多功能坐姿矫正台灯的设计
摘 要多功能坐姿矫正台灯是一款可以智能护眼、自动调节灯光、有效控制坐姿和设定学习时间的一款新型台灯。与过去的老式台灯相比，它具备健康、节能、绿色、环保、本钱较低的特点。本设计主要由传感器信息采集处理系统、以STC89C52组成的中央处理单元、灯光控制电路单元和语音报警等单元组成。信息采集系统主要以热释电红外传感为基础，该单元电路能自动感应和有效控制台灯的部分功能，再经过信号调节电路对传感器的输出信号进行处置，最后传送给部分工作单元电路。中央处理单元接收传感器的前往信号，以便其方便管制显示、报警、灯等电路能够正常执行任务。我们通过对PWM占空比的调整来有效控制该台灯的发光强弱，这样台灯便可以根据周围环境自动调节自身光强，从而达到护眼功效。当使用者坐姿不当或使用者与台灯间的距离低于报警距离时，该设计中的语音单元会通过蜂鸣器对使用者进行提醒，最终达到多重护眼效果。
Key words: Single chip microcomputer; Sensor; Alarm circuit 目 录
1 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2国内外现状及趋势 1
1.3设计内容 2
1.3.1 内容与功能的实现 2
1.3.2 系统分析 2
1.4系统的制作过程 3
2 系统组成分析 5
2.1 系统总框图 5
2.2 组成简析 5
3 硬件电路设计 7
3.1 微控电路 7
3.2 信号检测处理系统 8
3.2.1 光敏电阻 8
3.2.2 工作原理与特性 9
3.2.3 BISS0001介绍 9
3.2.4 信号检测处理电路 11
3.3 光驱电路 12
3.4 调光电路 13
3.4.1 ADC0832CCN引脚与功能 14
3.5 人体感应电路 15
3.5.1 HCSR501传感器原理特性 16
3.6 报警提示电路 17
3.7 显示电路 18
3.8 按键电路 19
3.9 电源电路 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 4 系统软件设计 21
4.1 主程序流程图 21
4.2按键流程图 22
4.3 感应流程图 24
4.4 光感流程图 24
4.5 计时报警流程图 25
5 多功能台灯调试 27
5.1 单片机调试 27
5.2 测距电路调试 27
5.3 光感电路调试 27
5.4 计时显示电路调试 27
5.5 报警电路调试 28
5.6 LED调试 28
5.7调试结论 28
参考文献 31
致谢 32
附 录A 33
附 录B 35
1 绪论
1.1研究背景
在如今综合国力愈来愈强的中国，人们生活变得越来越好，科学技术水平也越来越高，当然这一切基于我国教育水平的日益提高。据调研资料可知，我国学生患近视、驼背的比例在逐年上升，各个学校中视力正常的学生仅占少部分。就近视而言，已经发展成为一种常见眼科疾病，而且在全球迄今为止几乎无法根治。在日常生活中给人们带来了诸多不便，也对自身发育和成长带来了巨大的伤害，而现在视力与形态问题已成为全社会关注的焦点。
由于繁重的社会压力，人们忽略了对自己的保护。孩子们经常因作业任务量繁重而学习到半夜，上班族经常会为了生计而加班至很晚。人们在学习过程中常因读书写字坐姿不正，比如离桌面太近，读写时周围光线的不合适，读书写字的持续时间安排不合理等各种不当习惯从而导致各种眼睛疾病的发生。
为解决上述出现的所有问题，故用自己所学的专业知识研制一款绿色护眼并且满足市场需求的多功能坐姿矫正台灯具有很大的实际意义和推广价值。
1.2国内外现状及趋势
我国信息技术的发展程度越来越高，智能化已慢慢走进老百姓的生活中，此时智能家居受到了广大人民的青睐。智能化的驶入，人们的生存条件也愈发方便，与此同时它在人们生活中也显得尤为重要。就过去的日光灯来说，它的光线主要是蓝色，不只光线扎眼、有闪烁，还与自然光差别大，对眼睛有损，浏览时应用易使眼部疲劳、酸困等。在平时常因瞬间电流偏高对台灯造成各种冲击，从而降低了台灯的使用寿命。台灯又是人们生活中的必需品，但由于人们常常遗忘关灯而造成我国电量的庞大耗损。
如今的台灯已从之前使用的白炽灯、日光灯发展为安全节能、寿命长、响应时间短的LED灯，这一款新型环保的LED灯也受到了很多家庭的欢迎。据专家预测可知，到2020年我国照明规模增长率在23%左右[1]。全球智能照明也会朝个性、技术、多种类化趋势发展。
1.3设计内容
1.3.1 内容与功能的实现
名称：多功能坐姿矫正台灯的设计
研究内容：制作一款多功能坐姿矫正台灯。本设计主要由传感器信息采集处理系统、以STC89C52组成的中央处理单元、灯光控制电路单元和语音警报等电路单元组成。根据个人自身的专业水平，在基于单片机的坐姿调整台灯的设计过程中，应充分考虑可造成坐姿不当、光线不适、视力下降的一切因素，结合自身专业知识的设计以及手工制作工艺，最后试制出了一款功能完整、环保节能、绿色智能的多功能坐姿矫正台灯以保护使用者用眼健康及矫正坐姿。
系统设计要求如下：
(1) 在该系统的设计过程中，以STC89C52为中心对各部分单元电路开始进行控制，设计时所用到的主要感应器件是热释电红外感应，而信号处置时则以BISS0001为主。
(2) 若想使用台灯，只要使用者在台灯感应范围之内，那么台灯就会执行自动启用功能，方便人们进行使用。而且还能以环境光线为依据进行灯光亮度的调节。
