一、設(shè)計目的

使用單片機(jī)設(shè)計智能臺燈對于提高學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力具有較強(qiáng)的意義。通過該設(shè)計，可以鞏固所學(xué)的單片機(jī)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生硬件和軟件的設(shè)計能力，從而促進(jìn)學(xué)生所掌握的理論知識向?qū)嵺`應(yīng)用的改變。

二、設(shè)計要求

(1)熟悉51單片機(jī)集成開發(fā)環(huán)境，運(yùn)用C語言編寫工程文件； (2)熟練應(yīng)用所選用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、資源，以及軟硬件調(diào)試設(shè)備的基本方法； (3)自行構(gòu)建基于單片機(jī)的最小系統(tǒng)，完成相關(guān)硬件電路的設(shè)計實現(xiàn)； (4)掌握智能臺燈的原理和實現(xiàn)方法。

三、設(shè)計內(nèi)容

(1) 可以通過按鍵切換控制模式，有自動模式和手動模式可選；

(2) 自動模式下，可根據(jù)空間環(huán)境的光線強(qiáng)度大小，調(diào)節(jié)臺燈的亮度。并且

1分鐘檢測不到有人，直接熄滅臺燈，達(dá)到節(jié)能的效果；

(3) 手動模式下，可通過按鍵增加或減少亮度；

開題報告

方案設(shè)計

整個系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為核心器件，配合電阻電容晶振等器件，構(gòu)成單片機(jī)的最小系統(tǒng)。其它個模塊圍繞著單片機(jī)最小系統(tǒng)展開。其中包括，照明設(shè)備采用USB小燈進(jìn)行模擬，使得設(shè)計在外形上更加美觀，在USB小燈內(nèi)部，是6顆白色的LED燈；光照強(qiáng)度采集模塊，是使用光敏電阻+ADC0832方案；人體感應(yīng)采用紅外熱釋傳感器，該傳感器靈敏度高，操作控制簡單；指示燈模塊由一顆綠色的小燈構(gòu)成，指示燈亮?xí)r是自動模式，熄滅時是手動模式；按鍵模塊由3個按鍵組成，包括模式切換按鍵、亮度減少按鍵和亮度增加按鍵；

設(shè)計功能

1、上電之后，綠色的 LED 燈點亮，代表當(dāng)前是自動控制模式。

2、通過按鍵 1，可以在手動模式（綠燈滅）和自動模式（綠燈亮）之間來回切換。

3、在手動模式下，可以通過按鍵 2 降低亮度，按鍵 3 增加亮度。

4、在自動模式下，首先要檢測到有人，才進(jìn)行亮度的自動控制，否則臺燈熄滅。可以擋住光敏電阻的光線，或用手電筒來照射光敏電阻，模擬光照的變化，從而就可以 看到臺燈的亮度會隨著環(huán)境中的光照強(qiáng)度的改變而改變，效果是光照越弱，臺燈越亮。如果人體傳感器 1 分鐘檢測不到有人，臺燈就會自動熄滅。

5、無論是自動模式還是手動模式，都是把亮度分為 10 個等級的。

6、注意，人體感應(yīng)檢測功能只在自動模式下有效。

原理圖設(shè)計

PCB設(shè)計

源代碼

#include 
#include 


#define uchar unsigned char    // 以后unsigned char就可以用uchar代替
#define uint  unsigned int    // 以后unsigned int 就可以用uint 代替




sbit LED     = P1^0;          // 模式指示燈，亮是自動模式，滅是手動模式
sbit Lamp    = P1^4;           // 臺燈控制引腳
sbit Key1    = P1^1;          // 按鍵1，模式切換按鍵
sbit Key2    = P1^2;           // 按鍵2，亮度減少按鍵      
sbit Key3    = P1^3;          // 按鍵3，亮度增加按鍵
sbit ADC_CS  = P2^3;           // ADC0832的CS引腳
sbit ADC_CLK = P2^0;           // ADC0832的CLK引腳
sbit ADC_DAT = P2^1;           // ADC0832的DI/DO引腳
sbit Module  = P2^2;          // 人體紅外檢測模塊




uchar gCount=0;                // 全局計數(shù)變量
uchar gIndex;                  // 亮度變量，0是最暗，9是最亮，一共10檔
uint  gTime=0;                // 計時變量，用于計時多久沒檢測到有人






/*********************************************************/
// 毫秒級的延時函數(shù)，time是要延時的毫秒數(shù)
/*********************************************************/
void DelayMs(uint time)
{
  uint i,j;
  for(i=0;i>= 1;
    if(ADC_DAT)
      dat2=dat2|0x80;
    else
      dat2=dat2|0x00;
    WavePlus();
  }


