《论文_智能台灯设计研究(定稿)》

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1、智能台灯Mryang哈尔滨工程大学理学院光信息科学与技术专业摘要：设计制作了一种智能台灯，主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯，无人时关灯，节约能源；且能纠正坐姿，防止近视。关键词：节能;纠止坐姿；BISS0001一、引言：台灯已是千家万户的必需生活用品，经常由于忘记关灯而造成巨人的能源浪费。当夜晚来临时，人们乂摸黑去开灯，非常不方便。在这里设计了以人休红外辐射（波长为9.5um）传感控制电路。当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯；当人体

2、太靠近桌面时，台灯自动感应，警告纠正坐姿，若在一定时间内未离开桌面则口动熄灭。当人离开时则自动关灯，达到节约能源的冃的。二、系统组成及电路设计：1.系统组成部分处理过程。当环境光比较弱时，光敏电阻阻值变大，信号处理电路接收到咼电平，从而启动热释电红外传感器工作。热释电红外传感器1探测比较远的距离，当人体进入到传感器1必坍训il姑圉rib口*比£紡耳己乐卜住导烙、:Olli比①夂乃1、工田倉导十hBISS0001VCIBVDD2OUT2IN・1IN*1IN-1OUTVCCCCCCCCCCRP1图二传感器组成的信号检

3、测及处理部分图二是由红热释电红外传感器、光敏电阻、BISS0001组成的信号检测及处理电路。红热释电红外传感器只对波长为10um（人体辐射红外线波长）左右的红外辐射敏感，所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。探头内包含两个互相串联或并联的热释电元，而且制成的两个电极化方向止好相反，环境背景辐射对两个热释元件儿乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输岀。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，于是输出检

4、测信号。BISSOOO1是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。当外界光强较强时，光敏电阻阻值很小，BISSOOO1检测到低电平，从而封锁14脚，禁止传感器infarel的信号。当外界光强较弱时，光敏电阻阻值很人，BISSOOO1检测到低电平,开启14脚；infare1检测到人体信号时，产生微弱的信号输出，经R5、R1005、R4、Cl、C6、C7组成的信号放人滤波电路。R1000、RIOOkCl000和C1001组成的延时电路。信号经处理后从2脚输出

5、。单片机控制电路图三是由单片机组成的报警及灯光控制电路。当外部无任何屮断时，80C51控制74LS138的使能控制端，使后面电路不工作。当有中断一产生时，80C51启动74LS138,向P0脚低4位发送信号，控制灯慢慢亮。当屮断1和屮断0同时产生时,80C51屏蔽掉中断1,启动74LS138向P0脚低四位发送数据，使灯光慢慢变暗。这里采用74LS138控制DC832可以节省80C51的管脚，有利于扩展，以便于控制多盏灯。由于采有DC0832可以有效地使灯实现阶梯形的变化。3.程序框图:开始中断1程序初始化中断入口

6、图四开启所有中断R=0中断0中断入口调川延时程序TIME17T丿口“I样TBI,丿』动计阻化卜;。当中囲宰TIMEr）品1,纟呀泊向P0》1来时，进才中断J（延发送技据进4循坏，直至R=7］即实现"pt产牛时，根据扮先级-发送数据中断返回入口R=7发送数据R-1个充掉审断1,开扇中断07厲查询测范围內打则返回主程卑若为1,则向po高四位持原来辱亮状【态，调用延吋稈序TIME1,判1BR0是.否等于0,若调用延时程序TIMEOLR+1R=7?卜钟）,怀不不石到达热释电探测器的繰于程序来排除干扰，P调用延时程序TIM

7、EOR=0?若为0,，使灯保,若不是，则R0减1R0等到于0,此程序的目的是实现灯慢慢变暗。中断返冋二、实验结果：本系统的主要设计思想来源于生活。台灯是一般家庭的生活必需品，但由于经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。全球这么多台灯，估算一下，消耗能源可观。另一个是作为一个必需品，当然要使生活变得更方便，省去了黑暗中开灯的麻烦，并且可以纠正坐姿。木系统在实验室进行了实物实验。热释电红外探测器1的距离是4m左右（距离可调），主要是因为般來说是门离书桌的距离;以便黑暗屮时人一到门口则启动，省去了开灯的麻烦，用户可以根据自

8、己的实际情况进行距离调节。热释电红外探测器1的距离是10cm左右（距离可调），主要考虑是当学习时，有时坐姿不正，引起身休离桌曲太近，容易引起近视，此时台灯发出警告，提醒注意，若在设定的时间内未离开，则强制熄灭。有时人学习累了，趴在桌子上睡觉，而忘了关灯，这时系统就会检测到，从而启动延时程序，一段吋间过后，台灯就会自动熄灭。本系统的主要技术难点在于对人体红外信号的采集及处理