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        電子產品設計《智能臺燈》

        作者:huqin   來源:本站原創   點擊數:  更新時間:2014年04月04日   【字體:

         

        一:引言

         

        眾所周知我們生活中少不了臺燈,在日常生活中臺燈是我們的生活必需品,在使用中用戶經常忘記關燈而造成資源浪費,夜晚摸黑要去開燈,非常不方便,臺燈使用者大多數是學生,如果坐姿不端正,就會影響人的視力,基于上述等情況,本人設計了一種具有以下功能的臺燈

         

        (1) 該產品由220V交流電直接供電。通過POWER鍵可以開啟/關閉臺燈。

         

        (2) 該產品有兩種工作狀態(AUTO/MENU,通過“AUTO/MENU”鍵切換,在MENU狀態時,可通過“+” 鍵及“-”鍵調整臺燈的亮度,并利用超聲波傳感器測量用戶與臺燈的距離,當距離小于30cm時,通過控制燈光閃爍(閃爍頻率為每秒鐘3次左右)提醒用戶注意保持與臺燈的距離;在AUTO狀態時,除具備有MENU狀態相同功能外,還具備室內是否有人檢測的功能,當室內沒有人時,自動關閉臺燈(為了便于測試,請將檢測時間定為5秒,即檢測到沒有人的時間超過5秒時,關閉臺燈,檢測距離為4m),當有人進入房間時(檢測距離為4m),自動開燈。

         

        (3) 該產品由功率為3WLED燈提供照明,必須注意:3WLED燈工作電流為700mA左右,工作電壓為3.6V左右,請注意安全。]

         

        (4) 該產品測距采用超聲波傳感器,當有物體移動時,超聲波接收的信號幅度會發生變化,利用這個原理來檢測是否有人。

         

        二:硬件電路設計

         

          1)總體結構

         

             智能臺燈是根據超聲波測距來實現功能,通過對220V加以變壓整流濾波得到+15V,+12V,+5V,—12V電壓,然后通過555芯片產生一個40KHZ的脈沖信號經過反向器74LS04驅動,再由超聲波探頭發射出去,接收部分通過TL084放大,分別輸出到兩路,一路是直接接LM393比較器比較,另一路先通過檢波二極管,通過電路上的電容C21,VR1進行濾波,濾除較高的高頻信號,再與LM393比較器比較,兩路都有觸發信號輸出單片機中,最后通過按鍵來實現LED的亮度調節以及LED的頻閃,
         

        (2)電源電路



          電源電路具有多路輸出,并且具有高濾波作用,
         

        (3)單片機電路


        本次MCU采用AT89S52單片機,該單片機是一種低功耗高性能CMOS8位的控制器,內部存儲器8K,

        4)超聲波發射電路



         

        超聲波發射電路采用555芯片進行驅動,由AT89S52發送驅動信號進行驅動,通過超聲波發射40KHZ,

         

        (5)   超聲波接收電路


        接收電路采用TL084芯片對超聲波信號放大,此次我設計中用到了兩級放大,再用LM393進行信號對比驅動三極管,單片機通過計算發射到接收完畢的時間可以得知臺燈與人的距離,

        6LED驅動電路



         

        AT89S52通過單片機的IO口控制與芯片PT4115DIM口相連,通過程序產生PWM脈沖信號,送出的輸出功率可以驅動LED,同時可以通過單片機的接口接入外部按鍵可以調節LED的亮度,

         

         

         

        總電路圖如下:



         

        PCB如下:




        程序清單如下:

         

        #include<reg52.h>

         

        #define uchar unsignedchar

         

        #define uint unsignedint

         

        sbit key=P2^2;

         

        sbit key1=P2^3;

         

        sbit led=P1^0;

         

        uint PWM=0x7f;

         

        void delayms(uint xms);

         

        void delay(uint t) ;

         

        void main()

         

        {

         

            TMOD=0x21;

         

            TH0=0xfc;

         

            TL0=0x66;

         

            TH1=PWM;

         

            TL1=0;

         

            EA=1;

         

            ET0=1;

         

            ET1=1;

         

            TR0=1;

         

            while(1)

         

            {

         

            do

         

              if(PWM!=0xff)

         

                {

         

                    PWM=PWM+1;

         

                    delayms(10);

         

                    }

         

            while(key==0);

         

            do

         

              if(PWM!=0x02)

         

              {

         

                    PWM=PWM-1;

         

                    delayms(10);

         

                    }

         

             while(key1==0);

         

             }

         

             }

         

        void timer0 interrupt 1

         

        {

         

            TR0=0;

         

            TH0=0xfc;

         

            TL0=0x66;

         

            TH1=PWM;

         

            TR1=1;

         

            led=1;

         

            }

         

        void timer1 interrupt 3

         

        {

         

            TR1=0;

         

            led=0;

         

            }

         

        void delayms(uint xms)

         

        {

         

            uint i,j;

         

            for(i=xms;i>0;i--)

         

            for(j=120;j>0;j--);

         

            }

         

        void delay(uchar t)

         

        {

         

            while(t--);

         

            }

         

         

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