台灯控制的设计毕业的设计.doc

健康作息台灯控制设计电子与信息工程系 电子信息工程指导老师 陈国泰【摘 要】 本系统采用AT89S51系列的单片机为核心利用它内部的寄存器、定时/计数器、中断等资源配合外围设备完成一定的功能。 【关键词】 AT89S51；LED数码管；计时；报警引 言 （所有段落都必须且仅缩进两个汉字，另外，所有的断句符号都必须是中文格式“，、。”等等，不要在正文出现英文断句标号，请认真核查所有断句标号）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。设计了以光电开关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，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。当人们用了一段时间而休息，会自动提示人们休息，保护眼睛。 整个系统是AT89S51控制下工作的。其工作过程为：当光线比较亮时，人靠近与否台灯都不亮当光线比较暗时，人靠近信号检测电路处理信号，并向单片机发送一个中断，AT89S51启动灯光控制电路台灯就亮，但当人太靠近书桌时光电开关感应到，信号处理电路同时向AT89S51发送信号后台灯一闪一闪最后暗；也可以定时0到99分钟让台灯暗；当台灯暗时可以手动开灯；这样充分的做到了节约能源的功能。 健康作息台灯总体方案设计 （图要尽量紧凑一点，方框图内尽量不要太多空白，当然也要整体协调为主。线条或者箭头的引出点和接入点要位于中间部位。图形居中，要加图序号和图标题且居中，保持所有图中的字体字号一致，但可以允许字号有细微的差别以保持图形大小的协调。图和图标题要保持在同一页内） 健康作息台灯的系统框图如图1-1所示。该系要部分。显示模块用来显示计时的时间；键盘调节时间；报警模块用来提示；电源模块是用来对整个系统供电；执行单元负责在不同情况下发出不同的控制信号。AT89S51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，从而启动光电开光工作。当人体进入到光电开光1的控测范围内且光强较弱时，信号检测电路处理信号，并向单片机发送一个中断，AT89S51启动灯光控制电路，使灯变亮。当人体过于靠近桌面，光电开光2检测到信号，同时在光电开光1的控测范围内，信号处理电路同时向AT89S51发送信号，AT89S51处理信号根据优先级顺序，屏蔽掉光电开光1的信号，启动延时电路，发出一闪一闪警报使人离开桌面。 2. 各模块方案的设计 本系统包含控制器模块、数码管显示模块、模块、按键控制、报警模块个主要模块。 健康作息台灯模块 控制器主要用于各模块控制对显示、报警、计时等。采用ATMEL公司的AT89S51作为系统控制器的CPU方案。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可以用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。 健康作息台灯的显示模块 在健康作息台灯的工作过程中，系统需要对时间的显示。使用传统的数码管显示。码管的主要特点如下： (1) 能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容。 (2) 发光响应时间极短(01μs)，高频特性好，单色性好，亮度高。 (3) 体积小，重量轻，抗冲击性能好。 (4) 寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时成本低 健康作息台灯的电源模块系统仅需要单个电源，AT8951使用5V稳压电源。采用三端稳压集成7805得到5V的稳定电压。利用该方法方便简单，工作稳定可靠。 健康作息台灯按键模块(1) 键盘是单片机不可缺少的输入设备，键盘按结构形式可以分为非编码键盘和编码键盘，前者用软件方法产生键码，而后者则用硬件方法来产生键码。在单片机中使用的都是非编码键盘，因为非编码键盘结构简单，成本低廉。 (2) CPU对键盘的扫描可以采用取程序控制的随机方式，即只有在CPU空闲时才去扫描键盘，响应操作人员的键盘输入，但CPU在执行应用程序的过程中，不能响应键盘输入，对键盘的扫描可以采用定时方式，即利用单片机内部定时器每隔一定时间对键盘扫描一次，这样控制方式，不管键盘上有无键闭合，CPU总是定时的关心键盘状态。 (3) 在大多数情况下，CPU对键盘可能进行空扫描。为了提高CPU的效率而又能及时响应键盘输入，可以采用中断方式，既CPU平时不必扫描键盘，只要当键盘上有键盘闭合时就产生中断请求，向CPU申请中断后，立即对键盘上有键盘进性扫描，识别闭合键，并做相应的处理。健康作息台灯的 图 报警电路 该报警电路的作用是在定时时间到时进行报警----会变暗。提示用户设定的时间已经到了需要休息保护眼睛。 健康作息台灯各模块硬件的设计 单片机核心电路一般包含时钟、复位等基本电