  _nop_();            // 結(jié)束此次傳輸
  ADC_DAT = 1;
  ADC_CLK = 1;
  ADC_CS  = 1;   


  if(dat1==dat2)      // 返回采集結(jié)果
    return dat1;
  else
    return 0;
} 






/*********************************************************/
// 定時器初始化
/*********************************************************/
void TimerInit()
{
  TMOD = 0x01;        // 使用定時器0，工作方式1   
  TH0  = 252;          // 給定時器0的TH0裝初值
  TL0  = 24;          // 給定時器0的TL0裝初值  
  ET0  = 1;            // 定時器0中斷使能
  EA   = 1;            // 打開總中斷
  TR0   = 1;            // 啟動定時器0
}






/*********************************************************/
// 手動控制
/*********************************************************/
void ManualControl()
{
  // 亮度減少
  if(Key2==0)          // 如果按鍵2被按下去
  {
    if(gIndex>0)      // 只要當(dāng)前亮度不為最低才能減少亮度
    {
      gIndex--;        // 亮度降低一檔
      DelayMs(300);    // 延時0.3秒
    }
  }


  // 亮度增加
  if(Key3==0)          // 如果按鍵3被按下去
  {
    if(gIndex<9)      // 只要當(dāng)前亮度不為最高才能增加亮度
    {
      gIndex++;        // 亮度增加一檔
      DelayMs(300);    // 延時0.3秒
    }
  }
}






/*********************************************************/
// 自動控制
/*********************************************************/
void AutoControl(uchar num)
{
  if(num<59)                            // 最亮
    gIndex=9;
  else if((num>65)&&(num<81))            // 第二亮
    gIndex=8;
  else if((num>87)&&(num<103))          // 第三亮
    gIndex=7;
  else if((num>109)&&(num<125))
    gIndex=6;
  else if((num>131)&&(num<147))
    gIndex=5;
  else if((num>153)&&(num<169))
    gIndex=4;
  else if((num>175)&&(num<191))
    gIndex=3;
  else if((num>197)&&(num<213))
    gIndex=2;
  else if((num>219)&&(num<235))
    gIndex=1;
  else if(num>241)                     // 最暗
    gIndex=0;
}






/*********************************************************/
// 主函數(shù)
/*********************************************************/
void main()
{
  uchar ret;


  TimerInit();           // 定時器初始化


  LED=0;                // 指示燈點亮(自動模式指示燈)
  ret=Get_ADC0832();    // 獲取AD采集結(jié)果(環(huán)境光照強(qiáng)度)
  AutoControl(ret);      // 上電先進(jìn)行一次自動亮度控制  
  AutoControl(ret+7);


  while(1)
  {
    /* 模式切換控制 */
    if(Key1==0)          // 如果按鍵1被按下去
    {
      LED=~LED;          // 切換LED燈狀態(tài)
      DelayMs(10);      // 延時消除按鍵按下的抖動
      while(!Key1);      // 等待按鍵釋放
      DelayMs(10);      // 延時消除按鍵松開的抖動
    }


    /* 亮度控制 */
    if(LED==1)              // 如果LED是滅的
    {
      ManualControl();      // 則進(jìn)行手動控制
    }
    else                    // 如果LED是亮的
    {
      if(gTime<60000)
      {
        ret=Get_ADC0832();    // 獲取AD采集結(jié)果(環(huán)境光照強(qiáng)度)
        AutoControl(ret);      // 進(jìn)行自動控制  
        DelayMs(200);
      }
    }


    /*檢測是否有人*/
    if(Module==1)
    {
      gTime=0;                    // 檢測到有人，則把60秒計時清零
    }
    if(gTime>60000)                // 如果gTime的值超過了60000
    {
      gTime=60000;                // 則把gTime的值重新賦值為60000，避免過大溢出
      gIndex=0;                    // 如果1分鐘檢測不到有人，則把臺燈熄滅
    }
  }
}




/*********************************************************/
// 定時器0服務(wù)程序，1毫秒
/*********************************************************/
void Timer0(void) interrupt 1
{
  TH0  = 252;            // 給定時器0的TH0裝初值
  TL0  = 24;            // 給定時器0的TL0裝初值  


  gTime++;              // 每1毫秒，gTime變量加1
  gCount++;              // 每1毫秒，gCount變量加1


  if(gCount==10)        // 如果gCount加到10了
  {
    gCount=0;            // 則將gCount清零，進(jìn)入新一輪的計數(shù)
    if(gIndex!=0)        // 如果說臺燈不是最暗的(熄滅)
    {
      Lamp=0;            // 則把臺燈點亮
    }
  }
  if(gCount==gIndex)    // 如果gCount計數(shù)到和gIndex一樣了
  {
    if(gIndex!=9)        // 如果說臺燈不是最亮的
    {
      Lamp=1;            // 則把臺燈熄滅
    }
  }
}