当前位置:首页>> >>


基于STC单片机的人体感应台灯.rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20181030002152224    类型:共享资源    大小:2.14MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-30
    尺寸:148x200像素    分辨率:72dpi   颜色:RGB    工具:   
    25
    金币
    关 键 词:
    基于 STC 单片机 人体 感应 台灯
    资源描述:
    科技学院 2011 届本科毕业论文基于 STC 单片机的人体感应台灯专 业: 电子信息工程 指导教师: 王 松 学生姓名: 周航宇 学生学号: 072004110519 中国﹒贵州﹒贵阳2011 年 5 月贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 I 页目录摘要 ...........................................................................................................................................IIIAbstract.....................................................................................................................................IV第一章 绪论 .............................................................................................................................11.1 引言 ............................................................................................................................11.2 课题的发展现状 ........................................................................................................11.2.1 单片机的发展现状 .........................................................................................11.2.2 台灯的发展现状 .............................................................................................21.3 课题研究的意义 ........................................................................................................31.4 本文结构 ....................................................................................................................3第二章 光敏电阻 .....................................................................................................................52.1 简介 ............................................................................................................................52.2 光敏电阻的结构 ........................................................................................................52.3 光敏电阻的分类 ........................................................................................................62.4 光敏电阻的主要参数和特性 ....................................................................................62.5 光敏电阻的制作材料 ................................................................................................72.6 光敏电阻的工作原理 ................................................................................................72.7 光敏电阻的应用 ........................................................................................................82.7.1 光敏电阻调光电路 .........................................................................................82.7.2 光敏电阻式光控开关 .....................................................................................8第三章 红外传感器的功能特性 ...........................................................................................103.1 热释电红外传感器 ..................................................................................................103.1.1 概述 ...............................................................................................................103.1.2 热释电红外传感器的结构及工作原理 .......................................................103.1.3 热释电红外传感器的优缺点 .......................................................................113.1.4 热释电红外传感器的抗干扰性 ...................................................................113.2 菲涅尔透镜 ..............................................................................................................12贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 II 页3.2.1 概述 ...............................................................................................................123.2.2 菲涅尔透镜的工作原理 ...............................................................................133.3 红外传感器探测的影响因素 ..................................................................................133.3.1 人体不同部位的探测 ...................................................................................133.3.2 透镜的面积大小 ...........................................................................................133.3.3 