摘 要

众所周知，台灯是千家万户必备的家用电器，但普通的台灯耗电量大，经常性的忘记关灯也会造成的能量浪费，同时也不具备护眼功能。由于社会的不断进步，使得人类的追求不断转变，市场的需求也不断变化，绿色、节能已经成为众多人选择家电的首要考量。家电的智能化趋势便是解决这些问题的主要途径。

想要实现智能化，以单片机作为中央控制单元是必不可少的。

因此本次设计对普通的台灯做了以下改进，通过热射电传感器感应人体信号，结合光敏电阻经单片机来控制灯光，在自动模式下，可以在有人时通过外部环境的明暗，自动调节亮度。手动模式下，可通过按键调节灯光亮度，同时也可设置学习时间，数码管显示倒计时结束，蜂鸣器会发出警报提醒休息。两种模式下当离书桌过近时，智能台灯会发出警报，提醒人员自动调节坐姿，防止近视，而当附近无人，或者学习者累了趴着休息时，系统会控制台灯自动熄灭。

关键词：智能台灯 单片机 热释电红外传感器 红外测距传感器

Intelligent desk lamp design Based on MCU

Abstract

As we all know, the lamp is the essential household appliances in thousands of households, but the consumption of power of ordinary desk lamp is large, people forget to turn off the lights regularly will also result in energy waste, and it’s also do not have function to protect eyes. As the social progress, the pursuit of human and the market demand are constantly changing, green, energy saving has become the primary consideration of many people to choose home appliances.The intelligent trend of home appliances is the main way to solve these problems.

If we want to achieve intelligent, single-chip as a central control unit is essential.

So this design of the ordinary desk lamp to do the following improvements, through the thermal radio sensor sensor body signal, combined with the photosensitive resistor by the microcontroller to control the light, in the automatic mode, when someone through the external environment of light and shade，you can automatically adjust the brightness. In manual mode, you can adjust the brightness by pressing the button, but also can set the learning time, the digital display shows the end of the countdown, the buzzer will issue an alarm reminder in the manual mode, you can adjust the brightness through the button, rest. When the two models are too close to the desk, the smart table will alert you to automatically adjust the sitting position to prevent myopia, and when the nearby no one, or the learners tired tummy rest, the system will control the lamp automatically extinguished.

Keywords：Intelligence desk lamp micro-controller Pyroelectric infrared sensor Infrared rangefinder sensor

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3 具体实现目标 2

1.4系统总体方案设计 2

1.5 系统工作原理图 3

1.6 章节内容简介 4

第二章 最小系统及模数转换电路 5

2.1最小系统 5

2.1.1单片机主要功能介绍 5

2.1.2 STC89C51单片机的引脚说明 5

2.1.3最小系统的设计 6

2.2 模数转换电路 7

2.2.1 ADC0809的引脚和功能 7

2.2.2 ADC0809的结构及转换原理 9

2.3 光敏电阻 9

2.4 模数转换模块 10

第三章 人体感应信号的检测及处理模块 11

3.1 传感器简介 11

3.2 热释电红外传感器 11

3.2.1人体感应模块的工作原理 11

3.2.2 人体感应模块中信号处理电路 12

3.3 测距传感器 14

第四章 数码管显示及灯光控制电路设计 16

4.1 数码管显示 16

4.2 灯光控制电路 17

4.3 PWM调光 17

第五章 软件程序设计及仿真分析 19

5.1 软件程序设计流程图 19

5.1.1 主程序流程图 19

5.1.2计时流程图 19

5.1.3 显示函数 21

5.1.4 ADC0809模块流程图 21

5.2 系统主要程序 22

5.2.1 显示函数 22

5.2.2 按键模块 24

5.3 系统仿真实验 26

第六章 总结 29

参考文献 30

致谢 32

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

据资料显示，在我国照明耗电占年发电总量的13% (达3216亿度),就台灯而言，现在绝大部分是采用普通的白炽灯、荧光灯、节能灯和螺旋节能灯,但功能简单，存在电能的浪费。。

另外一个情况是，据2016年最新统计，现在中国约40%的人有不同程度的视力问题，并且呈逐年上升以及年轻化趋势，而例如使用的灯光流明度不够，学习时的坐姿不正确等用眼不健康的表现是造成这一现象的主要原因。 

目前LED灯在很多方面成为了21世纪人们首要选择，如仪器的指示灯或组成文字或数字显示，而单片机则是主要的中央控制单元。

据参考文献[1]所述，LED二极管的能耗低，所需加至两端的电压低，发光亮度相同的情况下它所需消耗的能量为白炽灯的10%，节能灯的25%，荧光灯的50%，这是因为 LED发光采用的不是热辐射而是冷发光技术；制作LED的材料健康，不会产生辐射，环保无污染，可回收利用； 同时因为LED的工作方式是将交流转换为直流，所以可以达到保护眼睛，获得符合人眼舒适度的灯光条件。而单片机由于其集成度高，体积小，可以对外部存储容量根据需求扩充，设计相对灵活，编程简单，可靠性好，在很多电器、电子产品中运用广泛，Intel公司研制出的用于嵌入式系统中的MCS-51系列单片机便是其中之一。 

1.2国内外研究现状

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