基于單片機的智能臺燈系統(tǒng)設(shè)計

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1、 第1節(jié) 引 言 2 1.1 智能臺燈系統(tǒng)概述 2 1.2 本設(shè)計任務(wù)和主要內(nèi)容 4 第2節(jié) 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計 5 2.1 單片機主機系統(tǒng)電路 5 2.1.1系統(tǒng)電路組成 5 2.1.2系統(tǒng)工作原理 5 2.1.3系統(tǒng)控制核心 6 2.2 紅外傳感器電路 7 2.2.1人體位置檢測 8 2.2.2環(huán)境光檢測 8 2.2.3過零檢測部分 9 2.3 輸出控制部分電路 9 2.4 電源控制部分 10 2.5 遙控器部分 11 第3節(jié) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 12 3.1 系統(tǒng)程序框圖 12 3.2 系統(tǒng)主程序設(shè)計 1

2、3 3.3 采樣子程序設(shè)計 15 3.4 數(shù)據(jù)處理 16 3.3.1濾波程序設(shè)計 16 3.3.2遙控器程序設(shè)計 17 第4節(jié) 結(jié)束語 19 參考文獻 20 基于單片機的智能臺燈系統(tǒng) 第1節(jié) 引 言 臺燈已是千家萬戶的必需生活用品，經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費。當(dāng)夜晚來臨時，人們又摸黑去開燈，非常不方便。在這里設(shè)計了以人體紅外輻射傳感控制電路。當(dāng)人體在臺燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強較弱時，自動感應(yīng)開燈；當(dāng)人體太靠近桌面時，臺燈自動感應(yīng)，警告糾正坐姿，若在一定時間內(nèi)未離開桌面則自動熄滅。當(dāng)人離開時則自動關(guān)燈，達到節(jié)約能源的目的。 單片機控制

3、部分采用AT89C51單片機為核心，主要由熱釋電紅外傳感器，光敏電阻信號處理電路，提醒電路，燈光控制電路，故障報警電路等組成，軟件選用匯編語言編程。單片機可將熱釋電紅外傳感器檢測到的人體輻射紅外信號及光強信號的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該系統(tǒng)靈活性強，易于操作，可靠性高，將會有更廣闊的開發(fā)前景。通過研 1.1 智能臺燈系統(tǒng)概述 隨著科技的高速發(fā)展，各種各樣的科技產(chǎn)品、家用電器走入人們的生活，這一切都大大地提高了人們的工作效率、改善了人們的生活，現(xiàn)在電器的發(fā)展趨勢是智能化，這樣會使人們使用起來更方便。智能化產(chǎn)品在各個領(lǐng)域都有出色的應(yīng)用，所以我們打算研究是智能化臺燈。雖然按鍵式的臺燈還是臺燈市場的

4、主體。但是，現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和人們的需求變化，已使傳統(tǒng)的臺燈感受到產(chǎn)品更新?lián)Q代的威脅。智能型的電器產(chǎn)品漸漸進入人們的生活中。 臺燈是人們生活中用來照明的一種家用電器。它一般分為兩種，一種是立柱式的，一種是有夾子的。它的工作原理主要是把燈光集中在一小塊區(qū)域內(nèi)，集中光線，便于工作和學(xué)習(xí)。一般臺燈用的燈泡是白熾燈或者節(jié)能燈泡。 有的臺燈還有應(yīng)急功能，用于停電時無電照明已用來應(yīng)急。它是千家萬戶的必需生活用品。 目前，燈具市場上出售的臺燈種類繁多，一般的臺燈均采用220V交流電源供電，日光燈管、白熾燈泡為光源，手動開關(guān)或觸摸感應(yīng)式開關(guān)來控制。但這類臺燈，存在很多弊端，一是電壓是不安全電壓，給人們使

