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龙源期刊网单片机控制的智能台灯设计分析作者:黎有好来源:《科学与技术》2018年第18期摘要:本文论述了基于51单片机控制的智能台灯设计分析,提出采用超声波测距,能实现智能识别阅读距离,并语音提醒,预防近视;采用256个LED点阵照明,亮度随意调节,灯管并具有静态与动态显字符、示图形与图案,个性化强,有一定的娱乐功能。本设计是单片机与传感器技术的一种产品创新,提供给人们在照明产品上更多的选择。关键词:51单片机;超声波;LED智能台灯;点阵照明中图分类号:G文献标识码:A随着经济的发展,人们生活水平的提高,台灯普遍用于日常生活照明。特别是随着LED灯的普及,LED台灯也得到广泛使用,但传统的LED台灯大多只限于照明,往往满足不了人们的需求,特别是满足人们个性化追求。目前市场上销售的台灯电子线路结构简单,功能较为单一。本智能台灯的设计,功能多,智能化程度高,是数字电子技术领域51单片机应用技术与传感器技术的一种创新,重点体现在电路功能设计方面,具体表现在LED智能台灯的功能上。一、智能台灯结构及工作原理台灯硬件设计电路包括单片机主控电路、点阵照明电路、红外无线遥控电路、超声波距离检测电路、语音电路和按键控制电路、液晶显示电路、时钟电路等。1.外观结构主要包括灯管、灯臂、灯座、遥控器四部分。灯管部分由256个LED灯组成,单片机控制电路、及传感器模块内嵌在灯臂、灯座中,如图1所示。2.电路组成台灯的控制电路包括单片机模块、LED点阵模块、1602液晶模块、超声波模块、红外线模块、蜂鸣器模块、电子时钟模块等。3.工作原理龙源期刊网是台灯总体电路设计原理图,图1是将电路原理图的各电路模块转换为对应实物的设计图。1.台灯单片机主控电路:该电路由图中1AT89C51单片机最小系统组成及相应的控制程序。2.台灯的照明:照明采用4块8x8的LED点阵,该电路包含三块74HC573端口扩展模块,使用单片机的P0口和P2口控制。3.台灯的液晶显示:台灯的信息显示采用1602液晶显示器,该电路包含1块74HC573端口扩展模块,1块1602液晶显示屏,数据端口采用单片机的P1口。4.温度与时间:1602显示的温度与时间分别是通过采集温度传感器DS1802芯片与时钟DS1302芯片得到,这两个芯片是通过输入扩展芯片74LS224从单片机的P1口输进去的,采集到的温度与时间在液晶上显示。5.无线遥控的实施:该台灯的无线遥控方式采用红外线,包括红外线遥控器与红外线接收管。红外线接收管通过输入扩展芯片74LS224连接到单片机的P1口,无线遥控器主要实现LED灯的开于关,亮度的调节,LED灯花样点亮显示控制。6.看书距离提示:该功能电路的实现主要通过超声波距离检测芯片来实现,该芯片通过扩展芯片74LS224连接到单片机的P3口。7.台灯面板控制:面板控制按键主要采用单片机独立按键来实现,由于单片机端口不够用,4个按键通过扩展芯片74LS224连接到单片机的P1口,一个直接连接到单片机的P1.7引脚,面板控制按键实现时间的设置,闹铃功能设置,台灯的开关控制,亮度调节。8.声音提示:声音提示主要由连接到单片机P3.7的蜂鸣器实现,蜂鸣器主要功能是看书距离提示,按键操作声音提示,闹铃声音提示。二、臺灯使用说明1.默认功能:打开电源开关,台灯默认第5档照明,可根据照明亮度需要,使用遥控器设置档位亮度,液晶显示器上明显示时间、照明档位、当前阅读距离等。2.阅读距离功能:台灯在正常照明的情况下,当人体靠近台灯前面一定距离时,蜂鸣器发出声音报警,提示阅读距离太近,这个阅读距离可根据个人情况通过遥控器设置。3.定时功能:通过遥控器的功能按键设置,可实现闹钟功能,可实现定时开灯、定时关灯。龙源期刊网娱乐功能:通过遥控器的功能按键设置,可实现控制256个LED灯实现不同花样显示,动态显示图形与图案,如图3所示。三、结束语综上所述,本文论述了一种基于51单片机的智能台灯设计分析,采用单片机控制进行控制,除正常的照明外,并配备多种功能,整体结构简单,智能化程度高,操作方便,使用成本低。台灯能够很好地满足人们阅读照明的需求,并有阅读距离提示,使其养成良好的阅读习惯,保护眼睛,同时具备一些娱乐功能,达到劳役结合的目的。参考文献[1]彭伟:单片机C语言程序设计实训100例——基于8051Proteus仿真[A],电子工业出版社,2009.6P83-P87[2]黄继昌:传感器工作原理及应用实例[A],北京人民邮电出版社,2008.6,P35-P35[3]吴爱萍:基于AT89C51的多功能红外遥控器设计[期刊论文]-仪表技术传感器2008(8)作者简介:黎有好(1983-),男,汉族,广西南宁人,研究生学历,广西理工职业技术学院电气自动化专业讲师,研究方向为自动控制技术、电子信息技术、传感器技术。(作者单位:广西理工职业技术学院)
本文标题:基于51单片机控制的智能台灯设计分析
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