基于单片机的智能台灯控制系统

信息通信

INFORMATION&COMMUNICATIONS

2019

（Sum.No203）

基于单片机的智能台灯控制系统

滕宇航

（佳木斯大学信息电子技术学院，黑龙江佳木斯154000）

摘要：文章设计一款单片机智能台灯控制系统，实现对台灯的手动和自动控制功能，以STC89C52单片机作为多功能智能台灯的主控制器，光电检测模块检测坐姿，红外传感器检测人体，光敏电阻检测光强，同时按键实现手动控台灯制亮度

功能，在Proteus对智能台灯控制系统的进行软硬件联合仿真，验证台灯的自动控制功能和手动控制功能，实现了预期功能，满足要求。关键词：智能台灯；距离检测；光强检测；人体检测；按键控制中图分类号：TP273.5

文献标识码：A

文章编号：1673-113111-0119-03（2019）

果断措施，加强青少年视力保护，而推广智能护眼台灯的应用、减少外界环境对青少年眼睛的伤害，就成为保护青少年视力的重要举措。

我国近视率水平较高，即使放眼全世界，我国也是近视率水平较高的国家，对于广大中小学学生来说，加强视力保护应当从灯具入手，从而更好的保护青少年健康。当前，我国近视群体数量达四亿多，这一数字已经超过了世界平均水平，且呈现出低龄化的发展趋势。调查发现，在我国中小学学生群体中，超过一半的学生存在不同程度的近视问题，而高中生近视程度更是达到70%的水平。这一比例远超主要发达国家，这对我国发展而言是极为不利的，因此国家必须采取

1总体方案设计

多功能护眼台灯在自动模式时，检测到无人的环境下，无

论什么情况下台灯不开，检测到环境有人，根据光强来控制台灯的亮度，同时具有坐姿检测功能，人体到桌面之间距离太近报警提示；在手动模式下，按键对台灯亮度进行控制。设计的

2大数据、云计算物联网传感技术的应用

2.1医疗服务

大数据云计算以及物联网传感器技术的应用并不仅仅

是对于计算机网络平台的影响，更重要的是对于整个社会的贡献，因为是基于大数据的存储。大数据的存储在一定程度上为更多地服务提供了更多的依据。在医疗方面来说，大数据即，对于患者生前各种地方就医，包括身体状况，家庭，遗传等各方面的数据系统，能够有效的提高患者的诊病效率。医生为了更加了解患者病情，为帮助患者确立更好的治疗方案，那么就需要基于患者的大数据基本信息，当然后期患者在接受医疗过程中，也会有相应的信息病例及治疗方案被输入进去，这种数据库的建立就方便于医生能够制定更加准确的治疗方案，进而提高医疗服务行业的治疗效果。结合基本信息病例等，帮助医生制定准确的方案而后续的相关疾病信息的录入也在一定程度上会提高。在将来医学领域发展的过程中，人们战胜疾病的最重要的手段便是技术，大数据云计算已经能够帮助医生更加深入的了解患者的身体状况。现在很多医院都已经在运行，这都将在很大程度上促进医疗方面的发展。

智能家居系统上能够进行再一次的创新，如，通讯技术，网络技术和电子计算机技术，如何控制网络和多媒体信息网络，我们能够建立一个完整的家庭信息化平台。其实这一个场景在之前的电视，我们也可以看到家中合理布置的电脑以及手机软件，能够远程的控监控家庭，而随着智能手机的普遍发展，通过手机指令便能够轻松的控制家庭中任何东西的发展智能家居系统控制，将会是一个完美的家用控制系统，它所具有的简单方便，安全性能高，以及施工成本不高，都将为它的普遍发展提供很好的发展前景。

3结语

云计算，是商业模式的创新，而它所基于的大数据便是这个模式创新的资产，云计算为大数据提供了一个架构，大数据为云计算提供了一个基础，而在真正的运行过程和操作中，我们所必须要做到便是保证整个过程的稳定和安全，进而保证数据的准确，十大数据与云计算相辅相成，最终通过仿真实验来证明，两者的互相帮助，能够更好的提高数据测量的准确度，进而推动网络的发展。参考文献：[1][2][3][4][5]

贾晓霞.大数据时代基于物联网和云计算的地质信息化[J].电子技术与软件工程,2018(16).

