感应台灯的设计与实现

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1、智能感应台灯电子科技大学微芯杯刘承文16简介本智能感应台灯控制系统基于超声波测距方式，利用单片机进行处理，能够感知一定范围内的人、或其他物体，当人或物进入其探测范围，台灯开启，并随着距离台灯距离减少。可利用PWM控制台灯亮度，以节约电能。目录一．项目背景·············································3二．方案设计·············································3三．设计过程·································

2、············4四．实用化的可能性、推广价值·····························1316五．创新点···············································14六．作品实物图片·········································14一·项目背景随着科技的高速发展，各种各样的科技产品、家用电器开始走入人们的生活，这一切都大大地提高了人们的工作效率、改善了人们的生活，现在电器的发展趋势是智能化，这样会使人们使用起来更加方便。随着智

3、能控制理论和人工智能研究的深入，各种更加逼真地模拟人类智能的家用电器会更多地出现，而单片机和智能理论的结合，将来不但更多地改进现行家用电器，而且将会产生全新的家用电器。家用电器因为单片机的加入而走向智能化，并且随着人们生活水平的提高日益走向平民化，我们的生活也随着家用电器的发展越来越方便、舒适。随着家用电器的发展，作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化。目前，灯具市场上出售的灯具种类繁多，一般台灯均采用220V交流电源供电，日光灯管、白炽灯泡为光源，手动开关或触摸感应式开光来控制。但这类台灯存在很多弊端，

4、一是电压是不安全电压，给人们使用带来不安全因素；二是日光灯还具有频闪效应，经常使用会给人的眼睛带来一定的伤害；三是耗电量大、台灯通常都是以日光灯为主，在几瓦到几十瓦之间；四是人工化，人们由于手工操作，往往会忘记关灯，这也造成电能的浪费。正因如此，制作生产智能感应台灯具有很重要的意义二·方案设计162.1设计题目：制作一个基于超声波、红外等测距方式的智能感应台灯控制系统，系统能够感知一定范围内的人、或其他物体，当人或物进入其探测范围，台灯开启，并随着距离台灯距离减少，利用PWM控制台灯亮度，以节约电能。2.2基础要求：1、在

5、控制系统2m范围内，能正常感知物体并开启台灯2、当人或物，移出其感应范围时，能够关闭台灯3、在人或物与控制系统距离变化超过20cm时，台灯光线应用明显变化2.3发挥部分：1、控制系统能同时控制2路或2路以上台灯2、控制系统能显示人或物体与控制系统距离3、控制系统能够实时显示系统开启时间4、其他三·设计过程3.1方案比较与选择3.1.1测距模块的选择方案一：红外线测距模块SHARP夏普原装红外测距传感器GP2Y0A21YK0F量程10-80cm16红外测距模块虽然距离精准，但是最大距离不够，不能达到要求的2M距离。方案二：超

6、声测距模块工作电压：4.5V~5.5V。功耗电流：最小1mA最大20mA谐振频率：40KHz；探测距离范围：4毫米～4米。误差：4%；经比较，超声测距模块的距离和工作电压都符合系统要求，而且超声测距模块比较便宜，所以本次设计采用超声测距模块。3.1.2台灯电路的选择方案一:采用三极管放大电路方案二：采用上拉电源的方式16经比较，本次设计采用四组LED，没有必要采用三极管放大电路，三极管电路复杂，上拉电源的方法电路简单，而且灌入单片机的电流在可控范围内，所以本次设计采用方案二。3.2方案描述系统总体框图如图所示。超声测距模块

7、测出超声波从发出到返回过程的时间，单片机通过计时器记录这一时间，并按照公式计算出物体到系统的距离。这个距离再通过显示模块显示出来，距离作为一个参数，PWM波参考距离的值开启或关闭LED灯。STC89C52单片机计时器显示超声波测距模块4个LED灯距离显示当物体与系统间的距离为0-50cm时，开启四盏灯，距离为50-100cm时开启三盏灯，距离为100-150cm时开启两盏灯，距离为150-200cm时开启一盏灯，距离大于200cm时关闭台灯。3.3设计原理由单片机的P3^3引脚产生一个20us的脉冲信号，超声测距模块接收到

8、此信号的时候，产生超声波，同时ECHO引脚产生高电平信号，当接收到超声波以后，echo引脚产生低电平信号，单片机通过定时器1中断来记录时间，以此来计算距离。单片机得出距离以后，通过定时器0中断来驱动计时数码管和距离显示数码管和PWM波，以此来控制LED灯。163.4程序#include