智能台灯设计资料

智能台灯摘要：设计制作了一种智能台灯，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。关键词：节能;纠正坐姿;BISS0001一、引言：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。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。二、系统组成及电路设计：1.系统组成部分图一 系统结构图本系统组成如图一所示，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80C51热释电红外传感器 1热释电红外传感器 2光敏电阻信号处理电路提醒电路灯光控制电路12)以 80C51 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 80C51 给出的命令控制灯光整个系统是以 80C51 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 80C51 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，信号检测电路处理信号，并向单片机发送一个中断，80C51 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 80C51 发送信号，80C51 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。2.电路设计部分图二传感器组成的信号检测及处理部分图二是由红热释电红外传感器、光敏电阻、BISS0001 组成的信号检测及处理电路。红热释电红外传感器只对波长为 10μm（人体辐射红外线波长）左右的红外辐射敏感，所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。探头内包含两个互相串联或并联的热释电元，而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，于是输出检测信号。 BISS0001 是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。当外界光强较强时，光敏电阻阻值很小，BISS0001 检测到低电平，从而封锁 14 脚，禁止传感器 infare1 的信号。当外界光强较弱时，光敏电阻阻值很大，BISS0001 检测到低电平，开启 14 脚；infare1 检测到人体信号时，产生微弱的信号输出，经 R5、R1005、R4、C1、C6、C7 组成的信号放大滤波电路。R1000、R1001、C1000 和 C1001 组成的延时电路。信号经处理后从 2 脚输出。2图三单片机控制电路图三是由单片机组成的报警及灯光控制电路。当外部无任何中断时， 80C51 控制74LS138 的使能控制端，使后面电路不工作。当有中断一产生时，80C51 启动 74LS138，向P0 脚低 4 位发送信号，控制灯慢慢亮。当中断 1 和中断 0 同时产生时，80C51 屏蔽掉中断 1，启动 74LS138 向 P0 脚低四位发送数据，使灯光慢慢变暗。这里采用 74LS138 控制 DC832 可以节省 80C51 的管脚，有利于扩展，以便于控制多盏灯。由于采有 DC0832 可以有效地使灯实现阶梯形的变化。3.程序框图:开始程序初始化开启所有中断中...