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河 池 学 院

毕 业 论 文（设 计） 开 题 报 告

院别: 物理与机电工程学院 专业:电气工程及其自动化 学 号 论文（设计）题目 命题来源 201205315127 姓 名 基于单片机多功能智能台灯设计 □√教师命题 □学生自主命题 □教师课题 选题意义(不少于300字): 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100亿千瓦每小时) , 现在的台灯绝大部分是采用普通的白炽灯、荧光灯,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。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，引起近视的主要原因是用眼不健康，如看书的光线不在正常范围时，学习时的坐姿不正确等。针对上述节能、健康等问题，研究基于单片机以及外围电路实现的智能台灯，在减少因看书光线不当引起近视及节能环保上具有一定现实意义。 通过这次设计，进一步熟悉和掌握STC89C52单片机的结构及工作原理，掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的特性和控制方法。并且通过对本设计的研究，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术。，在研究过程中不断的查找资料，提高了独立检索中外文资料、阅读专业外文资料的能力，初步具有搜索、整理、筛选信息资料的能力，促进综合能力全面提高。从而更好的融入社会，展现自我价值，为走上工作岗位后的科研打下基础。 研究综述(前人的研究现状及进展情况，不少于600字): 我国台灯的普及率很高，但由于存在体积大，依赖固定电源而无法断电使用等缺陷，为我国的台灯行业提供了很大的发展空间。目前，国内市场上的台灯种类样式繁多，按灯泡的类别分为：白炽灯、节能灯、LED灯；LED台灯是以发光二极管为光源的台灯，具有体积小、耗电低、使用寿命长、无毒环保、安全可靠等诸多优点，使得LED灯具从室外装饰，景观照明，逐渐发展到家用照明。可是目前市面上的很多LED照明产品由于受到使用的材料、制造工业及成本等因素的制约，并没有很好地展现它的优点。虽然台灯市场发展空间大，但是目前我国台灯产业发展仍存在诸多问题。 我国政府非常重视节能和节约。1997年11月1日我国颁布了《中华人民共和国节约能源法》 ，节能已经是法律上的规定，是我国重要国策之一。智能节能台灯最大的优点就是省电和方便。方便不用多说了，来之则亮去之则暗，不用动手，更重要的是能节省电能。节省电能还能保护环境。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，而CO2是温室效应的罪魁祸首。智能节能台灯在节约电能的同时也保护了自然环境，一举两得。 目前我国共有四亿多近视眼患者，特别是青少年近视的发病率居世界第二，人数居世界第一。近视正严重危害青少年的健康成长。我国的中小学生之所以出现这么严重的近视问题，原因是他们在平时在灯下学习或做作业的时候不注意坐姿，由于离光源太近，久而久之使视力下降，出现了近视眼。目前市场上出售的调光台灯多为手动式，即根据使用者的需要，用手转动调光旋钮，改变台灯的亮度，虽然有节约用电的作用，但无防近视功能。 本设计采用STC89C52单片机进行设计，使得电路设计比较简单，不仅节约成本，还节约能源和保护视力，适用于人们用于各种各样的照明。随着科技的发展，电子技术的越来越成熟，智能台灯将能更好的服务人们，将会实现越来越多的功能，未来不仅仅用于桌面上，更会普及到人们的日常生活中去。 研究的目标和主要内容（不少于400字） 研究的目标： 本次设计是基于STC89C52单片机智能台灯设计。以STC89C52单片机为核心，利用外围接口实现光线人体检测控制，结合单片机本身的计时器，PWM调节，将硬件与软件集合起来，使得智能调节灯光亮度，并采用数码管显示学习时间。除此之外，该智能台灯可以有效检测周围环境光线和有人无人情况，并进行自动判断，所以本系统具有人性化、实用性强、操作简单特点。 研究的主要内容： （1）控制模块：整个设计采用单片机最小系统作为核心，来控制整个系统的正常运行。 （2）显示模块：采用数码管作为时间显示器。 （3）键盘模块：通过编程控制按键的功能。 （4）报警模块：将报警信息用蜂鸣器表现出来。 （5）光感模块：检测环境光线，控制LED亮度。 （6）测距模块：采用光电开关检测人脸与台灯距离。 （7）热释电模块：热释电传感器检测周围环境有无人存在。 本次设计的重点在于电路的设计和程序的调试。电路要布局合理，简单明了，程序要稳定简单，逻辑性强。 主要功能： 分为自动和手动两种模式： (1) 在自动模式下，台灯能根据周围环境光线的明暗与。 (2) 是否检测到周围有人来判断是否开启台灯。 (3) 能够根据周围环境的光暗自动调节自身亮度，以达到最佳照明效果。 (4) 当人体太靠近台灯时，台灯感应并发出警告，提醒人们纠正坐姿，防止近视。 (5) 当人离开时则自动感应关灯。 (6) 可以自己设定时间，当工作学习的时间到了设定的时长后， (7) 台灯发出提醒，提醒设定时间到了，适当休息一下。 (8) 在手动模式下，手动调节亮度。 (9) 可以设置学习时间，按下设置键后可通过加减键调节分和秒。