5、用帶來不安全因素；二是日光燈還具有頻閃效應(yīng)，經(jīng)常使用會給人的眼睛帶來一定的傷害；三是耗電量大、臺燈通常都是以日光燈為主，在幾瓦到幾十瓦之間；四是人工化，人們由于手工操作，往往會忘記關(guān)燈，這也造成電能的浪費，到目前為止，在燈具市場上，很少見到采用+6V的直流電源供電的一種人體智能臺燈，它具有既不會出現(xiàn)觸電，使用壽命長，無輻射，又無污染等優(yōu)點。 智能臺燈可分成自動和手動兩種模式。在自動模式下，臺燈能根據(jù)環(huán)境光的亮暗與人是否被臺燈所檢測到（人是否在）來自動開啟臺燈。當(dāng)人被微機檢測到，環(huán)境光又達到某個程度的時候（可以設(shè)定與調(diào)節(jié)），臺燈就會開啟。如果環(huán)境光沒有達到這個程度，臺燈不會開啟。當(dāng)人沒有被微機

6、檢測到，無論多暗，臺燈也不會開。 手動模式是為了不習(xí)慣使用自動模式的人或是臺燈中的微機出故障等緊急情況時用的。在手動模式下，智能臺燈和普通臺燈是一樣使用的。 智能臺燈最大的優(yōu)點就是省電和方便。方便不用多說了，來之則亮，去之則暗，不用動手。省電是比較重要的，現(xiàn)在全世界都缺少電能，2003年，美國和加拿大大面積停電。我國也是，每到夏天就有很多省市拉閘限電。如果用上我們的智能臺燈，那么假設(shè)一天我們可以節(jié)省10min 的開燈時間，燈上裝的是10W的節(jié)能燈泡（一個10W的節(jié)能燈泡相當(dāng)于40W的白熾燈泡）。節(jié)省的電能為10Wｘ600s = 6000J ，一個月（30天）就能節(jié)省180000J，一年就

7、能節(jié)省2190000J的電能，相當(dāng)于0.6千瓦時。不要小看這個0.6千瓦時的電能。如果全國人都能每年節(jié)省0.6千瓦時的電能，那么每年全國會省下7.8億千瓦時的電能，這7.8億千瓦時的電能相當(dāng)節(jié)省接近4億人民幣，4億人民幣可以建造多少所希望小學(xué)，可以救助多少無家可歸的孤兒，可以圓多少貧窮的孩子無法圓的上學(xué)夢?。「匾饔玫氖黔h(huán)境保護。大家都知道我國有70%的電能來自火力發(fā)電廠，而火力發(fā)電廠少發(fā)一度電（就是1千瓦時）會減少1千克的CO2排放。那么節(jié)省3.9億度的電能就等于少向大氣排放39萬噸的CO2 ，而CO2是溫室效應(yīng)的最歸禍?zhǔn)?。就是因為全球向大氣排入過多的CO2，導(dǎo)致了溫室效應(yīng)的加劇，海平面上

8、升，大片的土地被淹沒，氣候變暖，降水和土壤濕度進一步減少，氣候逐漸干旱，土地沙漠化和草原退化將變的更加嚴(yán)重。  1.2 本設(shè)計任務(wù)和主要內(nèi)容 本論文主要研究單片機控制的智能臺燈系統(tǒng)，分別對環(huán)境光的亮度、人體的位置、光線自動調(diào)節(jié)及系統(tǒng)設(shè)備的軟、硬件各個部分進行了研究。 主要內(nèi)容如下： ① 根據(jù)智能技術(shù)的特點，進行智能臺燈系統(tǒng)的整體研究與設(shè)計。 ② 根據(jù)感知環(huán)境光的特點，對周圍的亮度進行記錄和識別。 ③ 使用光線自動調(diào)節(jié)功能，對亮度進行正確的調(diào)節(jié)。 ④ 根據(jù)熱釋電紅外傳感器來感知人體的位置，判斷是否開關(guān)，或者是否發(fā)出相應(yīng)警告糾正坐姿的控制方式。 ⑤ 針對人體位置難以用精確的數(shù)學(xué)

