节能智能台灯

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1、第八届全国信息技术应用水平大赛基于IAP15F2K61S2单片机系统的节能智能台灯参赛单位：广东工业大学华立学院参赛队员：林志伟许子训黄雄茂指导老师：程东胜罗洪霞联系方式：18011920358邮箱地址：18011920358@163.com2013年10月摘要本系统设计运用了STC公司生产的IAP15F2K61S2型号单片机和数字电路以及模拟电路结合创新所设计出的一款具有创新性和实用性的作品。首先我队队员深入学习了STC公司生产的IAP15F2K61S2型号单片机，并将其与我们在学校所学习的模电数电知识想结

2、合，大胆地创新开发属于自己思维的一款作品。本系统主要由电源模块，低功耗LED模块，光强感应模块，LM324运放电路模块以及IAP15F2K61S2单片机调节控制模块组成。它是有双模式切换的，第一个模式是通过单片机结合数模和模数转换芯片，制作出输出电压控制模块，利用电位器调节输入的参考电压，从而控制其输出电压的大小继而控制台灯的亮度。另一个模式是需要另一个光强传感器模块，采集台灯周围光的强度，并给单片机一个相应信号，利于让其控制台灯的光强在一定的值内，从而达到其智能控制光强的作用。我们的系统设计简单，成本低，性

3、价比高，而且采用低功耗LED节能化以及自动调光智能化，并且适用于学生等广大群众。关键词：单片机数模转换智能化节能化目录1.引言42.方案论证43.系统设计43.1电源模块63.2低功耗LED模块63.3光强感应模块73.4LM324运放电路模块83.5IAP15F2K61S2单片机调节控制模块94.实验流程115.结论156.参考文献151.引言进入21世纪以来，科技不断地发展，台灯的品种与功能也越来越多，而且也在日益完善，不断地给我们的世界增添光彩。但是，现在市场上多数台灯在节能方面都是还不够完善的，而且成

4、本方面也不太乐观。正因为这样我们的作品正是迎着这时代的高潮加上创新应运而生，并采用STC公司生产的IAP15F2K61S2型号单片机作为台灯的主要控制芯片已构成一个单片机控制系统，通过双模式切换来达到智能人机选择模式的效果，以及通过低功耗LED作为灯源从而达到节能环保的效果。还有用一个光强传感器模块，采集台灯周围光的强度，并给单片机一个相应信号，利于让其控制台灯的光强在一定的值内，从而达到其智能控制光强的作用。这样做有利于保护我们的眼睛，防止我们的视力下降。目前，大多数学生都为学业因此，我们的作品不仅仅节能化

5、和智能化，成本还很低，并且适合广大人民群众使用。2.方案论证方案一：采用STC公司生产的IAP15F2K61S2型号单片机作为台灯辅助功能的主要控制芯片已构成一个单片机控制系统，IAP15F2K61S2型号单片机主要是为台灯增加一个数字时间闹钟功能，从而将闹钟与台灯的有机结合，设计成一个简单的作品。方案二：采用STC公司生产的IAP15F2K61S2型号单片机作为台灯的主要控制芯片已构成一个单片机控制系统，它具有双模式切换的，第一个是模式是手动调光，第二个是根据外界光源来自动调光，从而制作出结果简单的作品。通

6、过上面的两个方案，我们决定和选择第二个方案。因为第一个方案虽然结构简单，只是单独地加一个辅助功能时钟，不够智能化，而第二个方案是由单片机做为控制核心，采用双模式切换，第一个模式是通过单片机结合数模和模数转换芯片，制作出输出电压控制模块，利用电位器调节输入的参考电压，从而控制其输出电压的大小继而控制台灯的亮度。另一个模式是需要另一个光强传感器模块，采集台灯周围光的强度，并给单片机一个相应信号，利于让其控制台灯的光强在一定的值内，从而达到其智能控制光强的作用。这样的实现从而达到智能化，以及其节能作用，最主要的是我

7、们采用无频闪的LED，达到护眼的功效。3.系统设计本系统主要由电源模块，低功耗LED模块，光强感应模块，LM324运放电路模块以及IAP15F2K61S2单片机调节控制模块组成。并且是有双模式切换的，第一个模式是通过单片机结合数模和模数转换芯片，制作出输出电压控制模块，利用电位器调节输入的参考电压，从而控制其输出电压的大小继而控制台灯的亮度。另一个模式是需要另一个光强传感器模块，采集台灯周围光的强度，并给单片机一个相应信号，利于让其控制台灯的光强在一定的值内，从而达到其智能控制光强的作用。如图1所示：图1原理

8、图如下：3.1电源模块我们采用变压器将家用220V电压转换成15V交变电压，然后通过四个二极管整流桥整流输出，以及通过多个电容稳压和多次滤波输出，再运用7805稳压芯片稳定地输出5V直流电压。如图2所示：图23.2低功耗LED模块虽然从数模转换模块输出的小电流经过LM324运放电路放大后最终输出端能达到4~5V电压，但其输出功率比较小，不足以驱动点亮我们台灯中的低功率led灯，所以我们通过运用5个8