 1
1.1 论文课题来源 1
1.2 研究现状 1
1.3 发展趋势 2
1.4 设计目标 3
1.5 本文的主要工作和内容安排 3
第二章 总体方案设计 5
2.1 系统设计思路 5
2.2 系统工作过程 5
2.3 方选择案 6
2.3.1 选择单片机芯片 6
2.3.2 选择测距报警模块 6
2.3.3 选择按键控制模块 6
2.3.4 选择人体感应模块 7
2.3.5 选择光敏检测模块 7
2.4 本章小结 7
第三章 系统的硬件设计 8
3.1 单片机最小系统的设计 8
3.1.1 STC89C52芯片简介 8
3.1.2 单片机最小系统 10
3.2 光照强度采集电路设计 11
3.2.1 光敏电阻概述 11
3.2.2 工作原理 11
3.2.3 ADC0832简介 12
3.2.4 光照强度采集电路 12
3.3 人体红外检测模块 13< *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
br /> 3.3.1 热释电红外传感器的原理 13
3.3.2 热释电红外传感器的特性 13
3.3.3 介绍HCSR501模块 13
3.3.4 人体红外检测电路 14
3.4 蜂鸣器报警模块 14
3.5 距离检测模块 15
3.6 按键控制模块的设计 16
3.7 本章小结 17
第四章 系统的软件设计 18
4.1 Keil软件及C51语言简介 18
4.1.1软件简介 18
4.1.2 C语言介绍 18
4.2 程序流程图设计 19
4.2.1 总体程序流程图设计 19
4.2.2 模数转换程序设计 21
4.2.3 PWM调光程序设计 23
4.3 键盘控制模块 24
4.4 本章小结 25
第五章 硬件与软件调试 26
5.1 硬件调试 26
5.1.1 调试步骤 26
5.1.2 实物演示 26
5.2 Proteus仿真 29
5.3 本章小结 30
第六章 总结与展望 32
6.1 设计总结 32
6.2 未来可持续发展展望 32
参考文献 33
致谢 35
第一章 绪论
1.1 论文课题来源
随着社会的不断发展，智能化产品逐渐走进人们的生活中，提高了人们的生活水准。但由于人们对多功能台灯的需求不断加大，而传统的台灯已经无法满足需求，需要根据以下情况做进一步的调整。
第一，由于我国能源日益短缺，需要我们在日常生活中做好节能工作，响应国家节能减排的号召。第二，目前市场上的主流台灯无法进行自动调节台灯亮度的功能[1]。第三，随着学生课业日益增多，学生长时间看书、写作业时普遍存在坐姿不正的现象 [2] 。
根据以上情况，需要研发出一种新型智能台灯。这种智能台灯需要具备如下特点：一方面能够自动对台灯亮度进行调整；另一方面还要具备校正坐姿等功能。因此，本课题就是在上述背景下提出的。
1.2 研究现状
台灯的发展史大致可分为三代，第一代以白炽灯为代表，1879年美国发明家爱迪生经过多次实验终于研发出第一款电气照明产品，寓意照明技术开启新征程。此后，伴随科技的进步，各种台灯大量涌现出来。第二代照明灯主要为荧光灯，20 世纪中后期，主要在家庭或者商业等方面应用较广[3]，第三代为LED 光源，直到20世纪末才出现，是新的革命，LED 灯有节能，使用寿命长，环保等优点[45]。对于整个人类来说，具有非凡的意义。LED 灯一直用到现在，应用广泛，也可以分为如下三个阶段。
第一阶段为更替阶段。LED 灯不仅寿命长，而且节省能源，得到全球许多国家的广泛应用于推广，纷纷利用LED 灯泡取代传统的低效率且高能耗的光源[6]。随着科技的不断进步，市场也开始出现许多高质量的基于LED的各类新型光源产品。
第二阶段为实用阶段。随着LED 灯的不断更新与发展，针对客户需求研发了许多实用型的产品，拓展了整个照明行业的发展空间。这一时期的LED灯利用自身的发光特性使得灯具体积更小，可靠性更高，不仅可以用于建筑和交通照明，还普及到用于办公和学习照明，尤其是台灯的应用更为明显[7]。
第三阶段为智能阶段。社会生活不断进步的同时，半导体照明行业也突飞猛进，具有可控性的优点，无论室外还是室内照明，都要结合先进的智能控制因素[8]。LED产品更加
趋于多样化及专业化，从而得到更好的发展。因此，现代化的LED 智能台灯也给人们带来更科学化的服务和更智能化的体验。

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