9、模型描述的特點，采用模糊控制理論，對這一理論進行了深入的研究，重點研究區(qū)分的模糊控制方式。 ⑥ 無線遙控器系統(tǒng)的發(fā)射與接受功能的設(shè)計思路的明確。 相關(guān)公式如下： 可變電阻確定如下： (2-1) 限流電阻確定如下： (2-2)  第2節(jié) 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計 2.1 單片機主機系統(tǒng)電路 2.1.1 系統(tǒng)電路組成 AT89C51 單片機 熱釋電紅外傳感器2 信號 處理

10、 電路 電源控制電路 遙控器 熱釋電紅外傳感器1 輸出提醒電路 圖2-1 單片機控制系統(tǒng)原理框圖 本系統(tǒng)組成如圖一所示，主要由三部分組成： 1) 傳感器及信號處理部分：檢測人體輻射紅外信號及光強信號經(jīng)過處理后變成可處理的數(shù)字信號 2) 以89C51組成的中央處理單元：處理信號并發(fā)出控制命令 3) 輸出提醒電路及電源控制控制電路 ：給出提醒信號并根據(jù)89C51給出的命令控制燈光 2.1.2 系統(tǒng)工作原理 整個系統(tǒng)是以89C51控制下工作的。其工作過程為：當(dāng)環(huán)境光比較強時，光敏電阻阻值比較小，信號處理電路檢測到低電平信號，禁止熱釋電紅外傳感器工作，省去了89C51

11、處理過程。當(dāng)環(huán)境光比較弱時，光敏電阻阻值變大，信號處理電路接收到高電平，從而啟動熱釋電紅外傳感器工作。熱釋電紅外傳感器1探測比較遠的距離，當(dāng)人體進入到傳感器1的控測范圍內(nèi)且光強較弱時，信號檢測電路處理信號，并向單片機發(fā)送一個中斷，89C51啟動燈光控制電路，使燈慢慢變亮。當(dāng)環(huán)境光比校弱時，且人體過于靠近桌面，熱釋電紅外傳感器2檢測到信號，同時了在熱釋電紅外傳感器1的控測范圍內(nèi)，信號處理電路同時向89C51發(fā)送信號，89C51處理信號根據(jù)優(yōu)先級順序，屏蔽掉熱釋電紅外傳感器1的信號，啟動延時電路，發(fā)出警報使人離開，若在設(shè)定的時間內(nèi)未離開桌面，則啟動燈光控制電路，使燈慢慢熄滅。當(dāng)人體離開熱釋電紅外傳

12、感器2的控測范圍且在熱釋電紅外傳感器1的控測范圍內(nèi)時，燈光又慢慢變亮。 2.1.3系統(tǒng)控制核心 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。它是51系列單片機的一個成員，是8051單片機的簡化版，是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。因此，AT89C2051構(gòu)成的單片機系統(tǒng)是

13、具有結(jié)構(gòu)最簡單、造價最低廉、效率最高的微控制系統(tǒng)，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，減少了硬件開銷，節(jié)省了成本，提高了系統(tǒng)的性價比，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 圖2-2 單片機控制電路圖  圖2-2是由單片機組成的報警及燈光控制電路。當(dāng)外部無任何中斷時，89C51控制74LS138的使能控制端，使后面電路不工作。當(dāng)有中斷一產(chǎn)生時，89C51啟動74LS138，向P0腳低4位發(fā)送信號，控制燈慢慢亮。當(dāng)中斷1和中斷0同時產(chǎn)生時，89C51屏蔽掉中斷1，啟動74LS138向P0腳低四位發(fā)送數(shù)據(jù)，使燈光慢慢變暗。這里采用74LS138控制DC832可以節(jié)省8

14、9C51的管腳，有利于擴展，以便于控制多盞燈。由于采有DC0832可以有效地使燈實現(xiàn)階梯形的變化。 2.2 紅外傳感器電路 圖2-3傳感器組成的信號檢測及處理部分 圖2-3是由紅熱釋電紅外傳感器、光敏電阻、BISS0001組成的信號檢測及處理電路。紅熱釋電紅外傳感器只對波長為10μm（人體輻射紅外線波長）左右的紅外輻射敏感，所以除人體以外的其他物體不會引發(fā)探頭動作。探頭內(nèi)包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元，而且制成的兩個電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測器無信號輸出。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦

