《单片机原理及应用》课程设计--基于单片机的智能台灯系统.docVIP

数理与信息工程学院 《单片机原理及应用》期末课程设计 题 目： 基于单片机的智能台灯系统 专 业： 计算机科学与技术（专升本） 班 级： 计算机081班 姓 名： 朱 寅 波 学 号： 指导老师： 余 水 宝 成 绩： ( 2009.6 )  目 录 第1节 引 言 2 1.1 智能台灯系统概述 2 1.2 本设计任务和主要内容 4 第2节 系统主要硬件电路设计 5 2.1 单片机主机系统电路 5 2.1.1系统电路组成 5 2.1.2系统工作原理 5 2.1.3系统控制核心 6 2.2 红外传感器电路 7 2.2.1人体位置检测 8 2.2.2环境光检测 8 2.2.3过零检测部分 9 2.3 输出控制部分电路 9 2.4 电源控制部分 10 2.5 遥控器部分 11 第3节 系统的软件设计 12 3.1 系统程序框图 12 3.2 系统主程序设计 13 3.3 采样子程序设计 15 3.4 数据处理 16 3.3.1滤波程序设计 16 3.3.2遥控器程序设计 17 第4节 结束语 19 参考文献 20 基于单片机的智能台灯系统 数理与信息工程学院 08计算机专升本 朱寅波 指导教师：余水宝 第1节 引 言 台灯已是千家万户的必需生活用品，经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。当夜晚来临时，人们又摸黑去开灯，非常不方便。在这里设计了以人体红外辐射传感控制电路。当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯；当人体太靠近桌面时，台灯自动感应，警告纠正坐姿，若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭。当人离开时则自动关灯，达到节约能源的目的。 单片机控制部分采用AT89C51单片机为核心，主要由热释电红外传感器，光敏电阻信号处理电路，提醒电路，灯光控制电路，故障报警电路等组成，软件选用汇编语言编程。单片机可将热释电红外传感器检测到的人体辐射红外信号及光强信号的模拟量转换成数字量。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。通过研 智能台灯系统概述 随着科技的高速发展，各种各样的科技产品、家用电器走入人们的生活，这一切都大大地提高了人们的工作效率、改善了人们的生活，台灯是人们生活中用来照明的一种家用电器。它一般分为两种，一种是立柱式的，一种是有夹子的。它的工作原理主要是把灯光集中在一小块区域内，集中光线，便于工作和学习。一般台灯用的灯泡是白炽灯或者节能灯泡。 有的台灯还有应急功能，用于停电时无电照明已用来应急。  本设计任务和主要内容 本论文主要研究单片机控制的智能台灯系统，分别对环境光的亮度、人体的位置、光线自动调节及系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。 主要内容如下： 根据智能技术的特点，进行智能台灯系统的整体研究与设计。 根据感知环境光的特点，对周围的亮度进行记录和识别。 使用光线自动调节功能，对亮度进行正确的调节。 根据热释电红外传感器来感知人体的位置，判断是否开关，或者是否发出相应警告纠正坐姿的控制方式。 针对人体位置难以用精确的数学模型描述的特点，采用模糊控制理论，对这一理论进行了深入的研究，重点研究区分的模糊控制方式。 无线遥控器系统的发射与接受功能的设计思路的明确。 相关公式如下： 可变电阻 (2-1) 限流电阻确定如下： (2-2)  第2节 系统主要硬件电路设计 单片机主机系统电路 系统电路组成 图2-1 单片机控制系统原理框图 本系统组成如图一所示，主要由三部分组成： 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 以89C51组成的中央处理单元：处理信号并发出控制命令 输出提醒电路及电源控制控制电路 ：给出提醒信号并根据89C51给出的命令控制灯光 2.1.2 系统工作原理 整个系统是以89C51控制下工作的。其工作过程为：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。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。热释电红外传感器1探测比较远