智能台灯课程设计 - 图文

智能台灯可分为自动和手动两种模式。在自动模式下，台灯能根据环境光的明暗与人是否被台灯所检测到来自动开启台灯。在这里设计了以人体红外辐射（波长为9.5um）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。手动模式是为了不习惯使用自动模式的人或是台灯中的微机出现故障等紧急情况时用的。在手动模式下，智能台灯和普通台灯是一样使用的。

台灯是一般家庭的生活必需品，但由于经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。全球这么多台灯，估算一下，消耗能源可观。另一个是作为一个必需品，当然要使生活变得更方便，省去了黑暗中开灯的麻烦，并且可以纠正坐姿。本系统在实验室进行了实物实验。热释电红外探测器1的距离是4m左右（距离可调），主要是因为般来说是门离书桌的距离;以便黑暗中时人一到门口则启动，省去了开灯的麻烦，用户可以根据自己的实际情况进行距离调节。热释电红外探测器2的距离是10cm左右（距离可调），主要考虑是当学习时，有时坐姿不正，引起身体离桌面太近，容易引起近视，此时台灯发出警告，提醒注意，若在设定的时间内未离开，则强制熄灭。有时人学习累了，趴在桌子上睡觉，而忘了关灯,这时系统就会检测到，从而启动延时程序，一段时间过后，台灯就会自动熄灭。

1.2 设计内容和实现功能

内容及要求: 设计并制作一种智能台灯，主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯，无人时关灯，节约能源；且能纠正坐姿，防止近视。具体要求如下：

1．以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础，以BISS0001信号处理电路，利用单片机进行处理，以达到便于控制的目的；

2．当房间亮度不够时，且有人在附近时，台灯便会自动点亮，省去了黑暗中摸开关麻烦；

3．当学习时由于靠桌面太近，造成坐姿不正，系统就会提示，以纠正坐姿，防止近视；

4.学习太累了时，趴在桌子上睡会儿时，台灯就会自动熄灭；

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5.当无人在时，系统也会使台灯自动熄灭，以达到节省能源的目的 根据系统设计要求，本系统所具有的功能如下图所示：

对外部光强进行实时监测 外部光强弱 外部光强弱且没有感感应到人体红外线 应到人体红外线 开灯 不开灯 人离开监测不到人体人体过于靠近台灯 红外线 熄灯 台灯自动提醒（台灯慢慢变暗） 及时纠正坐姿台灯恢复一定时间内不纠正坐姿正常（慢慢变亮） 台灯熄灭 图1-1统功能框图

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外部光强较强 不开灯

第二章 系统硬件框图及工作原理

热释电红外传感器1 热释电红外传感器2 信号 处理 电路 89C51 光敏电阻 提醒电路 灯光控制电路

图2-1系统示意图

本系统组成如图3-1所示，主要由三部分组成：

1.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；

2.以89C51组成的中央处理单元：处理信号并发出控制命令；

3.提醒电路及灯光控制电路：给出提醒信号并根据89C51给出的命令控制灯光。

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探测比较远的距离，当人体进入到传感器1的控测范围内且光强较弱时，信号检测电

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路处理信号，并向单片机发送一个中断，89C51启动灯光控制电路，使灯慢慢变亮。当环境光比校弱时，且人体过于靠近桌面，热释电红外传感器2检测到信号，同时了在热释电红外传感器1的控测范围内，信号处理电路同时向89C51发送信号，89C51处理信号根据优先级顺序，屏蔽掉热释电红外传感器1的信号，启动延时电路，发出警报使人离开，若在设定的时间内未离开桌面，则启动灯光控制电路，使灯慢慢熄灭。当人体离开热释电红外传感器2的控测范围且在热释电红外传感器1的控测范围内时，灯光又慢慢变亮。

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