单片机驱动的智能节能台灯:自动感应与坐姿矫正

0 下载量 50 浏览量 更新于2024-06-28 收藏 177KB DOC 举报
本文主要探讨的是基于单片机技术的智能节能台灯的设计与实现。随着单片机在日常生活中的广泛应用,尤其是智能家居领域的普及,智能台灯作为一种便捷、节能的创新产品,逐渐成为现代家庭的需求焦点。本文设计的核心技术围绕Atmega16单片机和热释电红外传感器展开。 首先,文章阐述了背景,指出传统台灯在夜间使用时的不便性,如开启和关闭操作的繁琐,以及用户经常因疏忽而造成的能源浪费。通过引入单片机的智能化,设计者旨在解决这些问题,通过集成红外热释电传感器(如BISS0001)来实现自动控制功能。这种传感器能够感应人体发出的红外辐射,波长为9.5um,当人在台灯周围且环境光线较弱时,单片机会接收到这个信号并启动灯源,从而实现了智能开灯,大大提升了用户体验和能源效率。 其次,文章详细介绍了所选单片机Atmega16的功能,它是一种高性能、低功耗的微控制器,适用于各种应用,特别是对低电压、低功耗要求高的场合。在传感器选择上,热释电红外传感器因其灵敏度高、响应速度快,能够快速准确地捕捉到人体活动信号,从而实现精确的开关控制。 硬件设计部分,会涉及电路连接和布局,包括如何将BISS0001传感器与Atmega16单片机连接,以及如何集成蜂鸣器和其他可能的附加功能,如根据坐姿调整灯光亮度或定时熄灭功能。此外,还会有电源管理模块,确保系统的稳定运行和低功耗需求。 软件设计方面,将涉及到编写控制程序,利用单片机的处理能力进行数据分析,如判断红外信号的强度和持续时间,从而触发相应的灯光动作。此外,软件设计可能还包括错误处理和用户交互界面,使操作更为人性化。 关键词部分,"Atmega16单片机"、"热释电红外传感器"、"智能台灯"和"节能"突出了本文的核心技术特点和研究重点。本文不仅介绍了智能台灯的设计思路,也展示了单片机技术在提高生活便利性和节能环保方面的潜力,为今后相关产品的研发提供了有价值的参考案例。
2023-02-27 上传
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,AT MEL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。 台灯是最普遍的家用照明器,随着节能计划的提出,许多电子产品走上节能化。台灯 传统对于人们伤害很大,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。 本文设计了一种基于89C2051的节能台灯,并且作出了零件图和设计图. 关键词:89C51 单片机 台灯 节能 目录................................................................... ............................. .1 绪论........................................................................ ........................ .2 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 6 2、1、3 AT89C51单片机的管脚说明 8 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