15、，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，于是輸出檢測信號。BISS0001是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐贰．?dāng)外界光強較強時，光敏電阻阻值很小，BISS0001檢測到低電平，從而封鎖14腳，禁止傳感器infare1的信號。當(dāng)外界光強較弱時，光敏電阻阻值很大，BISS0001檢測到低電平，開啟14腳；infare1檢測到人體信號時，產(chǎn)生微弱的信號輸出，經(jīng)R5、R1005、R4、C1、C6、C7組成的信號放大濾波電路。R1000、R1001、C1000和C1001組成的延時電路。信號經(jīng)處理后從

16、2腳輸出。 2.2.1人體位置檢測 圖2-4 人體位置檢測是靠一個紅外發(fā)射管（二極管）向前方發(fā)射紅外線，如果人坐在燈前面，那么發(fā)射的紅外線就會反射回來，被紅外接收頭檢測到后，就會向計算機傳輸一個指令，表示人已經(jīng)到了。如果這時，環(huán)境光檢測也符合要求，那么臺燈就亮了。 2.2.2環(huán)境光檢測 圖2-5 環(huán)境光檢測是比較重要的一個部分，其中關(guān)鍵的元件有兩個，一個是光敏二極管，一個是50K的可變電阻（電位器）。光敏二極管的檢測能力的強弱（靈敏度）是根據(jù)那個可變電阻來控制的，有的人認(rèn)為天色還挺亮的，燈就開了，那你就把電阻變大些，光敏二極管的靈敏度就下降了，這樣就可以達到等天再暗些再開燈

17、。同樣的，如果你覺的天色已經(jīng)很暗了，燈還不亮，那你把電阻調(diào)小些就可以了。這樣多調(diào)幾次，你就能把智能臺燈調(diào)到一個最理想的最適合你的狀態(tài)了。  2.2.3過零檢測部分 圖2-6 過零檢測電路用于檢測電源電壓波形的過零點，產(chǎn)生過零脈沖。整流部分部分產(chǎn)生的全脈動直流電壓送到過零檢測電路，形成與電壓過零點同步的負(fù)脈沖同步信號，送到單片機的中斷輸入端INT0，用于觸發(fā)可控硅進行同步移項。 2.3 輸出控制部分電路 輸出控制部分分為兩塊： 圖2-7 1繼電器控制電路：（實框部分） 繼電器想必大家在初中接觸電學(xué)時已經(jīng)學(xué)過了。它是通過磁力來控制電路通斷，電磁鐵通電時，小鐵片被吸，

18、于是電路導(dǎo)通。電磁鐵不通電時，鐵片具有的彈性勢能使鐵片碰到另一點，電路不通。所以使用繼電器控制電路會發(fā)出輕微的啪嗒的聲音，也被人們稱為觸點式技術(shù)。用它來控制臺燈，臺燈就只有通斷兩種可能，要么燈亮，要么燈暗，并不能調(diào)光。 2可控硅控制電路：（虛框部分） 比起繼電器，可控硅就復(fù)雜的多。它是一種三態(tài)固件器件（SCR），其陽極相當(dāng)于晶體管的集電極，陰極相當(dāng)于發(fā)射極，門控極相當(dāng)于基極。SCR只工作在導(dǎo)通和截至的狀態(tài)，故可作為開關(guān)元件?？煽毓韬屠^電器只須其中的一個工作，智能臺燈就可以正常工作。但是可控硅比繼電器優(yōu)越的地方在于可控硅使用的是無觸點式技術(shù)，雖然它也只有通斷兩種狀態(tài)，但是因為它是利用交流電正

