单片机的智能台灯设计
单片机的智能台灯设计[20200128193246]
【摘要】
近年来随着智能化节能化的快速发展，节能智能已经深入人心。台灯是我们生活不可或缺的一部分，智能台灯的发展已越来越受到人们的关注。本设计以STC89C52为核心，综合运用温度传感器，时钟芯片，LED液晶显示，红外传感等于一体的智能化台灯。本台灯实现了自动检测有无人实现智能化开关台灯，同时实时显示温度，时间，日期的变化，可调节亮度变化，定时警报，从而实现台灯更人性化使用。整个设计系统的程序设计采用C语言编程实现，进而充分符合节能环保的智能型LED台灯的设计理念。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】单片机,LED,智能环保
引言 1
一、 51系列单片机功能简介 2
（一） 单片机及其应用 2
（二） STC89C52单片机 2
1.时钟电路 2
2. 复位及复位电路 3
3. STC89C52引脚介绍 4
4. STC89C52主要功能 4
二、系统芯片介绍 5
（一）时钟日历芯片 DS12C887 5
1 .器件特性 5
2 .引脚功能 5
（二） LCD1602介绍 7
1.LCD1602的内部显示地址和各引脚接口 7
（三） BISS0001介绍 9
1、概述与特点 9
2、方框图与引出端功能 9
（四） DS18B20 11
1、DS18B20说明 11
2、DS18B20的主要特征： 11
3、DS18B20芯片分析 11
三、系统设计 13
（一） 系统组成及工作过程 13
（二）硬件设计 14
1. 单片机控制模块设计 14
2.按键模块电路设计 15
3. 台灯模块电路设计 15
4. 温度模块电路设计 16
5.时钟模块电路设计 16
6.闹铃模块电路设计 17
7. 显示模块电路设计 17
8. 红外传感模块电路设计 17
（二）PCB印制电路板制作 18
四、软件设计 20
（一）主程序的设计 20
1.单片机功能设计 21
2.按键模块程序设计 21
3. 台灯模块程序设计 21
4. 温度模块程序设计 21
5. 时钟模块程序设计 22
6.闹铃模块程序设计 22
7.显示模块程序设计 22
总结 23
致 谢 24
参考文献 25
附录一 26
（一）原件清单 28
附录三 29
（一）程序 29
引言
近年来随着智能化节能化的快速发展，节能智能已经深入人心。台灯是我们生活不可或缺的一部分，智能台灯的发展已越来越受到人们的关注。随着1996年"中国绿色照明工程"计划的实施，我们希望新一代的节能化智能化照明技术能够得到充分开发和应用，让节能灯照亮全世界。
我国是能源消耗大国，1997年我国能源消费达到了14.2亿tce，成为继美国之后的第二大能源消耗国，而照明消耗掉的能量占社会总能量消耗的10% 以上。而在我门的生活中时常会忘记关掉台灯或者是长时间高亮度的开着台灯，即伤害自己有浪费资源。
另外一个情况是现在中国约30%的人有不同程度的视力问题，其中近视是主要问题，近年来，我国的近视率已上升为全球第二，仅次于日本，但近视的总人数确是全球第一。引起近视的主要原因是用眼不健康，如用连续用眼时间过长，看书，学习时的坐姿不正确等就会容易造成近视的问题。
本设计理念节能智能环保，采用节能型LED灯，且用以红外自动感应设施实现开关台灯的智能化，为了更人性化同时搭载了时间温度日期的液晶显示，且具有相应的提醒警报功能，单片机控制模块、红外传感模块、台灯模块、按键模块、温度模块、闹铃模块、时钟模块、显示模块等八个部分合理化统一配合控制进而体现智能。
据测算，如果在全国范围内广泛推广使用节能灯LED，效果将不亚于新建一座三峡水电站。一盏15W的节能灯，发光亮度相当于60W的白炽灯，寿命约5000小时，是白炽灯的5倍。每天使用4小时，可使用3年半左右，共省电225度，按0.6元一度电计算，则一共可以节省135元的电费所以推广使用节能灯LED是当前开发社会节电的行之有效的好办法。由此可见，节电给我们带来的不仅仅是减少了一些生活费用，最重要的是同时还节省能源减少污染。为了我们的环境，我们大家都应养成节约能源的美德。节电不仅是节俭，还是环境保护的潮流，绿色文明的时尚。
一、 51系列单片机功能简介
（一） 单片机及其应用
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型的全面的计算机体系，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。
