智能台灯论文Word下载.doc

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2.4调光方式 13

2.4.1调光方式选择 13

2.4.2PWM生成原理 15

2.5小结 16

3硬件电路设计 17

3.1单片机最小系统设计 17

3.2电源设计 17

3.2.1控制系统恒压源设计 17

3.2.2LED恒流源设计 18

3.3调光电路设计 20

3.3.1光敏电阻电路 20

3.3.2光敏三极管电路 21

3.3.3LED开关电路 22

3.4人体感应传感器电路 23

3.5报警电路 25

3.6小结 26

4系统软件设计 27

4.1调光软件设计 27

4.2坐姿纠正程序 27

4.3使用时间过长提醒程序 28

4.4系统感应开关程序 29

4.5系统整体程序流程 29

4.6小结 30

5结束语 31

致谢 33

参考文献 34

附录1 35

附录2 36

附录3 37

附录4 38

摘要

台灯已是千家万户的必需生活用品，经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

当夜晚来临时，人们又摸黑去开灯，非常不方便。

在这里设计了以人体红外辐射传感控制电路。

当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯；

当人体太靠近桌面时，台灯自动感应，警告纠正坐姿，若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭。

当人离开时则自动关灯，达到节约能源的目的。

单片机控制部分采用MSP430F2274单片机为核心，主要由热释电红外传感器，光敏电阻信号处理电路，提醒电路，灯光控制电路，故障报警电路等组成，软件选用C语言编程。

单片机可将热释电红外传感器检测到的人体辐射红外信号及光强信号的模拟量转换成数字量。

该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。

通过研究这样一款台灯电路，可以对设想中的智能台灯进行一次功能性验证，比如跟随环境光线调节亮度，自动关灭，提醒坐姿等。

对将来的智能台灯发展也是一次很有意义的探索。

关键词：

智能台灯坐姿提醒自动调光感应开关

Abstract

Desklampisalreadyhomenecessaryarticlesfordailyuse,oftenduetoforgettoturnoffthelightsandcausehugeenergywaste.Whenthenightcomes,theytooktoturnonthelight,verynoteasy.Herethedesignwithhumanbodyinfraredradiationsensingcontrolcircuit.Whenthehumanbodyinthedesklampwithinthescopeoftheenvironmentandstronglightisweak,automaticinductionlights;

Whenthehumanbodyistooclosetothedesktop,desklampautomaticinduction,warningcorrectposture,ifinacertaintimeawayfromtheirdesktopisnotautomaticputout.Whenthemanleftwillautomaticallyturnoffthelight,toachievethepurposeofsavingenergy.

Single-chipmicrocomputercontroloftheMSP430F2274microcontrollerasthecore,andthemainpyroelectricinfraredsensors,photosensitiveresistancesignalprocessingcircuit,remindcircuit,lightingcontrolcircuit,thealarmingcircuitandothercomponents,thesoftwareusetheCprogramminglanguage.SCMcanwillpyroelectricinfraredsensordetectionoftheinfraredradiationtothehumanbodyandthesignalsoflightintensityofthesignalanalogconversionintothedigitalquantity.Thesystemflexibilityisstrong,easyoperation,highreliability,therewillbemorebroaddevelopmentprospects.Throughthestudyofsuchadesklampcircuit,oftheintelligencedesklampcanimagineafunctionalverification,suchaswithenvironmentallightadjustbrightness,automaticshutout,remindsittingposition,etc.Inthefuturedevelopmentoftheintelligentdesklampisameaningfulexploration.

Keywords:

Intelligencedesklamp,Sittingpositionremind,automaticaperturecontrol,automaticswitch

1绪论

1.1智能台灯发展意义

随着科技的高速发展，各种各样的科技产品、家用电器走入人们的生活，这一切都大大地提高了人们的工作效率、改善了人们的生活，现在电器的发展趋势是智能化，这样会使人们使用起来更方便。

智能化产品在各个领域都有出色的应用，所以我们打算研究是智能化台灯。

虽然按键式的台灯还是台灯市场的主体。

但是，现代电子技术的发展和人们的需求变化，已使传统的台灯感受到产品更新换代的威胁。

智能型的电器产品渐渐进入人们的生活中。

台灯已是千家万户的必需生活电器，经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

在我国,照明耗电占年发电总量的12%（超过100亿kW•h）,现在的台灯绝大部分是采用普通的白炽灯、荧光灯、节能灯和螺旋节能灯,并且控制方式多采用手动开关,不能连续调节，更不能自动调节。

当夜晚来临时，人们又摸黑去开灯，非常不方便，与现在家电的智能化，人性化，低碳设计理念相违背。

加之我国的发电方式主要还是火力发电，因此，每多浪费一度电，就意味着发电厂需要多损失一些煤炭资源，而煤炭资源的浪费又意味着对大气的污染加重了一分，大气的污染，又会从方方面面影响人类的生活，人类需要花费更多的资源来研究大气污染的改善，这是一个恶性循环，所以，节约电能是一个对人类意义十分重大的事情。