19、弦波的一部分，所以它不但開合動作時沒有聲音，而且可以對燈泡進行調(diào)光，因其調(diào)光時是處于“軟”狀態(tài)，所以比機械調(diào)光具有更好的優(yōu)越性。 2.4 電源控制部分 圖2-8 電源部分是將220V的交流電通過變壓器轉(zhuǎn)換成9V交流電，再通過整流橋轉(zhuǎn)換成5V直流電（因為計算機工作需要5V直流電）。此時5V直流電很不穩(wěn)定，不符合計算機工作的需求。因此還須將電流通過電解電容和集成穩(wěn)壓塊7805， 逐步達到穩(wěn)壓、濾波的作用。  穩(wěn)壓示意圖 通過整流橋的電流： 通過E0后： 最后通過集成穩(wěn)壓塊7805 這樣的電流在通過2個電容后就適合計算機工作了，在電路原理圖右上角以+5

20、V輸出。 2.5 遙控器部分 圖2-9 遙控器系統(tǒng)分為發(fā)射與接受兩個部分，發(fā)射部分就是遙控器。接受部分能接收到遙控器發(fā)射的紅外線。（與人體位置檢測的紅外線發(fā)射管共用紅外接收頭）  第3節(jié) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計主要包括: 系統(tǒng)程序框圖,主程序設(shè)計，采樣子程序設(shè)計，數(shù)據(jù)處理程序等。各芯片地址編碼為：81551/0口:7FF8H - 7FFDH，ADC0809: OBFF8H-OBFFFH 3．1 系統(tǒng)程序框圖 圖3-1 系統(tǒng)程序框圖 程序框圖如圖3-1所示，程序開始后，對程序進行初始化。向P0腳寫入低電平，開啟所有中斷，啟動計數(shù)器。當(dāng)中斷1來時，進

21、入中斷1，設(shè)置R0為0，調(diào)用延時程序TIME0（延時10ms），判斷R0是否等于7，若不是，則加1，繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)進入循環(huán)，直至R=7，即實現(xiàn)的是燈慢慢變亮的一個過程。當(dāng)中斷0和中斷1同時產(chǎn)生時，根據(jù)優(yōu)先級，屏蔽掉中斷1，開啟中斷0。調(diào)用延時程序TIME0（延時1分鐘），查詢中斷0控制位;防止人體不小心到達熱釋電探測器的探測范圍內(nèi)，采用延時程序來排除干擾，防止誤判。若為0，則返回主程序；若為1，則向P0高四位發(fā)送數(shù)據(jù)，使燈保持原來最亮狀態(tài)，調(diào)用延時程序TIME1，判斷R0是否等于0，若是則中斷返回，若不是，則R0減1，繼續(xù)循環(huán)，直至R0等到于0，此程序的目的是實現(xiàn)燈慢慢變暗。 3．2 系統(tǒng)

22、主程序設(shè)計 源程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP DET1 ;遠探測器 ORG 0013H AJMP DET0 ;近探測器 ORG 0050H MAIN: MOV P0, #00000001B ;置初始值DET0，DET1可重復(fù)觸發(fā)，燈滅 MOV TMOD, #00000010B ;方式2，8位自動重裝計數(shù)器 MOV TCON, #00010000B ;開啟計數(shù)器T0 MOV IE, #10000111B ;開啟所有中斷 SJMP $ ;燈慢慢

23、變亮 DET1: MOV P0, #00000001B CALL TIME0 ;燈亮度延時10ms MOV P0, #00000011B CALL TIME0 MOV P0, #00000101B CALL TIME0 MOV P0, #00000111B CALL TIME0 MOV P0, #00001001B CALL TIME0 MOV P0, #00001011B CALL TIME0 MOV P0, #00001101B CALL TIME0 MOV P0, #00001111B CALL TIME1 RET

24、I ;燈慢慢熄滅 DET0: CALL TIME1 ;延時1分鐘 MOV TCON, A ANL A, #1 JZ LOOP MOV P0, #00001111B CALL TIME0 MOV P0, #00001101B CALL TIME0 MOV P0, #00001011B CALL TIME0 MOV P0, #00001001B CALL TIME0 MOV P0, #00000111B CALL TIME0 MOV P0, #00000101B CALL TIME0 MOV P0, #00000011B

