多功能智能台灯设计
【摘 要】现在的科技越来越发达，人的生活水平越来越好，人类的智慧与电子科技碰撞出越来越多的火花，科技渐渐走进了我们的生活。我们不管是工作，学习还有在日常生活中使用的东西都逐渐走向智能化，例如手机与家用电器的远程控制，定时电饭煲，智能洗衣机等，总的来说，就是现在我们所有用的电器都越来越贴近人们的生活，工作和学习。但是在我们用的舒心的同时也要把自己的身体健康重视起来。这次的设计主题就是一款可以保护大家视力的多功能智能台灯。有人就可以自动点亮，这样我们一进房间就可以很快有亮光是许多有夜盲症的人群的福音，还可以根据距离来纠正坐姿，当人离开时会自动熄灭可以节省能源，设定自主学习工作时间，设置时间到了会自动提醒，使用简单方便，用来工作或者学习都是很好的选择。
目录
一、绪论 1
（一）选题背景 1
（二）选题意义 1
二、系统总体设计方案 1
（一）系统总体框图 1
（二）主要功能分析 2
1、自动模式 2
2、手动模式 2
三、系统硬件设计 2
（一）主控系统设计 2
1、主控芯片 2
2、部分引脚功能 3
3、单片机最小系统 3
（二）电路设计部分 4
（三）数码管显示模块 6
（四）光敏电阻 6
（五）按键模块 7
（六） 蜂鸣器模块 7
四、 系统软件设计 8
（一）程序软件 8
（二）系统程序流程图 9
五、实验制作过程 12
六、实验及结果分析 13
（一）预期目标 13
（二）遇到的问题及解决方法 13
结论 14
致谢 15
参考文献 16
附录1：多功能智能台灯程序 17
附录2：元件清单 29
附录3：PCB图 30
附录4：实物正反面图 31
附录5：电路原理图 32
一、绪论
（一）选题背景
在我们古代的时候夜晚用来照明的工具就只是油灯蜡烛之类的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
东西，直到后来伟大的发明家爱迪生发明了电灯，从此之后这个发明便得到了人们的大力推广以及生产使用，人类进入了一个照明的新时代。但随着现在的科技越来越发达，电子产品层出不穷，渐渐发现这些电子产品不仅需要消耗很多的能源而且这些电子产品的过度使用还会给人的身体带来伤害，例如现在有很多青少年包括成人在过度使用眼睛后都会面临近视的威胁，还有的青少年看书写字做作业，玩手机等一些长时间需要用眼的事情，都会使眼睛疲劳，特别是现在我们都有熬夜刷视频或者工作的习惯，眼睛一直得不到很好的休息，正常情况下我们在用眼三到四个小时之后就要休息了，如若没有条件休息的话，这时就需要一个可以自动调节亮度的智能台灯，让我们用眼更舒服，所以台灯的亮度及其功能逐渐丰富，因此智能台灯倍加受到大家的关注。?
（二）选题意义
现在的人都越来越重视对视力的保护，主要是因为现在近视的人越来越多，其中大多数近视的人都是那种喜欢趴在桌子上看书，喜欢在深夜里熬夜玩手机，还有读书写字姿势不正确，这些习惯都会使眼睛跟书本的距离过近或者使眼睛持续受到强光的刺激导致眼肌受损等等一些危害，其中用眼距离过近主要是因为学习或者工作的时候坐姿不当导致距离过近，照明光线过强或过弱是因为房间内的光亮和房间外的不符，用眼时间过长表明我们能在学习或者工作常常忘记时间没有合适的时间管理等等，本次课题就是对这些问题进行了研究以及研究发现可以更好解决这些问题的方法。
二、系统总体设计方案
（一）系统总体框图
本课题的设计组成由STC89C51单片机最小系统、红外测距模块、数码管驱动模块、数码显示模块、人体感应模块、ADC0809模数转换模块、光线检测模块、信号处理电路、蜂鸣器模块等部件构成多功能智能台灯的硬件电路，程序采用的是C语言编程，本次的设计是根据专门感应红外线信号的红外线传感器，BIS0001用于处理电路和晶片处理，以实现容易控制的目的，有手动模式和自动模式两种模式，在自动模式下台灯可以根据周围的亮光程度和利用人体感应模块判断周围是否有人，以此来就可以大的最佳照明效果和判断是否要开灯，红外测距模块检测到人离开之后会自动关灯节约能源。在手动模式，可以自己调节亮度，有四个按键加、减、设置、切换，另外还可以设置学习时间，设置时间到蜂鸣器报警提醒时间到，可以让自己休息一会。
硬件框图如图2.1所示；
图2.1 系统框图
（二）主要功能分析
1、自动模式
这款台灯的自动模式使用了红外传感器和BISS001信号处理电路，这样的话会使台灯在自动模式下更灵敏更好控制。当我们把台灯调到自动模式的时候，这款台灯就可以根据当时周围的亮度来调节台灯的光线，减少了强光对我们眼睛的伤害。根据人体感应模块来检测周围是否有人做出是否要开灯的判断，红外测距传感器检测到当人靠得太近的时候蜂鸣器会报警提醒我们矫正坐姿，当我们离开或者休息一会的时候台灯会自动熄灭，数码管会显示时间我们可以自己设定学习或者工作时间，时间到后蜂鸣器报警，就可以休息一会合理学习工作。
2、手动模式
当我们把这款台灯调到手动模式下的时候，可以根据台灯上的四个按钮来调节台灯的亮度，利用这四个按钮可以定时学习时间的长短以及还可以长按控制亮暗以达到让自己舒服的最佳照明。
三、系统硬件设计
（一）主控系统设计
1、主控芯片
