【《基于单片机的多功能台灯的设计(论文)》5500字】.docx
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1、基于单片机的多功能台灯的设计目录基于单片机的多功能台灯的设计1摘要1引言21 .研究的背景及发展历程21.1 研究的背景21.2 台灯的发展历程32 .系统总体设计方案32.1 系统概述和框图32.2 调光方式53 .系统硬件设计53.1 单片机控制模块和最小系统53.2 光照强度检测模块63.3 模数转换模块63.4 红外人体感应模块63.5 照明模块83.6 按键输入模块83.7 姿势矫正模块93.8 蜂鸣器报警模块94 .系统软件设计10115.硬件组合与调试124.1 元件的焊接与组装124.2 系统的调试126.总结13摘要:我们的日常工作和学习过程中都会用到台灯,它是我们生活中一个
2、不可缺少的物件。然而,普通台灯使用的光源大多是白炽灯,而且灯光亮度是不能随意调节的。人在长时间使用这种台灯的情况下,不仅浪费电力,而且有损眼睛视力。因此本文提出一种多功能台灯系统设计,该系统是以STC89C52单片机为主控芯片,配合光照强度检测模块、红外感应模块、照明模块等来实现我们需要的功能。同时,当感应到人体距离桌面过近时,台灯会发出警报声,提醒人们注意坐姿。该设计一方面可以实现节约电能的目的,另一方面也可以纠正坐姿以预防近视。关键词:单片机;多功能台灯;光敏电阻;人体红外感应KeyWords:Singlechip;Multifunctionaltablelamp;Lightdepende
3、ntresistors;Humanbodyinfraredsensor引言人类历史一直是一个不断发展的过程。回顾历史,唐朝开元盛世,万国来贺,但是到了清朝却闭关锁国,而此时的西方国家却已经通过工业革命,步入了电气时代。因为科技上的落后,中国从一个泱泱大国变成了其他国家可欺凌的对象,也因此不得已的进行了长达几十年的斗争。鉴此教训,我们也真正的认识到科学技术是第一生产力这一真理。而随着我国科学技术水平的发展和提高,各种智能产品层出不穷,人民的美好生活也得到了保障。但现今,大量浪费能源却成为人们生活的一个热点问题,通过什么方法来合理配置资源是一个关键问题。为了有效改善能源浪费这个问题,我们应以身作则
4、,从生活中的细微之处入手,来节约能源。生活中的普通台灯使用的光源大多是白炽灯,而且灯光亮度是不能随意调节的。这种台灯不仅浪费电力,而且有损视力。所以,开发多功能台灯也顺应了时代的需求。1 .研究的背景及发展历程1.1 研究的背景电能在人类社会进步与历史发展过程中起着重要推动作用,它极大地改善了人们的居住环境和生活条件,提高了社会生产的效率。但是,随着信息科技的飞速发展,我国国民经济的发展也需要越来越多的能源供应,电力供应短缺的问题也日益凸出。究其原因,除了电力能源建设短缺外,电力能源利用率低和电力能源的浪费也是造成我国电力短缺的一个重要原因。由于电力能源利用率低,我国每年大约有2000亿千瓦时
5、的巨大电力浪费。面对严重的能源浪费现象,我们应该响应从生活的各个方面节约电能的号召。另一方面,近年来,青少年近视眼患者发病率逐年增加,根据国家卫生委员会发布的相关数据统计来看,2018年我青少年近视人数超过青少年总人数的一半,我国儿童和青少年整体近视率为53.6%,而且到2021年这几年间近视率还在不断攀升。并且近视患者的年龄也呈越来越年轻化的趋势,近视防控的任务迫在眉睫。在人们的认知中,近视可能只是“看不清远处”。但是实际上,近视还存在着许多潜在的危害,这将会给我们的生活带来更加严重的影响。甚至高度近视还极有可能会导致失明,严重威胁人们的正常生活和视觉健康。目前,近视眼仍是世界性医学难题,尚
6、无安全有效又无风险的治疗手段。因此我们更应该重视预防近视这一方面,养成一个好习惯。比如,在学习时,应选择适合自己的台灯,不要在太亮和太暗的光线下学习,注意自己的坐姿,并与桌子保持一定的距离,这样才能够有效的预防近视,使我们青少年能有一个良好的视觉。1.2 台灯的发展历程台灯其实是以古代的烛台为原型设计的,它的发展可以分为三代,第一代就是用的普通的白炽灯为光源,添加开关来控制台灯的亮灭,但是这种白炽灯的寿命比较短、来回开关次数多了以后灯光就会变暗。而且由于需要手动开关灯,但是往往会有很多人出门时忘记关灯而造成浪费。第二代台灯则是用电子整流器代替了原来的普通整流器,而且在开关部分使用了光控开关,不
7、仅达到了护眼的目的而且实现了白天关闭和晚上开启的功能。第三代台灯则是LED台灯,使用LED作为光源使得台灯的能耗变低、光效比较好、使用寿命更加长久,而且在原来的基础上表现的更加智能,即能通过感应台灯附近是否有人来实现自动开关灯,这也使得台灯更加省电和环保。但是市场上的智能台灯普遍较贵,这也使得智能台灯的发展受到了一些限制。本设计是一款多功能智能台灯,该台灯能够通过感应周围是否有人以及周围环境中光照强度的变化来实现自动开关灯和调节亮度,而且能够在人体距离桌面过近时发出警报声,来提醒人注意矫正坐姿。同时,该台灯也能够手动控制开关灯。在完整的设计完成,制作出来后该系统设计能够达到节约电力、纠正坐姿和
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