25、 CALL TIME0 MOV P0, #00000001B RETI LOOP: RET ;延時10ms TIME0: SETB TR0 MOV R0, #20 D_1:MOV R1, #250 DJNZ R1, $ DJNZ R0, D_1 CLR TR0 RET ;延時1分鐘 TIME1: SETB TR0 MOV R0, #250 MOV R1, #200 MOV R2, #60 D_2 : DJNZ R0, D_2 MOV R1, #200 DJNZ R1, D_2 MOV R2, #60 DJNZ R2, D_2

26、 CLR TR0 RET END 3．3 采樣子程序設(shè)計 根據(jù)電路圖2-5，因EOC未接入單片機，故只能采用延時等待的方法來讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，ADC0809的INO和INl兩個地址分別是OBFF8H, OBFF9H, INO通道采集到的11個數(shù)據(jù)放入以ADTURNO(片內(nèi)21H)為首址的一片數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，IN1通道采集到的11個數(shù)據(jù)放入以ADTURN1(片內(nèi)2CH)為首址的另一片數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)。 程序清單: AD: MOV R0, #ADTURNO MOV R6, #OBH ADLOOP: MOV DPTR, #OBFF8H; 啟動I

27、NO通道A/D轉(zhuǎn)換 GOON: MOVX @DPTR, A MOV R7, #OAOH; 延時等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 DLAY: NOP NOP NOP NOP NOP DJNZ R7, DLAY MOVX A, @DPTR MOV @R0, A;將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送入以 ADTURNO為首址的一片RAM內(nèi) INC RO DJNZ R6, ADLOOP SJMP AD RET 3．4 數(shù)據(jù)處理 3.3.1

28、濾波程序設(shè)計 相關(guān)部分程序代碼：: MAOPAO: MOV Rl, #ADTURNO MOV R5, #OAH CLR OOH FILTER: MOV 3CH, @R1 INC Rl MOV A, @R1 CLR C SUBB A, 3CH JNC NEXT MOV A, @Rl MOV @R1, 3CH DEC R1 MOV @Rl, A INC Rl S

29、ETB OOH NEXT: DJNZ R5, FILTER JB OOH, MAOPAO MOV LINEADRO, 26H RET 3.3.2 遙控器程序設(shè)計 控制臺燈部分程序代碼： LL: LCALL RING30 MOV R7，#1H ;*** MOV R1，#38H CLR 7EH WAIT0: JBC 7EH，DD LJMP WAIT0 DD: MOV R1，#38H MOV A，@R1 RR A RR A RR A RR A MOV R4，A RL A

30、ADD A，R4 MOV DPTR，#TAB JMP @A+DPTR TAB: LJMP ZERO LJMP EIGHT LJMP FOUR LJMP STOP LJMP TWO LJMP ZERO LJMP SIX LJMP LL LJMP ONE LJMP LL LJMP FIVE LJMP LL LJMP THREE LJMP LL LJMP SEVEN LJMP LL ORG 0250H ZERO: LJMP L

31、L ONE: LCALL RING40 OO1: MOV R7，#01H CLR 7EH WAIT1: JBC 7EH，WW1 LJMP WAIT1 WW1: MOV R1，#38H MOV A，@R1 CJNE A，#50H，BB1 LJMP ZZ1 BB1: CJNE A，#80H，QUIT1 SETB P1.3 CLR P1.2 CLR P1.1 CLR P1.0 LJMP QUIT1 ZZ1: CLR P1.3 ; CLR

32、P1.2 CLR P1.1 CLR P1.0 LCALL RING50 ; QUIT1: LJMP LL 第4節(jié) 結(jié)束語 首先，通過本次智能臺燈系統(tǒng)的設(shè)計，在各方面能力上都有著很大程度上提高，單片機方面的專業(yè)知識也有很深的了解，也深刻了解寫一篇設(shè)計報告的步驟和格式，有過這樣的一次訓(xùn)練，相信在以后的畢業(yè)設(shè)計報告中會起到很大的幫助，而且學(xué)會良好的格式會為將來的工作提供較好的基礎(chǔ)。 本系統(tǒng)的主要設(shè)計思想來源于生活。臺燈是一般家庭的生活必需品，但由于經(jīng)常忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費。全球這么多臺燈，估算一下，消耗能源可觀。另一個是作為一個必需

