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基于单片机多功能智能台灯设计

研究综述(前人的研究现状及进展情况,不少于 600 字):
我国台灯的普及率很高,但由于存在体积大,依赖固定电源而无法断电使用等缺陷,
为我国的台灯行业提供了很大的发展空间。目前,国内市场上的台灯种类样式繁多,按灯
泡的类别分为:白炽灯、节能灯、LED灯;LED台灯是以发光二极管为光源的台灯,具有体
积小、耗电低、使用寿命长、无毒环保、安全可靠等诸多优点,使得LED灯具从室外装饰,
通过这次设计,进一步熟悉和掌握 STC89C52 单片机的结构及工作原理,掌握单片机的 接口技术及相关外围芯片的特性和控制方法。并且通过对本设计的研究,掌握以单片机为 核心的电路设计的基本方法和技术。,在研究过程中不断的查找资料,提高了独立检索中外 文资料、阅读专业外文资料的能力,初步具有搜索、整理、筛选信息资料的能力,促进综 合能力全面提高。从而更好的融入社会,展现自我价值,为走上工作岗位后的科研打下基 础。
指导教师意见
教研室主任意见
签名:
Байду номын сангаас
年月日
签名:
年月日
注明:表格填写格式统一采用宋体、小四号、倍行距、首行缩进 2 个字符。
景观照明,逐渐发展到家用照明。可是目前市面上的很多LED照明产品由于受到使用的材料、 制造工业及成本等因素的制约,并没有很好地展现它的优点。虽然台灯市场发展空间大, 但是目前我国台灯产业发展仍存在诸多问题。
我国政府非常重视节能和节约。1997 年 11 月 1 日我国颁布了《中华人民共和国节约能 源法》 ,节能已经是法律上的规定,是我国重要国策之一。智能节能台灯最大的优点就是 省电和方便。方便不用多说了,来之则亮去之则暗,不用动手,更重要的是能节省电能。 节省电能还能保护环境。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,而CO2 是温室效应的罪魁祸首。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。
本次设计的重点在于电路的设计和程序的调试。电路要布局合理,简单明了,程序要 稳定简单,逻辑性强。 主要功能: 分为自动和手动两种模式:
(1) 在自动模式下,台灯能根据周围环境光线的明暗与。 (2) 是否检测到周围有人来判断是否开启台灯。 (3) 能够根据周围环境的光暗自动调节自身亮度,以达到最佳照明效果。 (4) 当人体太靠近台灯时,台灯感应并发出警告,提醒人们纠正坐姿,防止近视。 (5) 当人离开时则自动感应关灯。 (6) 可以自己设定时间,当工作学习的时间到了设定的时长后, (7) 台灯发出提醒,提醒设定时间到了,适当休息一下。 (8) 在手动模式下,手动调节亮度。 (9) 可以设置学习时间,按下设置键后可通过加减键调节分和秒。
目前我国共有四亿多近视眼患者,特别是青少年近视的发病率居世界第二,人数居世 界第一。近视正严重危害青少年的健康成长。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 的需要,用手转动调光旋钮,改变台灯的亮度,虽然有节约用电的作用,但无防近视功能。
拟采用的研究方法
(1)通过网上查询、图书馆查找资料等,整理系统的设计方案; (2)通过网上查询、翻阅文献材料等了解系统所用到元器件的原理及使用方法; (3)运用Altium Designer 10 软件和Keil 4 编程软件分别设计出硬件电路和软件程序; (4)将硬件与软件结合起来进行调试,最后把设计要求完全实现。
参考文献目录(作者、书名或论文题目、出版社或刊号、出版年月日或出版期号)
[1] 霍晓丽,刘云朋.单片机原理与应用(C语言版本) [M].北京: 清华大学出版社,2015 [2] 刘少强.张靖.现代传感器技术[M].北京: 电子工业出版社, 2014 [3] 杨兴瑶.电子线路应用手册[M].北京: 化学工业出版社, 2013 [4] 张浩风.模拟电路分析计算与应用设计[M].北京: 化学工业出版社, 2012 [5] 朱 高 中 . 基 于 热 释 电 红 外 传 感 器 防 盗 系 统 的 设 计 [J]. 电 子 产 品 世 界,2012,19(6):33-35. [6] 张 佳 一 . 热 释 电 红 外 传 感 器 放 大 电 路 的 设 计 及 其 应 用 [J]. 广 西 通 信 技 术,2010(3):24-27.
毕 业 论 文(设 计) 开 题 报 告
院别: 物理与机电工程学院
专业:电气工程及其自动化
学号
5127
姓名
论文(设计)题目
基于单片机多功能智能台灯设计
命题来源
□√教师命题 □学生自主命题 □教师课题
选题意义(不少于 300 字):
台灯已是千家万户的必需生活电器,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。在我 国,照明耗电占年发电总量的 12% (超过 100 亿千瓦每小时) , 现在的台灯绝大部分是采用 普通的白炽灯、荧光灯,并且控制方式多采用手动开关,不能连续调节,更不能自动调节。 当夜晚来临时,人们又摸黑去开灯,非常不方便,与现在家电的智能化,人性化,低碳设 计理念相违背。另外一个情况是现在中国约 30%的人有不同程度的视力问题,其中近视是主 要问题,引起近视的主要原因是用眼不健康,如看书的光线不在正常范围时,学习时的坐 姿不正确等。针对上述节能、健康等问题,研究基于单片机以及外围电路实现的智能台灯, 在减少因看书光线不当引起近视及节能环保上具有一定现实意义。
研究工作的进度安排
与指导老师沟通交流,确定毕业设计的选题; 通过网上查询、图书馆查找资料等,整理系统的设计方案 完成毕业设计开题报告的撰写; 深入了解整个系统的运作,确定最终的设计方案; 做出硬件实物,编写程序并完成系统调试; 完成毕业论文初稿,并与指导老师沟通修改论文; 完成论文修改并定搞,着手准备论文答辩。
研究的目标: 本次设计是基于 STC89C52 单片机智能台灯设计。以 STC89C52 单片机为核心,利用外
围接口实现光线人体检测控制,结合单片机本身的计时器,PWM 调节,将硬件与软件集合起 来,使得智能调节灯光亮度,并采用数码管显示学习时间。除此之外,该智能台灯可以有 效检测周围环境光线和有人无人情况,并进行自动判断,所以本系统具有人性化、实用性 强、操作简单特点。 研究的主要内容: (1)控制模块:整个设计采用单片机最小系统作为核心,来控制整个系统的正常运行。 (2)显示模块:采用数码管作为时间显示器。 (3)键盘模块:通过编程控制按键的功能。 (4)报警模块:将报警信息用蜂鸣器表现出来。 (5)光感模块:检测环境光线,控制 LED 亮度。 (6)测距模块:采用光电开关检测人脸与台灯距离。 (7)热释电模块:热释电传感器检测周围环境有无人存在。
本设计采用STC89C52 单片机进行设计,使得电路设计比较简单,不仅节约成本,还节 约能源和保护视力,适用于人们用于各种各样的照明。随着科技的发展,电子技术的越来 越成熟,智能台灯将能更好的服务人们,将会实现越来越多的功能,未来不仅仅用于桌面 上,更会普及到人们的日常生活中去。
研究的目标和主要内容(不少于 400 字)
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