一种基于单片机的智能led照明灯设计

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1、一种基于单片机的智能LED照明灯设计摘要：为了进一步提高照明灯的自动化水平，针对目前照明灯功能单一、自动化程度低的不足，提出了一种基于单片机的多功能智能LED照明灯设计。以STC89C52为控制器，采用LCD、LED灯泡、矩阵键盘、触摸片、可控硅、光强度传感器等完成照明灯硬件设计；以KeiluVison3为软件开发环境完成照明灯的软件设计。实现了自适应调光、无级触摸调控光亮以及万年历附加功能，具有较高的适用性。中国8/vie　　关键词：智能LED照明灯；单片机；自适应；无级触摸调控　　中图分类号：TP311文献标识码：A：1009

2、-3044（2017）02-0220-03　　ANemingLightsBasedonMCU　　HUZi-niu，ZHANGCU.Theneatrixkeyboards/touchingtablets/siliconcontrol/photosensitivesensorstoacplishthehardps.AndthesoftpisachievedbyKeiluVision3softentenvironment.Itcanautomaticallydimandsteplesslyadjusttheintensityofligh

3、t.Italsocontainsperpetualcalendar.Theneps；MCU；automaticallydim；steplesslyadjust　　1背景　　�S着社会生活水平的提高和科技的发展，人们对灯具的要求也越来越高。当今市场上有着各式各样的照明灯，但大多数功能单一、自动化水平低。多数照明灯的控制方式是通过按键开关、手动旋钮式开关或三级触摸调光方式，这些传统开关使用寿命短，容易坏。用户无法将灯光调节到最适合的亮度，不能使亮度平滑地转变并且受到预设亮度的限制，无法满足人们对照明灯多样化的需求；有时周围环境变亮，而

4、用户忙于工作或学习，忽视了亮度的变化，未将照明灯光调暗，易造成资源浪费，或者外界光线变暗，没有使灯光变亮，不利于用户的视力，尤其是青少年。针对照明灯现有的不足，本文设计的照明灯具有无级触摸调控功能，用以实现灯光亮度的无级变化；还具有自适应调光功能，可以根据外界环境的亮度自动调节灯光的亮度；同时具有万年历附加功能，丰富了照明灯的功能。该照明灯的光源采用LED灯珠，LED光源与传统的光源相比，其具有发光效率高、寿命长、安全可靠性等优点[1]。本设计的自动化程度较高、功能多，具有较高的适用性和广泛的应用价值。　　2系统组成及硬件电路设计

5、　　该照明灯系统主要由外界光强度检测电路、无级触摸调控电路、信号处理电路、时钟电路、LED照明电路、LCD、MCU、矩阵键盘、光强度传感器、触摸片、光敏电阻等组成。系统硬件总体结构图如图1所示。　　本照明灯系统具有以下功能：　　1）自适应调光功能：采用P调光方式[2]，利用外界光强度检测电路来检测外界光强度，通过信号处理电路，将光强度信号转化为数字信号，传送至单片机，利用相应程序软件改变P的占空比来进行自适应调光，以使LED照明灯达到最佳照明效果。即当外界环境变亮时，照明灯自动调暗一些，当外界环境变暗时，照明灯自动变亮。　　2）无

6、级触摸调光：采用触摸调光集成电路SM7232，可以使照明灯的亮度转变平滑而且不受预设亮度的限制。　　3）万年历功能：通过时钟电路、LCD、矩阵键盘、光强度传感器准确实时地显示时间信息和光的亮度信息。　　2.1单片机最小系统模块　　单片机最小系统为本设计的控制核心，本设计采用STC89C52单片机。该单片机内部自带8KBFlashROM、512BRAM，内带4KBEEPROM，含有一个全双工串行接口，内有振荡电路等，是一种增强型8051单片机。广泛地使用在工业测控系统中[3]，价格低廉，功耗小，所具备的功能足以满足本设计的需求。同时

7、STC系列单片机支持串口程序烧写，对开发设备要求低，具有较高的性价比。　　2.2无级触摸调控模块　　利用无级触摸调控电路，如图2所示。其核心器件是一块SM7232调光专用集成电路，如图3所示。它有8个引脚：1脚（VDD）为电源正端，7脚（VSS）为电源负端，2脚（DOZE）、5脚（SEN）、6脚（SLAVE）是相移控制输入端，5脚为触摸控制输入端，手触摸信号经R5，R4这两个高值电阻输入，当触摸时间在0.4s内可完成开或关功能，如果想使灯光由暗变亮或由亮变暗，无级变化，则需要长时间（大于0.4s）触摸M。3脚（CAP）是内部PLL

8、的低通滤波电容外接端，4脚（SYN）是电源率同步输入，8脚（OUT）是触发输出端。与触摸片M相连的R4、R5电阻的阻值较高，用以保证使用者的安全。电阻降压半波整流稳压电路由V1、V3、V2与V1组成，输出5V直流电。C4是滤波电容，可滤去尖脉冲干扰