当前单片机渗透到咱们生活的各个范畴，简直很难找到哪个范畴没有单片机的踪影。火箭的无线导航系统电路板，笔记本的网络通讯与数据传输，多种机械行业的控制系统，广泛运用的各种智能的磁卡消费等等，小到生活中的各种遥控设备，家用汽车，半自动全自动的智能机器人，检测全自动仪器仪表等，广泛的运用在医学，科学研究创新等，以及各种智能机械了。
（二） STC89C52单片机
1.时钟电路
STC89C52内部有高增益反相放大器它是用来构成振荡器的，引脚RXD和TXD他们是这个放大器设备的输入端和输出端。时钟的产生是可以通过外部和内部两种方式产生的
内部产生方式的时钟电路设计如图1 所示，在TXD和RXD引脚上接上用于定时的元器件，该部分的内部振荡器就可以产生自激振荡。用于定时的元器件通常采用并联谐振回路主要由电容和石英晶体组成的。晶体振荡频率是可以选择的可以在1.2～12MHz之间，电容的值在5～30pF之间，对频率起微调作用的是电容值。
图1时钟电路
外部产生方式的时钟电路设计如图1 所示，RXD用于连接地线，TXD用于接外部振荡器。对于外部振荡的信号我们没有特别的什么要求，只要保证脉冲宽，通常使用频率小于12MHz的方波信号。单片机片内时钟发生器把振荡频率经过处理两分频，产生时钟P1和P2，提供给单片机使用。
2.复位及复位电路
复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，复位键使用情况，第一当运行错误的程序，第二错误的操作使得出现死锁的状态，这时候就要使用复位键。
除PC之外，一些寄存器也受到复位操作的小干扰，寄存器的复位状态如表一所示。
寄存器 复位状态 寄存器 复位状态
PC 0000H TCON 00H
ACC 00H TL0 00H
PSW 00H TH0 00H
SP 07H TL1 00H
DPTR 0000H TH1 00H
P0-P3 FFH SCON 00H
IP XX000000B SBUF 不定
IE 0X000000B PCON 0XXX0000B
TMOD 00H
表一 寄存器的复位状态
复位电路
图2 复位电路
【摘要】
近年来随着智能化节能化的快速发展，节能智能已经深入人心。台灯是我们生活不可或缺的一部分，智能台灯的发展已越来越受到人们的关注。本设计以STC89C52为核心，综合运用温度传感器，时钟芯片，LED液晶显示，红外传感等于一体的智能化台灯。本台灯实现了自动检测有无人实现智能化开关台灯，同时实时显示温度，时间，日期的变化，可调节亮度变化，定时警报，从而实现台灯更人性化使用。整个设计系统的程序设计采用C语言编程实现，进而充分符合节能环保的智能型LED台灯的设计理念。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】单片机,LED,智能环保
引言 1
一、 51系列单片机功能简介 2
（一） 单片机及其应用 2
（二） STC89C52单片机 2
1.时钟电路 2
2. 复位及复位电路 3
3. STC89C52引脚介绍 4
4. STC89C52主要功能 4
二、系统芯片介绍 5
（一）时钟日历芯片 DS12C887 5
1 .器件特性 5
2 .引脚功能 5
（二） LCD1602介绍 7
1.LCD1602的内部显示地址和各引脚接口 7
（三） BISS0001介绍 9
1、概述与特点 9
2、方框图与引出端功能 9
（四） DS18B20 11
1、DS18B20说明 11
2、DS18B20的主要特征： 11
3、DS18B20芯片分析 11
三、系统设计 13
（一） 系统组成及工作过程 13
（二）硬件设计 14
1. 单片机控制模块设计 14
2.按键模块电路设计 15
3. 台灯模块电路设计 15
4. 温度模块电路设计 16
5.时钟模块电路设计 16
6.闹铃模块电路设计 17
7. 显示模块电路设计 17
8. 红外传感模块电路设计 17
（二）PCB印制电路板制作 18
四、软件设计 20
（一）主程序的设计 20
1.单片机功能设计 21
2.按键模块程序设计 21
3. 台灯模块程序设计 21
4. 温度模块程序设计 21
5. 时钟模块程序设计 22
6.闹铃模块程序设计 22
7.显示模块程序设计 22
总结 23
致 谢 24
参考文献 25
附录一 26
（一）原件清单 28
附录三 29