黄承彬.大数据物联网在景区综合管理中的应用[J].信息系统工程,2018(08).

汤欣.高可用云计算的中国智慧林业大数据系统架构及发展趋势[J].信息通信,2018(08).

黄锦锋.基于大数据和云计算平台应用[J].电子技术与软件工程,2018(15).陈鹏,林双青“.互联网+”电子信息技术发展分析[J].数码世界,2018(08).

2.2消费服务

大数据的建设，除了对消费者来说，也是有着很大的帮助，一个大数据平台的建立统计着个人企业的金融行为，为每一个人和企业更加精准的设计适合于自己的金融体系，以及相关的金融产品，与此同时，大数据云计算技术的不断应用使得电商行业有着越来越好的发展前景，结合金融数据的集中化，为企业制定精确的营销策略。

2.3生活方面

基于大数据，对于生活方面的应用，我们所能够想到的便就是智能家居系统，基于大数据的创新和研发，我们在传统的

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信息通信

多功能护眼台灯框图如图1所示。

图1系统总体方案图

2硬件电路设计

2.1硬件电路

智能台灯控制系统的硬件电路主要有单片机控制电路，

红外距离检测电路，红外人体检测电路，光强检测电路，按键电路以及报警电路，单片机接受按键信息、距离检测、光强和人体信息，对报警模块进行控制，实现智能台灯控制功能，系统硬件电路如图2所示。

图2硬件电路

2.2单片机主控制模块

复位、时钟电路共同组成单片机最小系统电路，如图C2

和C3配合晶振实现复位电路，电容C2和C3一端共同接地后并联在一起通过晶振与单片机的XTAL11和XTAL22连接构成的晶振电路。复位电路，RC实现上电复位，使单片机的复位引脚持续保持10ms的高电平实现复位。

2.3声光报警电路

报警电路如图所示，P1.6实现声音报警控制，检测到距离太近时，P1.6引脚输出PWM信号时振动发声；P1.4引脚实现对指示灯控制，引脚输出低电平灯亮。

2.4按键电路

按键电路功能对应模式切换，手动模式台灯亮度加和亮度减操作。KEY1按键实现在护眼台灯自动模式和护眼台灯手动控制模式切换，单片机的P11引脚控制；在手动模式下，KEY2按键实现台灯的亮度增加，单片机的P12引脚控制，KEY3按键实现台灯亮度减操作，单片机的P13引脚控制，按键按下引脚接地，实现按键检测。

2.5光照强度检测电路

因为转换得到的光强信号属于电压值模拟量，单片机因１２０

滕宇航：基于单片机的智能台灯控制系统

为是数字芯片所以不能直接直接读取到电压和电流值，所以

需要经过模拟信号向数字信号的转换。

脚实现对CS地址为进行控制，本次采集的电路只用到了一路,单片机的P14引脚对转换通道标志进行实时查询读取，P20实现对CLK的控制，AD模块的比较电压一般都是5V，其模数转换的关系如式所示。

2.6人体检测电路

热释电红外传感器，能探测并输出人体所辐射的红外线。自动控制模块热释电传感器，根据不同的感应结果，在高和低两种电平之间切换，在有人出现的条件下，其状态处于高电平，否则，切换为低电平。

2.7红外测距模块

测距传感器的输出引脚与单片机的P15引脚连接，当距离小于设定值时，引脚输出高电平，高于设定值时输出低电平。单片机的P15引脚实现距离检测，距离近时接受到反射光强，内部发光二极管导通，输出高电平。

