基于单片机的变色发光淋浴喷头学位论文 .doc

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1、SRT计划项目研究论文项目名称:基于单片机的变色发光淋浴喷头20基于单片机的变色发光淋浴喷头摘要：本项目利用三基色叠加变色原理，通过51单片机控制PWM调光电路形成不同光色和光强的组合，利用DS18B20传感器实时采集温度控制发光LED的多彩变色。根据光色改变来实时监控环境变化，并创造性的将LED灯与淋浴喷头相结合，通过光与水的自然相溶性，最终达到了淋浴喷头智能、时序变光的效果。关键词：LED；51单片机;DS18B20;PWM调光LuminousshowernozzlebasedonSCMXiaominAbstract:Theprojectwillbeu

2、sedthreeprimarycolorprincipleofsuperposition,throughtheSCMtocontrolthePWMdimmingcircuitwhichcanformthecombinationofdifferentcolorsandintensityoflight,realizethecolorchangingoftheLEDwhichcanmonitorenvironmentalchangetimelyaccordingtothecolorchangingunderthecontroloftimingtemperatur

3、e,thencombinethisLEDlampwiththeshowernozzlecreatively，andeventuallyreachtheeffectofintelligent,timinglightchangingofshowernozzlethroughthesolubilityoflightandthenaturalwater.Keywords:LED;51SCM;DS18B20;PWMcircuit1引言当前社会是一个高速发展的社会，技术更可谓是日新月异。现在浴缸所使用的喷头一般仅有喷水的功能，随着人们生活水平的提高，人们对浴室的要求也

4、越来越高，所以我们运用单片机技术实现实时温度的采集与发光LED点阵的调压来实现灯光的变色，并将此LED灯与淋浴喷头相结合，营造出光、水的和谐效果，让沐浴者能享受到发光淋浴喷头带来的淋浴美感。这种变色发光淋浴喷头克服现有技术的不足，提供一种使用安全、方便、美观的发光淋浴喷头，该淋浴喷头巧妙地采用了新型的照明技术，解决了水电分离和照明效果问题，大大提高了装置的安全性和可用性。2整体方案设计2.1装置系统整体的设计20本设计的整体思路是：（一）温度和时间控制方面：利用温度传感器DS18B20检测喷头出水温度并通过A/D转换将温度反馈信号送给单片机AT89C52进

5、行处理，在数码管上显示当前环境温度值，并将检测到的温度信号与预设报警设定值进行比较来控制LED的变化，同时通过单片机的定时功能设定最大洗澡时间上限来控制灯的颜色变化。图2-1系统构成框图（二）LED变色方面：通过51单片机编程来控制PWM调光电路形成不同光色和光强的组合，根据光叠加原理从而达到不同颜色的灯变化出不同亮度的效果。能够变色的LED正是利用红、绿、蓝三基色原理，通过控制红、绿、蓝三种颜色的灰度来混合出需要的颜色，为了达到这个目的可以在灯里再加一块集成电路，通过上述脉宽调制的方式来精确的控制红绿蓝三种颜色的灰度等级，进而实现光色丰富多彩的动态变化效

6、果。2.2方案论证2.2.1温度传感器的选择在本设计中，温度传感器的选择有一下两种方案：方案一：使用数字式的DS18B20集成温度传感器作为温度检测的核心元件，由其检测并直接输出数字信号给单片机进行处理。20方案二：使用热敏电阻作为检测温度的核心元件，并通过运算放大器放大，由于热敏电阻会随温度变化而变化，进而产生输出电压变化的微弱电压变化信号，再经模数转换芯片ADC0809将微弱电压变化信号转化为数字信号输入单片机处理。对于方案二，采用热敏电阻作为温度检测元件，有价格便宜，元件容易购的优点，但是热敏电阻对温度的细微变化不太敏感，在信号采集、放大以及转换的过

7、程中还会产生失真和误差，并且由于热敏电阻的R-T关系的非线性，其自身对温度的变化存在较大的误差，虽然可以通过一定电路来修正，但这个不仅将使电路变得更加复杂，而且在人体所处环境温度变化过程中难以检测到小的温度变化。故该方案不适合本系统。对于方案一，由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外界放大转换等电路的误差因数，温度误差变的很小，并且由于其检测温度的原理与热敏电阻检测的原理有着本质的不同，使得其温度分辨力极高。温度值在器件内部转化成数字量直接输出，简化了系统程序的设计，又由于该温度传感器采用先进的单总线技术，与单片机的接口变的非常简

8、洁，抗干扰能力强，因此该方案适用于本系统。2.2.2控制器核心的选