基于单片机的智能台灯设计-毕业论文.doc

基于单片机的智能台灯设计 The d esign of Intelligent Table L amp Based on puter 制作人员: 摘要随着科技的发展, 单片机渗透到我们生活的各个领域, 几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹,台灯已是千家万户的必需生活用品,当夜晚来临时,人们摸黑去开灯,非常不方便, 而当离开时,人们又经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。因此我们设计制作了一种智能台灯,主要是以热释电红外传感器 re200b ,光敏电阻传感器和单片机组成的红外传感控制电路。其原理是:以人体红外辐射为传感信号,当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时,自动感应开灯,省去黑夜摸灯的麻烦;当人离开台灯传感器检测范围,自动感应关灯。智能台灯还可以进行光亮(4档)的调节,以便达到最舒适的光亮;台灯还具有显示时间与室温的功能。关键词: 智能台灯; at89s52 ; 热释电红外传感器 re200b ; 时钟芯片 ds12c887 ;温度传感器 ds18b20 ;光敏传感器。一. 智能台灯功能介绍( 1)、光亮调节:在不同的情况下需要不同的光亮来满足需求,因此我们通过给单片机四个 IO口不同的电平,设置了四种光亮强度,以便达到不同的需求。(2)、“天暗时,人来灯亮,人走灯灭”功能的实现:运用 51单片机产生的方波信号驱动红外发射管发射红外线;运用三脚的红外接收头接收红外信号, 当人挡住红外信号,红外信号就会反射被红外接收头接收;并且通过光敏传感器对外界的光强进行判断,在环境光线亮度达不到设定阈值时,DO端输出高电平, 当外界环境光线亮度超过设定阈值时, DO端输出低电平。由单片机检测红外接收头是否接收到红外信号,以及光敏传感器的 DO端的电平高低,从而决定 led 灯部分的亮度。由此实现“天暗时,人来灯亮,人走灯灭”。(3)、时钟部分:运用时钟芯片 DS12C887 产生时钟信号,由单片机读取其信号,并将数据处理之后送到液晶显示。由于 DS12C887 内部有集成的电池,所以即使断电,时钟仍会走时准确,从而使该台灯更实用、更省电。此时钟还配有按键,通过按键即可方便的调节时钟,还有闹钟功能。(4)、温度显示:运用 DS18B20 芯片感应温度,由单片机读取其信号,并将数据处理后送到液晶显示,从而显示当时的温度。二、传感器的选择及功能介绍传感器传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,它通常由敏感元件和转换元件组成,它的性能直接影响到整个检测电路,对检测系统起着重要的作用。热释电红外传感器 re200b 智能台灯温度显示闹钟部分人体红外感应 4档光亮调节光敏传感器红外热释电处理芯片 BISS0001 我们所使用的 BISS0001 是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路,它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置,特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域, 或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。工作原理 BISS0001 是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。首先,根据实际需要,利用运算放大器 OP1 组成传感信号预处理电路,将信号放大。然后耦合给运算放大器 OP2 ,再进行第二级放大,同时将直流电位抬高为VM( ≈) 后,将输出信号 V2送到由比较器 COP1 和COP2 组成的双向鉴幅器,检出有效触发信号 Vs 。由于 VH≈ 、VL≈ ,所以,当 VDD=5 V 时,可有效抑制±1V 的噪声干扰,提高系统的可靠性。 COP3 是一个条件比较器。当输入电压 Vc<VR( ≈) 时,COP3 输出为低电平封住了与门 U2, 禁止触发信号 Vs向下级传递;而当 Vc>VR 时,COP3 输出为高电平,进入延时周期。当 A端接“0”电平时,在 Tx时间内任何 V2的变化都被忽略,直至 Tx时间结束, 即所谓不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时,Vo下跳回低电平,同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期 Ti。在 Ti时间内,任何 V2的变化都不能使 Vo 跳变为有效状态(高电平) ,可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。时钟芯片 DS12C887 特点可作为 IBM AT计算机的时钟和日历与MC146818B 和DS1287 的管脚兼容在没有外部电源的情况下可工作 10年自带晶体振荡器及电池可计算到 2100 年前的秒、分、小时、星期、日期、月、年七种日历信息并带闰年补偿用二进制码或 BCD 码代表日历和闹钟信息有12和24小时两种制式, 12小时