3系统软件设计方案

设计的智能台灯主程序如图3所示。

图3主程序图

实时对按键信息，环境光强、距离以及人体检测比较，实现对蜂鸣器、LED模块驱动。

光强检测子程序，单片机实时对AD工作时序进行控制，对光强值进行转换读取，实现对光强的检测。

2019年第11期（总第203期）

信息通信

INFORMATION&COMMUNICATIONS

2019

（Sum.No203）

基于单片机的智能窗帘的设计

张思佳

（佳木斯大学信息电子技术学院，黑龙江佳木斯154007）

摘要：该多功能智能窗帘既具有根据环境光强强度自动对窗帘进行收缩控制，也具有按键对窗帘的收缩进行手动控制功

能、定时控制功能以及无线控制功能；多功能智能窗帘控制系统的主控制器是STC89C52单片机，光敏电阻检测环境光强，显示环境光强的模块采用LCD1602，采用步进电机实现窗帘的收缩功能，采用GSM无线模块实现无线控制功能。以实现的功能为基础，结合选择模块对硬件电路和多功能智能窗帘软件进行设计，最后对多功能窗帘进行仿真验证，实现智能窗帘的手动控制，自动控制以及定时控制功能和无线控制功能。关键词：智能窗帘；手动控制；环境光强；定时控制；无线控制中图分类号：TP368文献标识码：A文章编号：1673-113111-0121-02（2019）智能家居中的家用电器比如智能晾衣杆、智能窗帘以及智能窗帘和电视等产品作为主流已经家居中广泛使用，将嵌入式电子技术以及物联网技术联合，使用在智能家居中，在提高人们舒适度和节能方面都体现出了非常大的优势，所以智能家居的使用是未来居家置物的优选；基于单片机的智能化窗帘控制装置系统，着重于市场，即将重点放在家庭便捷性，舒适易用，安全经济、多功能等重点上，实现一款智能窗帘的设计。

2窗帘系统的硬件设计

2.1智能窗帘系统硬件电路设计

根据智能窗帘系统实现的功能，设计的系统硬件电路如图2所示，主要包括有单片机主控电路，光强检测电路，时钟电路，按键电路，显示电路以及电机驱动电路。

1智能窗帘的总体设计

整个基于单片机的智能窗帘系统需要实现的功能如下：

（1）实时检测、显示光强，实现窗帘的自动控制；（2）根据环境光强自动控制外，还可以通过按键对窗帘进行手动控制和定时控制；

（3）无线控制功能，通过手机实现无线开关窗帘。设计的系统方案如图1所示。

图2智能窗帘系统硬件电路

2.2主控电路

复位电路：同时采用电压不能实现突变特性采用电容C1和起限流作用的R3电阻，实现另外一种复位，保证不论在何时上电，单片机的程序都是从最开始执行的，这一复位原理是基于电容上所加电压不能突变的原理，在上电瞬间保持加在

图1系统框图

4仿真验证

在Protues中搭建完毕仿真模型后，在KEIL上编译程序，得到hex文件，实现系统仿真。按键实现手动和自动模式的切换，在手动模式下，按键调节台灯的亮度；在自动模式下，检测到人体后，根据光敏电阻检测的值对台灯的亮度进行自动控制，根据检测到的坐姿实现报警提示。

参考文献：

李瑞英,郝淑娟,何巍巍.一种实用多功能护眼台灯的设计

[J].大庆师范学院学报,2017,37(06):25-27.

[2]梁东丽,刘颖.基于单片机的多功能护眼台灯设计[J].天津

职业技术师范大学学报,2018,28(01):21-26.

[3]赵晖.基于单片机的多功能护眼台灯设计[J].电子技术与

软件工程,2018(22):239.

[4]陈帅华.智能视力保护系统设计[J].智能机器人,2016(10):51-54.作者简介：滕宇航（1996-），男，黑龙江省哈尔滨人，本科，研究方向：通信工程。[1]

5结语

集距离检测功能、光强检测功能以及人体检测功能一体的

多功能智能台灯，实现了对坐姿、光强的提醒，对提高视力保护起着较积极的作用。设计的多功能智能台灯完成了预期功能，但是该系统还可以进一步的完善，比如增加加入互联网，实现对智能台灯的远程操作，使智能台灯更加智能化和人性化。

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