LED被认为是21世纪的照明光源。

LED发光器件是冷光源，光效高，工作电压低，而且能耗低，可控制好、无辐射，同样亮度下，LED能耗为白炽灯的10％，荧光灯的50％。

LED寿命可达10万小时，是荧光灯的10倍，白炽灯的100倍。

随着能源紧缺、电价越来越高、环保要求及LED的光效的提高,用LED替代现在台灯普遍使用的白炽灯或荧光灯，环保无污染。

另外，LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达80～90%，并且传统的台灯中的光源体使用的是交流电，所以每秒钟会产生100－120次的频闪。

LED灯是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，保护眼睛，可以获得“柔和”的灯光环境。

另外一个情况是现在中国约30%的人有不同程度的视力问题，其中近视是主要问题，近年来，我国的近视率已上升为全球第二，仅次于日本，但近视的总人数确是全球第一。

引起近视的主要原因是用眼不健康，如用连续用眼时间过长，看书，学习时的坐姿不正确等。

因此，我们提出智能LED台灯方案。

1.2台灯发展历史

中国灯饰灯具工业最早起源于上海。

上海是我国最早建立的现代城市，使用现代灯饰灯具也最早，约在20世纪20年代就已经开始规模使用电灯。

1921年，民族工商业者胡西园等试制成功第一只国产白炽灯，并于1923年买下甘肃路德商奥本公司电器厂，聘任奥本为工程师，开设中国亚浦耳电器厂，成为上海第一家由民族资本开设的电光源企业。

1929年，甘镜秋等民族工商业者又创立华德电光股份有限公司，生产真空长丝灯泡。

随着白炽灯生产的发展，其他光源产品也相继问世。

1927年，许石炯试制小电珠成功，并在闸北东洋花园开设公明电珠厂，生产日月牌、光荣牌2.5伏、3.8伏小电珠、圣诞泡。

产品畅销长江流域及华北一带。

但是在半殖民地半封建社会时期，中国民族灯具工业遭受到国外洋品牌及国内落后势力的双重压榨和排挤，再加上灯饰灯具工业缺乏赖以生存的长期稳定的发展环境，因此在解放前中国只有上海等少数几个城市拥有灯泡厂，而且这些灯泡厂大多经营困难，处于奄奄一息的状态。

新中国成立后，我国现代灯饰灯具工业迎来了发展的春天。

20世纪50年代至60年代初期，是中国现代灯饰灯具发展的初潮。

在这一段时间里，一大批新型现代化建筑的建设和装修向当时的灯饰灯具行业提出了挑战，并刺激着灯饰灯具工业的发展。

这时候中国灯饰工业再不仅仅只能生产普通白炽灯泡、马路弯灯、机床灯、船灯、工地投光灯、照相灯、舞台打光灯、日光台灯、轧床灯等，而是不断研制出更先进更现代化的灯具。

这其中既有环境安定，国家对于灯饰灯具行业的支持有关，又与当时照明行业的实际需求有关。

1954年，上海建造“中苏友好大厦”，配套灯饰灯具由上海3家灯具厂承制。

经过将近1年的努力，灯饰灯具企业制造出大型吊灯、壁灯、台灯、落地灯、吸顶灯等各类灯饰灯具。

这些灯饰灯具的出现，标志着中国现代灯饰灯具工业已经迈出了历史性的一步。

之后，在人民大会堂、钓鱼台国宾馆等大型建筑的灯饰灯具承制过程中，国产灯饰灯具继续得到发展，部分产品达到国际先进水平。

到了50年代后期，上海灯饰灯具行业还为一艘现代化大型外轮伊里奇号生产过船用配套灯具。

这批灯饰灯具在工艺上不仅要求具有国际水平，而且还得经受十分严格的产品检验。

上海灯饰灯具行业的职工怀着为国争光的精神，终于胜利地完成了任务。

至60年代初、中期，上海在全国首先形成一个独立、完整、协作配套的灯具行业。

这一时期上海灯饰灯具工业的发展是全中国现代灯具工业发展的代表和缩影，除了上海外，北京、天津、武汉、广州等各大城市也相继建立灯饰灯具厂，中国现代灯饰灯具工业出现了前所未有的繁荣。

这一时期，除了大量灯饰灯具厂拔地而起外，灯饰灯具产量大幅增加外，中国在光源方面的研究也取得了可喜的进展。

1963复旦大学电光源研究室和亚明灯泡厂年我国第二代光源荧光高压汞灯。

此后，第一盏氢灯、第一盏氪灯、金属卤化物灯相继问世并量产，中国电光源产业因此也向前跨越了一大步。

上海对中国电光源产业发展功不可没。

蔡祖泉—