基于单片机的智能台灯控制系统

摘要: 文章设计一款单片机智能台灯控制系统,实现对台灯的手动和自动控制功能,以 STC89C52 单片机作为多功能智能台灯的主控制器,光电检测模块检测坐姿,红外传感器检测人体,光敏电阻检测光强,同时按键实现手动控台灯制亮度功能,在Proteus 对智能台灯控制系统的进行软硬件联合仿真,验证台灯的自动控制功能和手动控制功能,实现了预期功能,满足要求。
关键词: 智能台灯;距离检测;光强检测;人体检测;按键控制
我国近视率水平较高,即使放眼全世界,我国也是近视率水平较高的国家,对于广大中小学学生来说,加强视力保护应当从灯具入手,从而更好的保护青少年健康。当前,我国近视群体数量达四亿多,这一数字已经超过了世界平均水平,且呈现出低龄化的发展趋势。调查发现,在我国中小学学生群体中,超过一半的学生存在不同程度的近视问题,而高中生近视程度更是达到 70% 的水平。这一比例远超主要发达国家,这对我国发展而言是极为不利的,因此国家必须采取果断措施,加强青少年视力保护,而推广智能护眼台灯的应用、减少外界环境对青少年眼睛的伤害,就成为保护青少年视力的重要举措。

1 总体方案设计

多功能护眼台灯在自动模式时,检测到无人的环境下,无论什么情况下台灯不开,检测到环境有人,根据光强来控制台灯的亮度,同时具有坐姿检测功能,人体到桌面之间距离太近报警提示;在手动模式下,按键对台灯亮度进行控制。设计的 多功能护眼台灯框图如图 1 所示。

2 硬件电路设计

2.1 硬件电路

智能台灯控制系统的硬件电路主要有单片机控制电路,红外距离检测电路,红外人体检测电路,光强检测电路,按键电路以及报警电路,单片机接受按键信息、距离检测、光强和人体信息,对报警模块进行控制,实现智能台灯控制功能,系统硬件电路如图 2 所示。

2.2 单片机主控制模块

复位、时钟电路共同组成单片机最小系统电路,如图 C2和 C3 配合晶振实现复位电路,电容 C2 C3 一端共同接地后并联在一起通过晶振与单片机的 XTAL11 XTAL22 连接构成的晶振电路。复位电路,RC 实现上电复位,使单片机的复位引脚持续保持 10ms 的高电平实现复位。

2.3 声光报警电路

报警电路如图所示, P1.6 实现声音报警控制,检测到距离太近时,P1.6 引脚输出 PWM 信号时振动发声; P1.4 引脚实现对指示灯控制,引脚输出低电平灯亮。

2.4 按键电路

按键电路功能对应模式切换,手动模式台灯亮度加和亮度减操作。KEY1 按键实现在护眼台灯自动模式和护眼台灯手动控制模式切换,单片机的 P11 引脚控制;在手动模式下,KEY2 按键实现台灯的亮度增加,单片机的 P12 引脚控制,KEY3 按键实现台灯亮度减操作,单片机的 P13 引脚控制,按键按下引脚接地,实现按键检测。

2.5 光照强度检测电路

因为转换得到的光强信号属于电压值模拟量,单片机因为是数字芯片所以不能直接直接读取到电压和电流值,所以需要经过模拟信号向数字信号的转换。
脚实现对 CS 地址为进行控制,本次采集的电路只用到了一路, 单片机的 P14 引脚对转换通道标志进行实时查询读取,P20 实现对 CLK 的控制, AD 模块的比较电压一般都是 5V ,其模数转换的关系如式所示。

2.6 人体检测电路

热释电红外传感器,能探测并输出人体所辐射的红外线。自动控制模块热释电传感器,根据不同的感应结果,在高和低两种电平之间切换,在有人出现的条件下,其状态处于高电平,否则,切换为低电平。

2.7 红外测距模块

测距传感器的输出引脚与单片机的 P15 引脚连接,当距离小于设定值时,引脚输出高电平,高于设定值时输出低电平。单片机的 P15 引脚实现距离检测,距离近时接受到反射光强,内部发光二极管导通,输出高电平。

