基于51单片机智能台灯节能灯热释人体自动感应照明灯设计

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**单片机设计介绍，基于51单片机智能台灯节能灯热释人体自动感应照明灯设计

文章目录 一 概要二、功能设计设计思路 三、 软件设计原理图 五、 程序六、 文章目录

一 概要

  基于51单片机的智能台灯节能灯热释人体自动感应照明灯设计概要如下：

一、设计背景与目的

在现代家居生活中，人们对台灯的需求日益增加，不仅要求台灯提供足够的光线，还希望其具备节能、智能化等特性。基于这一需求，我们设计了一款基于51单片机的智能台灯节能灯热释人体自动感应照明灯。该系统通过热释人体红外检测技术实现自动感应照明，同时结合51单片机进行智能控制，以达到节能、智能化照明的目的。

二、系统组成

本系统主要由以下几个部分组成：

51单片机控制器：作为整个系统的核心，负责接收和处理来自各个传感器的信号，并根据信号控制台灯的开关、亮度等参数。
热释人体红外检测模块：该模块能够感知人体辐射的热量，并在有人进入感应范围时输出信号给51单片机控制器。
光照检测模块：通过光敏电阻等元件检测环境光线的强度，并将信号传输给51单片机控制器。
LED光源模块：作为照明灯具，负责提供光线。LED光源具有节能、寿命长等优点，非常适合用于智能台灯系统。
A/D采样ADC0832模块：负责将光照检测模块输出的模拟信号转换为数字信号，以便于51单片机控制器进行处理。
按键和液晶LCD1602显示模块：按键用于手动切换系统的工作模式（自动模式/手动模式），液晶显示屏则用于显示当前的工作模式、环境光照强度以及设置的光照阈值等信息。
电源管理模块：利用电源管理电路对电源进行保护，实现过载、过压、过流保护功能，确保系统的稳定运行。
三、工作原理

在自动模式下，系统通过热释人体红外检测模块和光照检测模块实时监测环境参数。当有人进入感应范围且环境光线强度低于预设的光照阈值时，51单片机控制器将控制LED光源模块开启照明；否则，LED光源模块将保持关闭状态。
在手动模式下，用户可以通过按键手动控制LED光源模块的开关和亮度。此时，热释人体红外检测模块和光照检测模块将不起作用。
系统通过液晶LCD1602显示屏实时显示当前的工作模式、环境光照强度以及设置的光照阈值等信息，方便用户了解系统的工作状态。
四、系统特点

智能化程度高：通过51单片机控制器实现自动感应照明和智能控制，无需人工干预即可实现节能、智能化照明。
节能环保：采用LED光源作为照明灯具，具有节能、寿命长等优点；同时，系统能够根据环境光线强度自动调节LED光源的亮度，进一步降低能源消耗。
安全性高：系统具有过载、过压、过流保护功能，确保系统的稳定运行；同时，在自动模式下，系统只有在有人进入感应范围且环境光线强度低于预设的光照阈值时才会开启照明，避免了不必要的能源浪费和安全隐患。
便捷易用：系统通过按键和液晶LCD1602显示屏实现人机交互，用户可以随时切换工作模式、调节光照阈值等操作，非常方便易用。
五、应用前景

基于51单片机的智能台灯节能灯热释人体自动感应照明灯具有广泛的应用前景。在家庭、办公室、学校等场所中，该系统都可以为人们提供便捷、节能、智能化的照明体验。同时，该系统还可以根据实际需求进行扩展和定制开发，以满足不同用户的特殊需求。

二、功能设计

由STC89C52单片机、光照检测、A/D采样ADC0832、高亮LED灯、按键、液晶LCD1602显示、人体热释红外模块及电源组成。

1、系统有自动模式和手动模式，按下切换开关，在手动模式，可以通过手动开灯关灯。

2、再次按下切换开关，系统进入自动模式，如果检测到有人，且光敏电阻检测到的光线强度低于手动设定的光照阈值，则灯亮，否则，不亮。

光照阈值可以手动调节。

3、液晶第一行显示切换模式，第二行显示环境光照强度和设置的阈值。

4、人体检测只有在自动模式下起作用，人体检测有状态指示灯指示，检测到人指示灯亮否则不亮。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25

网址：基于51单片机智能台灯节能灯热释人体自动感应照明灯设计 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/163241

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