(3) 在使用过程中，只要使用者出现不规范标准的使用行为，那么台灯就会立即启动警报功能，对人进行语言提醒以防止使用者近视、驼背。
(4) 使用完人们忘记关灯也不用担心浪费电能的问题，此款台灯会自动关闭。
(5) 如果学习过程中累了，休息时台灯会自灭。
(6) 因人而异，使用者可以根据自身情况对学习时间进行自行设定，以便能找到适合自己的学习时间，从而加强劳逸结合减少使用者过度用眼发生的概率。
Key words: Single chip microcomputer; Sensor; Alarm circuit 目 录
1 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2国内外现状及趋势 1
1.3设计内容 2
1.3.1 内容与功能的实现 2
1.3.2 系统分析 2
1.4系统的制作过程 3
2 系统组成分析 5
2.1 系统总框图 5
2.2 组成简析 5
3 硬件电路设计 7
3.1 微控电路 7
3.2 信号检测处理系统 8
3.2.1 光敏电阻 8
3.2.2 工作原理与特性 9
3.2.3 BISS0001介绍 9
3.2.4 信号检测处理电路 11
3.3 光驱电路 12
3.4 调光电路 13
3.4.1 ADC0832CCN引脚与功能 14
3.5 人体感应电路 15
3.5.1 HCSR501传感器原理特性 16
3.6 报警提示电路 17
3.7 显示电路 18
3.8 按键电路 19
3.9 电源电路 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 4 系统软件设计 21
4.1 主程序流程图 21
4.2按键流程图 22
4.3 感应流程图 24
4.4 光感流程图 24
4.5 计时报警流程图 25
5 多功能台灯调试 27
5.1 单片机调试 27
5.2 测距电路调试 27
5.3 光感电路调试 27
5.4 计时显示电路调试 27
5.5 报警电路调试 28
5.6 LED调试 28
5.7调试结论 28
参考文献 31
致谢 32
附 录A 33
附 录B 35
1 绪论
1.1研究背景
在如今综合国力愈来愈强的中国，人们生活变得越来越好，科学技术水平也越来越高，当然这一切基于我国教育水平的日益提高。据调研资料可知，我国学生患近视、驼背的比例在逐年上升，各个学校中视力正常的学生仅占少部分。就近视而言，已经发展成为一种常见眼科疾病，而且在全球迄今为止几乎无法根治。在日常生活中给人们带来了诸多不便，也对自身发育和成长带来了巨大的伤害，而现在视力与形态问题已成为全社会关注的焦点。
由于繁重的社会压力，人们忽略了对自己的保护。孩子们经常因作业任务量繁重而学习到半夜，上班族经常会为了生计而加班至很晚。人们在学习过程中常因读书写字坐姿不正，比如离桌面太近，读写时周围光线的不合适，读书写字的持续时间安排不合理等各种不当习惯从而导致各种眼睛疾病的发生。
为解决上述出现的所有问题，故用自己所学的专业知识研制一款绿色护眼并且满足市场需求的多功能坐姿矫正台灯具有很大的实际意义和推广价值。
1.2国内外现状及趋势
我国信息技术的发展程度越来越高，智能化已慢慢走进老百姓的生活中，此时智能家居受到了广大人民的青睐。智能化的驶入，人们的生存条件也愈发方便，与此同时它在人们生活中也显得尤为重要。就过去的日光灯来说，它的光线主要是蓝色，不只光线扎眼、有闪烁，还与自然光差别大，对眼睛有损，浏览时应用易使眼部疲劳、酸困等。在平时常因瞬间电流偏高对台灯造成各种冲击，从而降低了台灯的使用寿命。台灯又是人们生活中的必需品，但由于人们常常遗忘关灯而造成我国电量的庞大耗损。
如今的台灯已从之前使用的白炽灯、日光灯发展为安全节能、寿命长、响应时间短的LED灯，这一款新型环保的LED灯也受到了很多家庭的欢迎。据专家预测可知，到2020年我国照明规模增长率在23%左右[1]。全球智能照明也会朝个性、技术、多种类化趋势发展。
1.3设计内容
1.3.1 内容与功能的实现
名称：多功能坐姿矫正台灯的设计
研究内容：制作一款多功能坐姿矫正台灯。本设计主要由传感器信息采集处理系统、以STC89C52组成的中央处理单元、灯光控制电路单元和语音警报等电路单元组成。根据个人自身的专业水平，在基于单片机的坐姿调整台灯的设计过程中，应充分考虑可造成坐姿不当、光线不适、视力下降的一切因素，结合自身专业知识的设计以及手工制作工艺，最后试制出了一款功能完整、环保节能、绿色智能的多功能坐姿矫正台灯以保护使用者用眼健康及矫正坐姿。
系统设计要求如下：
(1) 在该系统的设计过程中，以STC89C52为中心对各部分单元电路开始进行控制，设计时所用到的主要感应器件是热释电红外感应，而信号处置时则以BISS0001为主。
(2) 若想使用台灯，只要使用者在台灯感应范围之内，那么台灯就会执行自动启用功能，方便人们进行使用。而且还能以环境光线为依据进行灯光亮度的调节。
(3) 在使用过程中，只要使用者出现不规范标准的使用行为，那么台灯就会立即启动警报功能，对人进行语言提醒以防止使用者近视、驼背。
(4) 使用完人们忘记关灯也不用担心浪费电能的问题，此款台灯会自动关闭。
(5) 如果学习过程中累了，休息时台灯会自灭。
(6) 因人而异，使用者可以根据自身情况对学习时间进行自行设定，以便能找到适合自己的学习时间，从而加强劳逸结合减少使用者过度用眼发生的概率。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1058.html
