文档介绍：Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
智能台灯毕业设计
数理与信息工程学院
《单片机原理及应用》期末课程设计
之则亮，去之则暗，不用动手。省电是比较重要的，现在全世界都缺少电能，2003年，美国和加拿大大面积停电。我国也是，每到夏天就有很多省市拉闸限电。如果用上我们的智能台灯，那么假设一天我们可以节省10min 的开灯时间，灯上装的是10W的节能灯泡（一个10W的节能灯泡相当于40W的白炽灯泡）。节省的电能为10Wｘ600s = 6000J ，一个月（30天）就能节省180000J，一年就能节省2190000J的电能，相当于千瓦时。不要小看这个千瓦时的电能。如果全国人都能每年节省千瓦时的电能，那么每年全国会省下亿千瓦时的电能，这亿千瓦时的电能相当节省接近4亿人民币，4亿人民币可以建造多少所希望小学，可以救助多少无家可归的孤儿，可以圆多少贫穷的孩子无法圆的上学梦啊！更重要作用的是环境保护。大家都知道我国有70%的电能来自火力发电厂，而火力发电厂少发一度电（就是1千瓦时）会减少1千克的CO2排放。那么节省亿度的电能就等于少向大气排放39万吨的CO2 ，而CO2是温室效应的最归祸首。就是因为全球向大气排入过多的CO2，导致了温室效应的加剧，海平面上升，大片的土地被淹没，气候变暖，降水和土壤湿度进一步减少，气候逐渐干旱，土地沙漠化和草原退化将变的更加严重。
本设计任务和主要内容
本论文主要研究单片机控制的智能台灯系统，分别对环境光的亮度、人体的位置、光线自动调节及系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。
主要内容如下：
根据智能技术的特点，进行智能台灯系统的整体研究与设计。
根据感知环境光的特点，对周围的亮度进行记录和识别。
使用光线自动调节功能，对亮度进行正确的调节。
根据热释电红外传感器来感知人体的位置，判断是否开关，或者是否发出相应警告纠正坐姿的控制方式。
针对人体位置难以用精确的数学模型描述的特点，采用模糊控制理论，对这一理论进行了深入的研究，重点研究区分的模糊控制方式。
无线遥控器系统的发射与接受功能的设计思路的明确。
相关公式如下：
可变电阻确定如下：
(2-1)
限流电阻确定如下：
(2-2)
第2节 系统主要硬件电路设计
单片机主机系统电路
系统电路组成
AT89C51
单片机
热释电红外传感器2
信号
处理
电路
电源控制电路
遥控器
热释电红外传感器1
输出提醒电路
图2-1 单片机控制系统原理框图
本系统组成如图一所示，主要由三部分组成：
传感器及信号处理部分：检测人体辐射红外信号及光强信号经过处理后变成可处理的数字信号
以89C51组成的中央处理单元：处理信号并发出控制命令
输出提醒电路及电源控制控制电路 ：给出提醒信号并根据89C51给出的命令控制灯光
系统工作原理
整个系统是以89C51控制下工作的。其工作过程为：当环境光比较强时，光敏电阻阻值比较小，信号处理电路检测到低电平信号，禁止热释电红外传感器工作，省去了89C51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高电平，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的控测范围内且光强较弱时，信号检测电路处理信号，并向单片机发送一个中断，89C51启动灯光控制电路，使灯慢慢变亮。当环境光比校弱时，且人体过于靠近桌面，热释电红外传感器2检测到信号，同时了在热释电红外传感器1的控测范围内，信号处理电路同时向89C51发送信号，89C51处理信号根据优先级顺序，屏蔽掉热释电红外传感器1的信号，启动延时电路，发出警报使人离开，若在设定的时间内未离开桌面，则启动灯光控制电路，使灯慢慢熄灭。当人体离开热释电红外传感器2的控测范围且在热释电红外传感器1的控测范围内时，灯光又慢慢变亮。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。它是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版，是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