3 系统软件设计方案

设计的智能台灯主程序如图 3 所示。

实时对按键信息,环境光强、距离以及人体检测比较,实现对蜂鸣器、LED 模块驱动。光强检测子程序,单片机实时对 AD 工作时序进行控制,对光强值进行转换读取,实现对光强的检测。

4 仿真验证

Protues 中搭建完毕仿真模型后,在 KEIL 上编译程序,得到 hex 文件,实现系统仿真。按键实现手动和自动模式的切换,在手动模式下,按键调节台灯的亮度;在自动模式下,检测到人体后,根据光敏电阻检测的值对台灯的亮度进行自动控制,根据检测到的坐姿实现报警提示。

5 结语

集距离检测功能、光强检测功能以及人体检测功能一体的多功能智能台灯,实现了对坐姿、光强的提醒,对提高视力保护起着较积极的作用。设计的多功能智能台灯完成了预期功能,但是该系统还可以进一步的完善,比如增加加入互联网,实现对智能台灯的远程操作,使智能台灯更加智能化和人性化。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/pingmian/34415.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

怀庄酒厂在茅台镇排第几,怀庄酒都什么档次?

怀庄酒厂在茅台镇的排名如何?怀庄酒又属于什么档次?贵州怀庄酒业(集团)有限责任公司旗下的怀庄之醉,作为公司的重点直营品牌,定位于中高端酱酒市场,以其出色的品质和独特的风味受到消费者的青睐。 在众多贵州酒厂中&am…

搭建淘宝扭蛋机小程序需要满足哪些条件

随着移动互联网的快速发展,小程序作为一种轻量级应用,以其便捷、高效的特点,逐渐成为了用户日常生活中不可或缺的一部分。特别是在电商平台中,小程序为商家和用户之间提供了更为直接的沟通桥梁。在这样一个背景下,搭建…

LeetCode题练习与总结:只出现一次的数字--136

一、题目描述 给你一个 非空 整数数组 nums ,除了某个元素只出现一次以外,其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。 你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题,且该算法只使用常量额外空间。 示例 1 : …

C++ 检查内存泄漏

在Visual Studio中,通过定义自定义的new和delete操作符来检查内存泄漏并输出到输出窗口(通常是“输出”面板)并不是直接支持的,因为new操作符的调试版本(如使用_NORMAL_BLOCK, __FILE__, __LINE__)是由Micr…

深入理解Pandas

文章目录 引言Pandas的原理SeriesDataFrame Pandas的使用安装Pandas读取数据数据处理数据可视化 结论 引言 在数据分析和数据科学领域,Pandas无疑是一个不可或缺的工具。Pandas是一个强大的Python库,提供了快速、灵活和易于使用的数据结构和数据分析工具…

VoxEdit 竞赛|为 The Sandbox 土地持有者设计专属奖励资产

邀请大家参与这场精彩的 VoxEdit 竞赛,在元宇宙中发挥你的创造力,并将你的体素技能提升到新的水平! 按此下载 VoxEdit ! https://www.sandbox.game/en/create/vox-edit/ 比赛主题:建筑与古迹 一起潜入建筑和古迹的世…

【面试题】马上金九银十了,简历该准备起来了,面试题你准备好了吗 ?浅谈 JS 浅拷贝和深拷贝

代码展示 let obj_old {name: Tom,age: 15,favorite: {food: bread,drink: milk} } let obj_new {...obj_old} console.log(obj_old obj_new) // false console.log(obj_old.name obj_new.name) // true console.log(obj_old.favorite obj_new.favorite) // true3. Ar…

(79)SPI接口--->(004)FPGA实现SPI接口

(004)FPGA实现SPI接口 1 目录 (a)FPGA简介 (b)IC简介 (c)Verilog简介 (d)FPGA实现SPI接口 (e)结束 1 FPGA简介 (a)FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL (可编程阵列逻辑)、GAL(通用阵列逻辑)等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为…