透镜的区段数量 ...........................................................................................13第四章 人体感应台灯的总体设计 .......................................................................................154.1 STC89C52 单片机简单介绍 ...................................................................................154.2 人体感应台灯工作原理 ..........................................................................................164.3 单片机外接电路部分 ..............................................................................................184.3.1 晶振电路 .......................................................................................................184.3.2 继电器 ...........................................................................................................184.4 传感器及信号处理部分 ..........................................................................................204.4.1 人体热释电红外传感器及 BISS0001 .........................................................204.4.2 光强信号变成可处理的数字信号 ...............................................................234.5 基于 STC 单片机的人体感应台灯硬件电路 ........................................................28第五章 设计总结 ...................................................................................................................29参考文献 ...................................................................................................................................30附录 ...........................................................................................................................................31致谢 ...........................................................................................................................................36贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 III 页基于 STC 单片机的人体感应台灯摘要台灯已是千家万户的必须生活品,夜晚时,人们摸黑去开灯,非常不方便,而当离开时,又经常忘记关灯而造成巨大的浪费。电能是极宝贵的二次能源,节约用电是节约能源的重要内容。如今,各种智能型台灯以渐渐融入人们的日常生活当中,在方便人们使用的同时,也减少了能源的浪费。本文设计制作了一种人体感应台灯,主要以热释电红外传感器、BISS0001 和单片机组成的红外传感控制电路。其原理是:以人体红外辐射(波长为 9.5um)为传感信号,当人体在台灯范围内且环境光强较弱时,自动感应开灯,省去黑夜摸灯的麻烦;当人离开台灯传感器检测范围,自动感应关灯。其特点是,自动开关灯,在方便人们使用的同时也节约了能源。本文首先介绍结合单片机的智能化电器的普遍推动了家用小电器台灯的智能化。然后将介绍设计中用到的 STC89C52 单片机的功能及传感器的选择。最后进行台灯的综合硬件设计。关键字:STC89C52 单片机;热释电红外传感器;光敏电阻;人体感应;节能贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 IV 页Design of Human Induced Table Lamp Based on STC MicrocomputerAbstractLamp is necessary for thousands of households living supplies. When in the dark, the people is very in convenient to turn on the lights, and they often forger to turned off the lights when they left, it is resulting in a huge waste of energy. The electricity is very precious second energy, save electricity is an important connect of managing the sources of energy. Nowadays, all kinds of intelligent desk lamp to getting in people’s daily life, in a convenient people use at the same time, also reduced the energy waste. In this paper, a human induced design table lamp, mainly infrared sensor and BISS0001 and single-chip processor consisting of infrared sensor control circuit. The principle is that infrared radiation in the human body for the sensor circuit, automatic sensors turn on the lights when the body of the lamp and the environment when a weak light. In another way, turn off the lights by automatic sensor when people leave the lamp sensor detection range. It is feature is automatic light switch, in a convenient usage also save the energy.First, this paper introduces the intelligent appliances with single-chip microcomputer universal pushing the small household electrical appliances desk lamp intellectualization, and then used to introduce STC89C52 single-chip design features as well as the sensor of choice, the final table of the hardware design. Key words: STC89C52 Microcomputer, infrared sensor, photoconductive resistance, Human induced, Energy saving 贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 1 页第一章 绪论1.1 引言随着社会的进步,市场的不断变化,电子产品也在快速的发展,家用电器也趋向智能化,现已用于实际中的有智能洗衣机,智能电饭锅,智能电磁炉等,而这些智能型家电都是利用单片机作为中央控制单元,与普通家用电器相比,其功能性更强,使用更加方便,安全性也更高,更重要的是节省电能。以后的智能家电主要朝三个发展趋势:自适应进化、多种智能化、网络化。