智能照明模拟系统论文

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1、论文报告题目：智能灯设计1.本选题的理由及意义随着生活水平的提升，现代社会压力也在提升，尤其是青少年们，繁重的学业压力，长久用眼过度和读写姿势不正确造成了眼部屈光不正，引发了近视，据可靠调查报告表明，至2010年我国近视发病率平均为67.8%,而且低龄化严重，绝大多数都与日常用眼习惯有直接关系，如距离书本过近，看书环境过暗，阅书时间过长等。因此，本课题研究的智能灯有着很大的市场需求，能够适应不同场合的使用情况，根据光线情况自动亮灭控制灯光，矫正不好的用眼习惯，对于无人在边上时，能全自动提醒看书的人，不会再让使用者在昏暗的环境下看书，也不会使得眼睛与书本离得过近,培养好的读书学习姿势，

2、蜂鸣器提醒使用者注意坐姿，保证使用者不过度疲劳用眼，从而从根本上解决预防近视。本设计实物体积小，重量轻，价格实惠，易于携带使用，为使用者提供了方便。2.需要重点研究的关键问题及解决问题的思路关键问题一、感光模块的设计本电路由光敏传感器模块、光敏电阻、电阻器、电容器、可控硅电子调压器、触发继电器模块、照明灯组成，本设计中光敏传感器用于检测光线，光敏电阻用于感应光线使得自身阻值变化。工作原理：在环境光线亮度达不到设定阈值时，光敏传感器D0端口输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端口输出低电平，DO端口与单片机相连，用单片机检测高低电平，高电平时触发继电器使电路通路，形成光控

3、开关，再通过光敏电阻感应光强，外界光线变弱时阻值下降，使得与它相连的可控硅电子调压器的电压增大，使得照明灯两端电压增大，亮度增强，起到护眼功能。关键问题二、测距模块的设计本模块电路由超声波测距传感器模块、液晶显示器、蜂鸣器、继电器、串口输出引脚、微动开关、光电耦合器等组成，在模块的Trig引脚上给以10us以上的高电平信号，触发模块工作，通过超声波探头自动向外发送8个40kHz的方波（超声波），当信号碰到前方的物体时，反射回来，模块检测到返回信号时，通过Echo输出高电平信号，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间，即距离=（高电平时间*声速（340M/S））/2。单片机内部将

4、距离数据写入液晶，液晶显示屏显示实际距离与报警距离，当实际距离小于设定距离时候，光电耦合器的光耦导通，蜂鸣器发出报警声音。关键问题三、台灯/夜灯模式以及自动/手动模式切换本模块在单片机51平台上实现，需要定义好各模式之间的逻辑关系，根据时间来获得不同的模式，智能灯实现不同的功能所需。关键问题四、时钟模块的设计本模块使用DS1302时钟芯片，能有效记录并显示当前的日期和时间，并且掉电保护，利用后备电源供电，保证数据的更新，使自动/手动模式顺利根据时间切换。1.创新点及实践价值智能灯设计采用超声波收发测距装置，对人体无辐射的伤害，使得消费者可以放心使用，对人体无干扰；感光模块分为触发部分

5、与调节部分，合理使用电力，手动打开光控开关后，在光线低于设置的范围时候才会触发开启，使得光源通电，由此不会浪费更多的能源，起到节约环保的作用；本设计整体有较高的升级性与功能延伸扩展性。并且操作简单、方便，成本低，性价比高，实用性强，能有效的保护使用者的视力，适合不同场合不同模式切换使用，体积较小便于携带，使用寿命较长，相对于同类产品更为经济大众化。2.完成本选题所需的工作条件（如资料、工具书、计算机设计绘图、实验、调研）及解决办法参考资料：在万方数据库，CNKI中国期刊全文数据库，维普数据库，PubMed数据库上搜索关于“视力保护”,“测距装置”，“感光装置”，“eyesightpr

6、otectiondevice”等的相关文献。实验：电路试验调试实验室，生物医学工程系学生实验室参考工具书：《单片机原理及应用》、《电子技术基础》、《模拟电子技术基础》等。工具：计算机、稳压电源、电烙铁、电路铜板、万用表、Stm32开发板等计算机编程语言：C语言参考文献：[1]戴日章，吴志勇•基于单片机AT89C51的超声波测距系统设计•计量与测试技术.2005,32(2)[2]蒋峰.远程无线灯光智能控制开关的设计.中南林业科技大学学报,2011,31(11)[3]王瑞.基于单片机的超声测距仪的研制•仪器仪表用户.2006,(4),58-60[4]许艳惠•基于单片机控制的超声波测距系统

7、的设计[J].仪器仪表用户.2006,05,34-35[5]刘春，陈林.探析基于单片机测距仪的设计与实现•自动化工程.2012,05[6]华亮，堵俊，吴晓.新型高精度一体反射型超声波传感器测距系统研制.仪表技术与传感器,2008,(4)[7]兰羽，周茜•超声波测距系统接收电路研究.电子设计工程，2012,20(14):81-83[8]任雨竹.超声波多功能视力保护器的设计•科学与财富.2014(7)[9]荆红莉，王晶，王涛.超声波测距系统设计•数字技术与应用