智能感觉台灯 电子科技大学微芯杯 刘承文 简介 本智能感觉台灯控制系统鉴于超声波测距方式，利用单片机进行办理，能够感知必定范围内的人、或其余物体，当人或物进入其探测范围，台灯开启，并跟着距离台灯距离减少。可利用PWM控制台灯亮度，以节俭电能。 目录 一．项目背景·············································3 二．方案设计·············································3 三．设计过程·············································4 四．适用化的可能性、推行价值·····························13 五．创新点···············································14 六．作品实物图片·········································14 一·项目背景 跟着科技的高速发展，各种各种的科技产品、家用电器开始走入人们的生活，这全部都大大地提升了人们的工作效率、改良了人们的生活，此刻电器的发展趋向是智能化，这样会令人们使用起来更为方便。跟着智能控制理论和人工智能研究的深入，各种更为传神地模拟人类智能的家用电器会更多地出现，而单片机和智能理论的联合，未来不只更多地改良现专家用电器，并且将会产生崭新的家用电器。家用电器因为单片机的加入而走向智能化，并且跟着人们生活水平的提升 日趋走向老百姓化，我们的生活也跟着家用电器的发展愈来愈方便、舒坦。跟着家用电器的发展，作为家用电器中间的小台灯也要适应科技的发展步伐走向智能化。 当前，灯具市场上销售的灯具种类众多，一般台灯均采纳220V沟通电源供电，日光灯管、白炽灯泡为光源，手动开关或触摸感觉式开光来控制。但这种台灯存在好多缺点，一是电压是不安全电压，给人们使用带来不安全要素；二是日光灯还拥有频闪效应，常常使用会给人的眼睛带来必定的损害；三是耗电量大、台灯往常都是以日光灯为主，在几瓦到几十瓦之间；四是人工化，人们因为手工操作，常常会忘掉关灯，这也造成电能的浪费。正因这样，制作生产智能感觉台灯拥有很重要的意义 二·方案设计 2.1设计题目： 制作一个鉴于超声波、红外等测距方式的智能感觉台灯控制系统，系统能够感知必定范围内的人、或其余物体，当人或物进入其探测范围，台灯开启，并跟着距离台灯距离减少，利用PWM控制台灯亮度，以节俭电能。 2.2基础要求： 1、在控制系统2m范围内，能正常感知物体并开启台灯 2、当人或物，移出其感觉范围时，能够封闭台灯 3、在人或物与控制系统距离变化超出20cm时，台灯光芒应用显然变化 2.3发挥部分： 1、控制系统能同时控制2路或2路以登台灯 2、控制系统能显示人或物体与控制系统距离 3、控制系统能够及时显示系统开启时间 4、其余 三·设计过程 3.1方案比较与选择 测距模块的选择 方案一：红外线测距模块 SHARP夏普原装红外测距传感器GP2Y0A21YK0F量程10-80cm 红外测距模块固然距离精确，可是最大距离不够，不可以达到要求的2M距离。 方案二：超声测距模块 工作电压：4.5V~5.5V。 功耗电流：最小1mA最大20mA 谐振频次：40KHz； 探测距离范围：4毫米～4米。偏差：4%； 经比较，超声测距模块的距离和工作电压都切合系统要求，并且超声测距模块比较廉价，因此本次设计采纳超声测距模块。 台灯电路的选择 方案一:采纳三极管放大电路 方案二：采纳上拉电源的方式 经比较，本次设计采纳四组LED，没有必需采纳三极管放大电路，三极管电路复杂，上拉电源的方法电路简单，并且灌入单片机的电流在可控范围内，因此本次设计采纳方案二。 3.2方案描绘 系统整体框图如下图。超声测距模块测出超声波从发出到返回过程的时间，单片机经过计时器记录这一时间，并依据公式计算出物体到系统的距离。这个距离再经过显示模块显示出来，距离作为一个参数，PWM波参照距离的值开启或封闭LED灯。 超声波测 距模块 计时器 显示 STC89C5 单片机 距离显 4个LED灯 示 当物体与系统间的距离为0-50cm时，开启四盏灯，距离为50-100cm时开启三盏灯，距离为100-150cm时开启两盏灯，距离为150-200cm时开启一盏灯，距离大于200cm时封闭台灯。 3.3设计原理 由单片机的P3^3引脚产生一个20us的脉冲信号，超声测距模块接收到此信号的时候，产生超声波，同时ECHO引脚产生高电平信号，当接收到超声波此后，echo引脚产生低电平信号，单片机经过准时器1中止来记录时间，以此来计算距离。单片机得出距离此后，经过准时器0中止来驱动计时数码管和距离显示数码管和PWM波，以此来控制LED灯。 3.4程序 #includereg52.h//包含一个52标准内核的头文件 #defineucharunsignedchar//定义一下方便使用 #defineuintunsignedint #defineulongunsignedlong //*********************************************** sfrCLK_DIV=0x97;//// 为STC单片机定义,系统时钟分频 为STC单片机的IO口设置地点定义 sfrP0M1=0X93; sfrP0M0=0X94; sfrP1M1=0X91; sfrP1M0=0X92; sfrP2M1=0X95; sfrP2M0=0X96; //*********************************************** sbitTrig=P3^3;//sbitEcho=P3^2;//sbittest=P3^1;// 产生脉冲引脚 回波引脚 测试用引脚 sbitLED1=P3^4; sbitLED2=P3^5; sbitLED3=P3^6; sbitLED4=P3^7;// 定义 4个灯泡引脚 staticunsignedcharsecond,minute,hour;//unsignedinttcount; 定义计时器计时变量 unsignedcharm; uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};// 计时用 数码管显示0-9 inttime_count=1; unsignedchardistances; ucharcode SEG7[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//数码管0-9 uintdistance[4];//测距接收缓冲区 ucharge,shi,bai,temp,flag,outcomeH,outcomeL,i;// bitsucceed_flag;//丈量成功标记 //********函数申明 voidconversion(uinttemp_data); voiddelay_20us( ); voidpai_xu( ); 自定义存放器 voidmain(void)//{ 主程序 uintdistance_data,a,b; ucharCONT_1; CLK_DIV=0X03;//系统时钟为1/8晶振（pdf-45页） P0M1=0;//将io口设置为推挽输出 P1M1=0; P2M1=0; P0M0=0XFF; P1M0=0XFF; P2M0=0XFF; i=0; flag=0; test=0; Trig=0;// TMOD=0x11; TR0=1;// IT0=0;// ET0=1;// ET1=1;// EX0=0;// EA=1;// 第一拉低脉冲输入引脚 //准时器0，准时器1，16位工作方式 启动准时器0 由高电平变低电平，触发外面中止 翻开准时器0中止 翻开准时器1中止 封闭外面中止 翻开总中止0 while(1)//程序循环 { EA=0; Trig=1; delay_20us( ); Trig=0;//产生一个20us的脉冲，在Trig引脚 while(Echo==0);//等候Echo回波引脚变高电平 succeed_flag=0;//清丈量成功标记 EX0=1;//翻开外面中止 TH1=0;//准时器1清零 TL1=0;//准时器1清零 TF1=0;// TR1=1;//启动准时器1 EA=1; wh
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