自适应进化是家用电器更具自身状态和外接环境自动优化工作方式和过程的能力,这种能力使得家用电器在其生命周期中都处于最有效率、最节省能源和最好品质状态。多种智能化是家用电器尽可能在其特有的工作功能中模拟多种人的智能思维或智能活动的功能。网络化是建立家用电器社会的一种形式,网络化的家用电器可以由用户实现远程控制,在家用电器之间也可以实现互操作。随着家用电器的迅速发展,作为家用电器之中的台灯也顺应着科技的发展步伐走向智能化。虽然现在的台灯市场是以按键式台灯为主。但是,随着当今电子技术的发展和人们的生活需求,传统台灯已受到更新换代的威胁。与其它智能家电器一样,人体感应台灯有许多普通按键式台灯所无法比及的优势,它可以更节省电能,也有利于环保。同时,人体感应台灯在黑暗的时候自动开关灯的功能也让使用者使用起来更加方便,省去黑暗摸灯的麻烦,避免造成能源浪费。如今,智能型家用电器因为它们的巨大优势而越来越受到人们的青睐。1.2 课题的发展现状单片机在本次人体感应台灯设计中是主要控制单元,电路灯光控制是在单片机的控制下工作。下面首先介绍单片机的发展现状,在对其熟悉的基础上,再对它进行合理的应用。1.2.1 单片机的发展现状如今,单片机的发展进入了一个新的阶段,单片机正朝着高性能和多品种方向发展。趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、外围电路内装化等几个方向发展。以下是其一些主要的发展趋势:贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 2 页CMOS化,由于CHMOS技术的进步,促进了单片机的CMOS化。CMOS 芯片除了低功耗特性之外,还具有功耗的可控性,使单片机可以工作在功耗精细管理状态。这也是今后以80C51为标准MCU芯片的原因。大多数的单片机芯片是采用CMOS半导体工艺产生。其特点包括低功耗、高密度、低速度等。低功耗化,单片机的功耗已从Ma级,甚至1uA以下;使用电压在3至6伏,完全适应电池工作;低压化,几乎所有的单片机都有WAIT、STOP等省电运行方式。允许使用的电压范围越来越宽,一般在3至6伏范围内工作;高性能化,主要是指进一步改进CPU性能,加快指令运算的速度和提高系统控制的可靠性;外围电路内装化,这也是单片机发展的主要方向。随着集成度的不断提高,有可能把众多的各种处围功能器件集成在片内。除了一般必须具有的CPU、 ROM、RAM、定时器/计数器等以外,片内集成的部件还有模/数转换器、DMA控制器、声音发生器、监视定时器、液晶显示驱动器、彩色电视机和录像机用的锁相电路等;增强I/O口功能,为了减少外部驱动芯片,进一步增加单片机并行口的驱动能力,现在有的单片机可直接输出较大电流(20mA)和电压,以便直接驱动显示器 [1]。1.2.2 台灯的发展现状台灯本来是一个很简单的照明工具,但是,随着科技的进步,人们对台灯的功能要求也日渐提高。目前的市场上,台灯大致可以分为三种:第一种是普通的白炽台灯,第二种是卤素台灯,第三种则是荧光台灯。普通的白炽台灯或者卤素台灯的优点是,价廉,且发光的连续性好,缺点就是耗能多。由于灯丝发光较集中,若它的功率稍大就会产生眩光,反之,便会使得照度不够。而普通的萤光台灯,是由于其荧光管发光面较大,所以被照射面的光线较显均匀,被照射物后影的形状较小,对眼睛有较小干扰。而且它的频闪效应易使眼镜产生疲劳。平时,我们对台灯应该要做系统和科学的评价,而不能轻信了某些厂家为了达到某一项指标就自称的“护目灯”、“护眼光源”等。现在的市场,还没有其它厂家推出大功率LED 台灯的应用产品,且普通顾客对 LED台灯的认识还需进一步的普及和提高,大功率LED 台灯是用金属结构配合大功率发光管制成的。它能够结合装饰照明效果、性能稳定、安全环保等,是理想的新一代环保台灯。由于现在大功率LED台灯正处于市场的开拓阶段,且价格偏高,再加之客户对其了解甚少。但是其拥有巨大的市贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 3 页场潜力。加上它的诸多优点,如护眼、省点、环保等,可以预计,随着以后大功率LED台灯成本的不断下降,其市场会有更广阔的发展。到时候,大功率LED 台灯将进入千家万户,更好的融入我们的工作生活当中。而且,随着科技的不断进步,以及当今智能化家电的“热潮”,台灯也能实现智能化、以及更多的实用功能的实现,能在方便人们使用的同时,还能达到环保、节约能源的效果。1.3 课题的研究意义人体感应台灯最大的优点就是节能和方便。节能尤为重要,现在全世界都缺少电能。如今,由世界自然基金会向全球发出的一项倡议,呼吁人们在每年的3月份的最后一个星期六,熄灯一小时,以此来激发人们对保护地球的责任感,以及对气候变化等环境问题的思考与关注,此项倡议表明了对全球共同抵御气候变暖行动的强力支持。如果用上我们的人体感应台灯,假设一天可以节省10min的开灯时间,那么在灯上装上10W的节能灯泡。节省的电能为10W×600s=6000J ,若持续一个月,节省的电能就能达到180000J,一年下来,就能节省大概2190000J的电能,这2190000J的电能就相当于0.6千瓦时。如果全国人都能每年节省0.6千瓦时的电能,那么每年全国就会省下7.8亿千瓦时的电能,这7.8亿千瓦时的电能就相当于节省了接近4亿的人民币。解决能源问题,必须长期坚持贯彻开发与节约并重的方针,并把节约能源放在重要位置。电能是极宝贵的二次能源,节约用电是节约能源的重要内容。节约用电,就是要不断提高电能利用的技术水平,不要白白浪费电能,让每度电的电能都发挥出最大的作用。节约用电的意义在于:一,节约电能,也就是节约发电需要的一次能源,从而使全国的能源得到节约,可以减轻能源和交通运输的紧张程度;二,节约电能,也就意味着相应地节省国家对发、供用点设备需要投入的基建投资;三,节约电能,必须依靠科学与技术的进步,在不断采用新技术、新材料、新工艺、新设备的情况下,节电同时必定会促进工农业生产水平的发展与提高;四,节约电能,要靠加强用电的科学管理,从而才能改善经营管理工作,提高企业管理水平;五,节约电能,能够减少不必要的电能损失为企业减少电费支出,降低成本,提高经济效益,从而使有限的电力发挥更大的社会经济效益,提高电能利用率,更为有效的利用好电力资源 [2]。贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 4 页1.4 本文结构本论文通过基于 STC89C52 单片机,红外传感器以及光敏电阻等技术对人体感应台灯进行了设计。第一章:绪论(本章阐述了单片机和台灯的发展现状,课题研究的意义,以及研究的内容。 )第二章:光敏电阻(本章介绍了光敏电阻功能及其相关应用电路。 )第三章:红外传感器的功能特性(本章对本文设计需要用到的热释电红外传感器工作原理及其工作特性等方面进行详细的介绍。菲涅尔透镜作为热释电红外传感器的信号采集的辅助工具,也对其进行简单的介绍。 )第四章:人体感应台灯的总体设计(本章详细介绍了以 STC 单片机为核心芯片的硬件电路图及其涉及到的一系列硬件。 )第五章:设计总结(总结人体感应台灯设计。 )贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 5 页第二章 光敏电阻光敏电阻有一重要特性,即当环境光比较强时,它的阻值减小;相反,当环境光较弱时,它的阻值就会增大,它的阻值会随着环境的光强的改变而改变。本论文设计也是利用了光敏电阻的这一特性,用它来感应环境光的强弱。若是环境光较强的时候,光敏电阻的阻值就很小,传感器信号处理电路会根据它的阻值进行相应的处理;反之,光弱的时候,它的电阻值就会变大,同时热释电红外传感器要是检测到有人在附近时,传感器信号处理电路就会把这些信号经过处理传到单片机控制电路,从而启动点亮台灯。所以本次设计对光敏电阻要求较高,它要对环境光比较敏感,并及时把信号传送到信号处理检测电路,下面将介绍光敏电阻的基本原理及其相关特性。2.1 简介图 2.1 光敏电阻实物图 光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值改变随入射光光强而变化的电阻器;当入射光较强的时候,电阻会相应减小,反之,电阻则会增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制等。常用的光敏电阻是硫化镉光敏电阻,它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值会随入射光线的强弱变化而改变,在较暗的环境下,它的阻值(即称暗阻)可达到 1 至 10M 欧,同样的,在强光条件下,它阻值(即称亮阻)只有几百至数千欧姆。光敏电阻对光的敏感性与人眼对可见光的响应很接近,
    展开阅读全文
    1
      金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:基于STC单片机的人体感应台灯.rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-254747.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
    [email protected] 2014-2018 金牌文库网站版权所有
    经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
    收起
    展开