本设计采用是STC89C51为主控芯片。
STC89C51RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，
最高工作时钟频率为80MHz，具有在系统可编程（ISP）特性，单片机部分引脚对应关系如表2.1所示。
表2.1 单片机部分引脚对应关系
目录
一、绪论 1
（一）选题背景 1
（二）选题意义 1
二、系统总体设计方案 1
（一）系统总体框图 1
（二）主要功能分析 2
1、自动模式 2
2、手动模式 2
三、系统硬件设计 2
（一）主控系统设计 2
1、主控芯片 2
2、部分引脚功能 3
3、单片机最小系统 3
（二）电路设计部分 4
（三）数码管显示模块 6
（四）光敏电阻 6
（五）按键模块 7
（六） 蜂鸣器模块 7
四、 系统软件设计 8
（一）程序软件 8
（二）系统程序流程图 9
五、实验制作过程 12
六、实验及结果分析 13
（一）预期目标 13
（二）遇到的问题及解决方法 13
结论 14
致谢 15
参考文献 16
附录1：多功能智能台灯程序 17
附录2：元件清单 29
附录3：PCB图 30
附录4：实物正反面图 31
附录5：电路原理图 32
一、绪论
（一）选题背景
在我们古代的时候夜晚用来照明的工具就只是油灯蜡烛之类的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
东西，直到后来伟大的发明家爱迪生发明了电灯，从此之后这个发明便得到了人们的大力推广以及生产使用，人类进入了一个照明的新时代。但随着现在的科技越来越发达，电子产品层出不穷，渐渐发现这些电子产品不仅需要消耗很多的能源而且这些电子产品的过度使用还会给人的身体带来伤害，例如现在有很多青少年包括成人在过度使用眼睛后都会面临近视的威胁，还有的青少年看书写字做作业，玩手机等一些长时间需要用眼的事情，都会使眼睛疲劳，特别是现在我们都有熬夜刷视频或者工作的习惯，眼睛一直得不到很好的休息，正常情况下我们在用眼三到四个小时之后就要休息了，如若没有条件休息的话，这时就需要一个可以自动调节亮度的智能台灯，让我们用眼更舒服，所以台灯的亮度及其功能逐渐丰富，因此智能台灯倍加受到大家的关注。?
（二）选题意义
现在的人都越来越重视对视力的保护，主要是因为现在近视的人越来越多，其中大多数近视的人都是那种喜欢趴在桌子上看书，喜欢在深夜里熬夜玩手机，还有读书写字姿势不正确，这些习惯都会使眼睛跟书本的距离过近或者使眼睛持续受到强光的刺激导致眼肌受损等等一些危害，其中用眼距离过近主要是因为学习或者工作的时候坐姿不当导致距离过近，照明光线过强或过弱是因为房间内的光亮和房间外的不符，用眼时间过长表明我们能在学习或者工作常常忘记时间没有合适的时间管理等等，本次课题就是对这些问题进行了研究以及研究发现可以更好解决这些问题的方法。
二、系统总体设计方案
（一）系统总体框图
本课题的设计组成由STC89C51单片机最小系统、红外测距模块、数码管驱动模块、数码显示模块、人体感应模块、ADC0809模数转换模块、光线检测模块、信号处理电路、蜂鸣器模块等部件构成多功能智能台灯的硬件电路，程序采用的是C语言编程，本次的设计是根据专门感应红外线信号的红外线传感器，BIS0001用于处理电路和晶片处理，以实现容易控制的目的，有手动模式和自动模式两种模式，在自动模式下台灯可以根据周围的亮光程度和利用人体感应模块判断周围是否有人，以此来就可以大的最佳照明效果和判断是否要开灯，红外测距模块检测到人离开之后会自动关灯节约能源。在手动模式，可以自己调节亮度，有四个按键加、减、设置、切换，另外还可以设置学习时间，设置时间到蜂鸣器报警提醒时间到，可以让自己休息一会。
硬件框图如图2.1所示；
图2.1 系统框图
（二）主要功能分析
1、自动模式
这款台灯的自动模式使用了红外传感器和BISS001信号处理电路，这样的话会使台灯在自动模式下更灵敏更好控制。当我们把台灯调到自动模式的时候，这款台灯就可以根据当时周围的亮度来调节台灯的光线，减少了强光对我们眼睛的伤害。根据人体感应模块来检测周围是否有人做出是否要开灯的判断，红外测距传感器检测到当人靠得太近的时候蜂鸣器会报警提醒我们矫正坐姿，当我们离开或者休息一会的时候台灯会自动熄灭，数码管会显示时间我们可以自己设定学习或者工作时间，时间到后蜂鸣器报警，就可以休息一会合理学习工作。
2、手动模式
当我们把这款台灯调到手动模式下的时候，可以根据台灯上的四个按钮来调节台灯的亮度，利用这四个按钮可以定时学习时间的长短以及还可以长按控制亮暗以达到让自己舒服的最佳照明。
三、系统硬件设计
（一）主控系统设计
1、主控芯片
本设计采用是STC89C51为主控芯片。
STC89C51RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，
最高工作时钟频率为80MHz，具有在系统可编程（ISP）特性，单片机部分引脚对应关系如表2.1所示。
表2.1 单片机部分引脚对应关系
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