33、品，當(dāng)然要使生活變得更方便，省去了黑暗中開燈的麻煩，并且可以糾正坐姿。本系統(tǒng)在實驗室進行了實物實驗。熱釋電紅外探測器1的距離是4m左右（距離可調(diào)），主要是因為般來說是門離書桌的距離;以便黑暗中時人一到門口則啟動，省去了開燈的麻煩，用戶可以根據(jù)自己的實際情況進行距離調(diào)節(jié)。熱釋電紅外探測器1的距離是10cm左右（距離可調(diào)），主要考慮是當(dāng)學(xué)習(xí)時，有時坐姿不正，引起身體離桌面太近，容易引起近視，此時臺燈發(fā)出警告，提醒注意，若在設(shè)定的時間內(nèi)未離開，則強制熄滅。有時人學(xué)習(xí)累了，趴在桌子上睡覺，而忘了關(guān)燈,這時系統(tǒng)就會檢測到，從而啟動延時程序，一段時間過后，臺燈就會自動熄滅。 本系統(tǒng)的主要技術(shù)難點在于對人

34、體紅外信號的采集及處理。由于采用的是熱釋電紅外傳感器，當(dāng)人體進入其感應(yīng)范圍時，傳感器就會產(chǎn)生幾mV信號，然后通過以BISS0001為中心的信號處理電路，對信號進行二次放大，并濾波，以防止外界的信號產(chǎn)生干擾。信號經(jīng)過BISS0001后從而轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出，便于用單片機進處理。 本系統(tǒng)制作的主要設(shè)計源泉來源于生活，因此創(chuàng)新之處也在于處理生活中一些比較常見的問題。以專門感應(yīng)人體紅外信號的熱釋電紅外傳感器為基礎(chǔ)，以BISS0001信號處理電路，利用單片機進行處理，以達到便于控制的目的。當(dāng)房間亮度不夠時，且有人在附近時，臺燈便會自動點亮，省去了黑暗中摸開關(guān)的麻煩；當(dāng)學(xué)習(xí)時由于靠桌面太近，造成坐姿不正

35、，系統(tǒng)就會提示，以糾正坐姿，防止近視；當(dāng)學(xué)習(xí)太累了時，趴在桌子上睡會兒時，臺燈就會自動熄滅；當(dāng)無人在時，系統(tǒng)也會使臺燈自動熄滅，以達到節(jié)省能源的目的。除了硬件部分采用防干擾技術(shù)外，在軟件中也采用了防干擾技術(shù)，當(dāng)中斷0產(chǎn)生時，并不立即執(zhí)行，而是對其進行延時，防止由于不小心而進入到探測器2的范圍內(nèi)，以免產(chǎn)生誤判。 雖然本系統(tǒng)以達到了使生活方便的目的，但是電路還是不夠簡單。因為當(dāng)有多個熱釋電紅外傳感器時，就需要相應(yīng)的信號檢測電路。改進之處在于用一個信號處理電路同時控制多個傳感器。還有一個不足之處在臺燈開啟時，產(chǎn)生的光強容易干擾光敏電阻對環(huán)境光強的判別，引起誤判，現(xiàn)在的處理方法是傳感器部分與控制部分單獨分開放置。 參考文獻 [1] 胡學(xué)海.單片機原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計（M）.電子工業(yè)出版社, 2005 [2] 李華.MCS-51系統(tǒng)單片機實用接口技術(shù)（M）.北京航空航天大學(xué)出版社,1993 [3] 趙繼文.傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計（M）.科學(xué)出版社, 2002 [4] 余永全.單片機在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用（M）.電子工業(yè)出版社,2003 [5] 何立民.單片機中級教程—原理與應(yīng)用（M）.北京航空航天大學(xué)出版社,2000 [6] 黃繼昌.電子元器件應(yīng)用手冊（M）.人民郵電出版社, 2004 21