发布时间:2024-07-18 06:33 阅读量:4 摘 要:随着电子产品智能化的发展,生活中人们使用的照明工具也逐渐智能化,功能也越来越丰富。 本文介绍了使用单片机进行可调光台灯系统的设计。 通过控制单片机输出高低电平的持续时间,从而改变 PWM 的占空比,实现台灯亮度的调节。 关键词:单片机;智能台灯;PWM;人体感应0 引言 当前,市场上的台灯功能简单,缺少亮度调节、人体感应等功能,无法满足人们对产品智能化的需求。 本文所设计的智能台灯,不仅能够实现手动调节亮度,而且也能自动调节,通过加入人体红外检测电路,实现了智能关灯的功能,并且能够节约用电[1]。 1 系统硬件设计 该系统以 51 单片机为控制芯片,其他硬 件 电 路 包 括:供 电电路,照明电路,人体红外检测电路,光照强度采集电路,按键电路,指示灯电路。 1.1 照明电路 LED 灯照明电路如图 1 所示。 本设计使用 USB 小灯作为照明设备,内部由电阻与白色的 LED 灯串联而成。使用市面上的这款 USB 小灯,使得本设计简单、外形美观。 实际电路采用 PNP 三极管的驱动,控制单片机 IO 引脚输出低电平,使三极管导通,从而点亮 LED 灯。 1.2 光照强度采集电路 本设计通过光敏电阻采集环境中的光照强度, 通过对台灯的亮度进行计算、处理,从而实现自动调节亮度。 将光敏电阻采集到的信号送至芯片 ADC0832,完成模拟量转变为数字量,然后送至单片机进行处理。 光照强度采集电路如图 2 所示。 1.3 人体红外检测电路 检测模块电路的连接图如图 3 所示。 该模块只引出 3 个引脚, 其中 1 引脚连接 VCC,3 引脚连接 GND, 2 引脚连接单片机的 P2.2 引脚,若检测到有人出现时,2 引脚输出高 电 平,否 则 输出低电平。 1.4 按键输入模块 本设计中由于采用的按键数量较少,只有 3 个按键,分别是“模式切换按键”K1、“亮度减弱按键”K2 和 “亮度增强按键”K3,故采用了独立键盘的方式。 2 系统软件设计 首先通过判断按键 1,来切换台灯的工作模式,根据确定下来的模式,完成不同的处理。如果台灯工作在自动模式,需要通过人体红外检测模块,检测过去 1 分钟周围是否有人存在。 如果检测到有人,然后进行光照强度检测,根据光照强度大小,实现对台灯的智能亮度调节;如果没有检测到人,那么熄灭台灯。 如果台灯工作在手动模式, 通过判断降低亮度按键 2 与提高亮度按键 3 的状态,调整台灯的亮度。 3 结语 本设计能够完成台灯的手动控制与自动控制。 1)自动模式。通过人体红外检测电路自动控制台灯开关, 通过光照强度采集电路实现亮度自动调节。2)手动模式。通过使用调整亮度的按键,实现台灯亮度的手动调节, 这样使得该台灯在一些特殊情况下也能适用。 本系统可以根据市场需求扩展其它功能,例如显示室内温度、湿度等,让设计具有更高的智能化。