（一）程序 29
引言
近年来随着智能化节能化的快速发展，节能智能已经深入人心。台灯是我们生活不可或缺的一部分，智能台灯的发展已越来越受到人们的关注。随着1996年"中国绿色照明工程"计划的实施，我们希望新一代的节能化智能化照明技术能够得到充分开发和应用，让节能灯照亮全世界。
我国是能源消耗大国，1997年我国能源消费达到了14.2亿tce，成为继美国之后的第二大能源消耗国，而照明消耗掉的能量占社会总能量消耗的10% 以上。而在我门的生活中时常会忘记关掉台灯或者是长时间高亮度的开着台灯，即伤害自己有浪费资源。
另外一个情况是现在中国约30%的人有不同程度的视力问题，其中近视是主要问题，近年来，我国的近视率已上升为全球第二，仅次于日本，但近视的总人数确是全球第一。引起近视的主要原因是用眼不健康，如用连续用眼时间过长，看书，学习时的坐姿不正确等就会容易造成近视的问题。
本设计理念节能智能环保，采用节能型LED灯，且用以红外自动感应设施实现开关台灯的智能化，为了更人性化同时搭载了时间温度日期的液晶显示，且具有相应的提醒警报功能，单片机控制模块、红外传感模块、台灯模块、按键模块、温度模块、闹铃模块、时钟模块、显示模块等八个部分合理化统一配合控制进而体现智能。
据测算，如果在全国范围内广泛推广使用节能灯LED，效果将不亚于新建一座三峡水电站。一盏15W的节能灯，发光亮度相当于60W的白炽灯，寿命约5000小时，是白炽灯的5倍。每天使用4小时，可使用3年半左右，共省电225度，按0.6元一度电计算，则一共可以节省135元的电费所以推广使用节能灯LED是当前开发社会节电的行之有效的好办法。由此可见，节电给我们带来的不仅仅是减少了一些生活费用，最重要的是同时还节省能源减少污染。为了我们的环境，我们大家都应养成节约能源的美德。节电不仅是节俭，还是环境保护的潮流，绿色文明的时尚。
一、 51系列单片机功能简介
（一） 单片机及其应用
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型的全面的计算机体系，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。
当前单片机渗透到咱们生活的各个范畴，简直很难找到哪个范畴没有单片机的踪影。火箭的无线导航系统电路板，笔记本的网络通讯与数据传输，多种机械行业的控制系统，广泛运用的各种智能的磁卡消费等等，小到生活中的各种遥控设备，家用汽车，半自动全自动的智能机器人，检测全自动仪器仪表等，广泛的运用在医学，科学研究创新等，以及各种智能机械了。
（二） STC89C52单片机
1.时钟电路
STC89C52内部有高增益反相放大器它是用来构成振荡器的，引脚RXD和TXD他们是这个放大器设备的输入端和输出端。时钟的产生是可以通过外部和内部两种方式产生的
内部产生方式的时钟电路设计如图1 所示，在TXD和RXD引脚上接上用于定时的元器件，该部分的内部振荡器就可以产生自激振荡。用于定时的元器件通常采用并联谐振回路主要由电容和石英晶体组成的。晶体振荡频率是可以选择的可以在1.2～12MHz之间，电容的值在5～30pF之间，对频率起微调作用的是电容值。
图1时钟电路
外部产生方式的时钟电路设计如图1 所示，RXD用于连接地线，TXD用于接外部振荡器。对于外部振荡的信号我们没有特别的什么要求，只要保证脉冲宽，通常使用频率小于12MHz的方波信号。单片机片内时钟发生器把振荡频率经过处理两分频，产生时钟P1和P2，提供给单片机使用。
2.复位及复位电路
复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，复位键使用情况，第一当运行错误的程序，第二错误的操作使得出现死锁的状态，这时候就要使用复位键。
除PC之外，一些寄存器也受到复位操作的小干扰，寄存器的复位状态如表一所示。
寄存器 复位状态 寄存器 复位状态
PC 0000H TCON 00H
ACC 00H TL0 00H
PSW 00H TH0 00H
SP 07H TL1 00H
DPTR 0000H TH1 00H
P0-P3 FFH SCON 00H
IP XX000000B SBUF 不定
IE 0X000000B PCON 0XXX0000B
TMOD 00H
表一 寄存器的复位状态
复位电路
图2 复位电路
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