Redis源码学习:SDS设计与内存管理

为什么Redis选择SDS 1、缓解C语言字符串的缺陷 在 C 语言中可以使用 char* 字符数组来实现字符串。每个字符串分配一段连续的内存空间,依次存放字符串中的每一个字符,最后以null字符结尾。这种设计存在以下问题: 1、低效的操作 每次获取字…

Linux根目录挂载点(/dev/mapper/centos-root)扩容

如果我们在安装系统是采用自定义分区的话,就可以提前规划好这个事情。但是如果平常没注意就直接采用默认安装的方式的话。一旦 根目录的容量耗尽,将会影响业务的运行。今天我们来扩容逻辑卷。 默认安装的话会给home目录分比较多的空间,我们可…

说一说强、软、弱、虚引用

Java根据其生命周期的长短将引用类型又分为强引用、软引用、弱引用、虚引用。 强引用:就是我们平时 new一个对象的引用。当JVM的内存空间不足时,宁愿抛出OutOfMemoryError使得程序异常终止,也不愿意回收具有强引用的存活着的对象。 软引用&a…

【Leetcode每日一题】 01背包 - DP41 【模板】01背包(难度⭐⭐)(80)

1. 题目解析 题目链接:DP41 【模板】01背包 这个问题的理解其实相当简单,只需看一下示例,基本就能明白其含义了。 2.算法原理 第一问:不超过总体积的背包问题 1. 状态表示 dp[i][j] 表示:从前 i 个物品中挑选&…

汇编语言实验八

目录 一、实验目的 二、实验内容 三.实验步骤以及结果 1、阅读monthtab.asm 程序,要求写出该程序功能,并在实验报告中画出其程序流程图 2.编写一段程序,要求在长度为20的数组(无符号数)中,…

LabVIEW与C#相互调用dll

C#调用LabVIEW创建的dll 我先讲LabVIEW创建自己的.net类库的方法吧,重点是创建,C#调用的步骤,大家可能都很熟悉了。 1、创建LabVIEW项目,并创建一个简单的add.vi,内容就是abc,各个接线端都正确连接就好。 …

云层之间穿梭特效视频转场PR模板素材

12 个超赞的 Premiere Pro 云层穿梭特效视频转场模板 https://prmuban.com/39056.html 📽 你是否正在寻找一种方法,让你的视频更酷、更时尚、更吸引人?今天推荐的12个逼真的云层穿梭特效视频转场模板,绝对能为你的作品锦上添花 ✨…

服务器雪崩的应对策略之----隔离

隔离(Isolation)是一种有效的应对服务器雪崩的策略。通过隔离,可以将问题限制在特定的服务或模块中,避免其扩散到整个系统。隔离方法的核心思想是将系统分成多个相对独立的部分,确保某个部分出现问题时不会影响到其他部…

智赢选品,OZON数据分析选品利器丨萌啦OZON数据

在电商行业的激烈竞争中,如何快速准确地把握市场动态、洞察消费者需求、实现精准选品,是每个电商卖家都面临的挑战。而在这个数据驱动的时代,一款强大的数据分析工具无疑是电商卖家们的得力助手。今天,我们就来聊聊这样一款选品利…

我也认为说 360 无法卸载这一说法,是一个 “彻头彻尾的谣言”

最近,360 公司董事长周鸿祎发布视频回应了 360 无法卸载这一说法,称其是一个 “彻头彻尾的谣言”。他解释道,360 软件完全可以卸载,在设置里面有卸载的入口,通过软件管家也可以正常卸载。不能卸载的说法完全是断章取义…

【UIDynamic-动力学-UIPushBehavior-推行为 Objective-C语言】

一、接下来,我们来说这个,推行为, 1.推行为,首先,它叫做UIPushBehavior, 这个里边呢,又分为持续推力、瞬时推力, 我们新建一个项目,叫做:13-推行为 我们这个里边,还是先来一个redView, UIView *redView = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(100,100,…

E9 附件组件覆写相关案例

1.移动端附件图片预览,移动端流程表单附件图片预览(不下载到本地),点击附件图片字段时拦截点击事件直接预览图片 const enable true; let isRun false; const runScript () > {ecodeSDK.overwriteMobileClassFnQueueMapSet(Upload, {f…