毕业设计（论文）基于单片机的智能台灯设计.doc

摘要 89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。 现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。市面上所谓的护眼灯，实际上是用高频电子镇流器将原本50赫兹提高到5万赫兹，肉眼分辨不出来频闪。实际上是高频闪的，危害更大。1、1 设计内容及要求 3 1、2设计构思 3 1、3系统组成及电路设计： 4 1、4 总体电路图 5 2、1 89C51单片机 6 2、1、1 结构特点 2、1、3 AT89C51单片机的管脚说明 2、1 传感器及信号处理电路 11 2、1、1 热释电红外传感器的结构组成及工作原理 12 2、1、3 光敏电阻 15 2、2 计时提醒电路 17 2、2、1 基本原理 18 2、2、4 计时提醒电路的仿真结果 20 附录 21 绪论 随着科学技术的不断发展和进步，生产与自动化的观念逐渐深入人心。生产与加工过程离不开产品的开发与设计，在生产自动化大幅度提升生产效率的同时，设计自动化也正迎头赶上。 单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 　　1971年intel公司研制出世界上第一个4位的微处理器；Intel公司的霍夫研制成功世界上第一块4位微处理器芯片Intel 4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。因发明微处理器，霍夫被英国《经济学家》杂志列为“二战以来最有影响力的7位科学家”之一 。 　　1976年intel公司研制出MCS-48系列8位的单片机，这也是单片机的问世。 　　Zilog公司于1976年开发的Z80微处理器，广泛用于微型计算机和工业自动控制设备。当时，Zilog、Motorola和Intel在微处理器领域三足鼎立。 　　20世纪80年代初，Intel公司在MCS-48系列单片机的基础上，推出了MCS-51系列8位高档单片机。MCS-51系列单片机无论是片内RAM容量，I/O口功能，系统扩展方面都有了很大的提高。 第一章 设计思路 1、1 设计内容及要求 一、设计内容 设计一智能台灯控制器，实现照明控制系统的人性化，其功能如下： 1、亮度足够时灯光关闭，在亮度不足时，有人走近自动点亮，并根据周围环境的亮度自动调节灯泡的功率； 2、点亮时开始计时，计时达到一小时时发出灯光闪烁信号，提醒使用者起立活动； 3、具有温度测量及显示功能。 该系统由光感元件、人体感知器、时间计数器以及亮度控制器及单片机等构成。 二、总体要求 1、给出设计原理及整体设计思路，画出整机原理图； 2、给出具体单元设计，画出单元电路，并进行电路设计中相关元件值的计算； 1、2设计构思 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（波长为10um）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；用一个时间计数器显示，当人在台灯下工作学习一个小时后，台灯发出警告，让人起身活动。 1、3