您的位置: 主页 > 人工智能内参 > 疾风拂晓1.35:基于STC89C52单片机的智能台灯系统设计

疾风拂晓1.35:基于STC89C52单片机的智能台灯系统设计

时间: 2019-01-11阅读:

摘 要台灯在人们的日常工作和生活中经常用到,从方便用户的角度,台灯逐渐实现了智能化,兼具自动调光、日历、时钟等功能。本文对基于STC89C52单片机的智能台灯系统设计进行了分析和讨论。

【关键词】STC89C52单片机 智能台灯 系统设计

智能台灯的出现,为人们的工作生活提供了便利,不过当前多数台灯一般仅能够依靠硬件来实现自动开关,功能相对单一,无法很好地满足人们个性化需求。对此,可以采用软件和硬件相互结合的方式,实现台灯自动调光,配合日历显示和时钟功能,能够提升台灯的智能性和便利性。

1 硬件设计

1.1 总体设计

系统硬件部分采用了STC89C52单片机、LCD12864显示模块、LED灯、DS1302时钟以及触摸开关、BH1750光强传感器等。

1.2 模块设计

(1)单片机模块,STC89C52单片机在具备良好性能的同时,成本低和功耗低,其本身配备512字节的RAM、32位I/O接口,以及3个16位定时器,可以实现对其他功能模块的控制;

(2)LED灯模块,选择转色温灯泡,可以针对不同的需求进行调节,为用户提供更加舒适的体验;

(3)LCD12864显示模块,可以通过单片机,向LCD显示模块输入数据,从而实现对于日历、时间以及灯光亮度的显示;

(4)DS1302时钟模块,考虑时钟显示与台灯开闭的矛盾,增加记忆功能,确保在每次开启台灯后时间都可以准确显示,不需要重新调整;

(5)BH1750光强传感器,利用BH1750FV1芯片实现对环境光照强度的检测分析,将测得的模拟信号转化为数字信号传输给单片机,由单片机进一步处理;

(6)触摸开关模块,通过触摸开关,可以实现对灯光亮度、日期、時间等的调整;

(7)EEPROM存储模块,可以接收并存储单片机传输的灯光亮度信息,在台灯重新开启时,将信息传输会单片机,确保台灯每一次开启都可以恢复上次关闭时的亮度。

2 系统设计

2.1 主程序设计

为了确保单片机内部硬件能够正常运作,主程序运行需要延迟100ms,之后对相应功能模块进行初始化操作,编写while进入无限循环。在循环中,可以扫描触摸开关对其工作方式进行设置,延时180ms,对传感器采集到的数据进行读取,将之存储在BUF中,与预先设定好的数值进行对比。取得时钟模块内部数据,结合LcdUptada函数对时钟及BH1750相关数据进行更新。

2.2 调光程序设计

设置发送起始信号、停止和应答信号,读取BH1750FV1内部数据。发送起始信号设置时,需要适当拉高时钟线和数据线,延时5μs,之后拉低数据线,再延迟5μs,拉低时钟线;发送停止信号设置时,需要拉高时钟线,拉低数据线,延迟5μs后,拉高数据线,在延时5μs;发送应答信号设置时,需要先对应答信号入口参数进行写入操作,拉高时钟线,延时5μs后拉低时钟线,继续延时5μs。读取相关数据后,应答信号入口参数为1,拉高时钟线,延时5μs,再拉高数据线,延时5μs,完成信号设置。如果想要设置一个舒适的光照强度,可以对比传感器采集到的环境光照强度,若其小于设定值,可以增加亮度,反之则调低亮度,可以在EEPROM中存储当前台灯光照强度,存储数据随光照强度变化随时更新,确保在下次台灯开启时,能够通过数据读取,恢复上次关闭时台灯的亮度。

2.3 时钟程序设计

初始化DS1302模块,进行日历和时钟设置,确保控制命令为WP=0,做好写操作,写入秒后,令WP=1,写保护,依照这样的流程,对分、时以及年月日进行依次设置。从单片机读取当前信息,传输到DS1302中,关闭台灯再打开,存储在模块中的信息会被单片机读取,保证时间准确,不会因为台灯关闭而导致时钟停止。

2.4 开关程序设计

对触摸开关进行相应的寄存器定义,之后全面扫描。触摸Key1开关,可以打开或者关闭台灯,每一次关闭再开启,台灯的色温都会在三种色温之间循环。触摸Key2和Key3开关,可以对台灯的亮度进行调节(Key2增强,Key3减弱);触摸开关Key4-Key7可以对日历和时钟进行调节:Key4开关可以选择需要调节的内容,通过触摸的方式,光标可以依次在年、月、日、时、分、秒依次循环;Key5开关可以退出调节模式;Key6和Key7开关可以对光标所在位置的数字进行增加或者减少,单次触摸调节的量为1。Key8开关可以对智能台灯的自适应功能进行调节,触摸一下启动自适应功能,再次触摸会关系自适应功能。

3 结语

总而言之,本文基于STC89C52单片机,对智能台灯系统进行了设计,通过相应的软件程序,实现了硬件模块的有机联系,可以在LCD屏幕上对台灯亮度信息以及日期、时间信息进行显示,通过触摸开关,可以实现台灯开闭以及自适应功能开闭,也可以对色温、光照强度、时间等进行调整。经试用和问卷调查,台灯的智能性、舒适性和便利性得到了充分肯定,用户也提出了一些富有建设性的意见,如增加闹钟功能、温度显示功能等,可以更进一步的提升台灯的智能化程度。

参考文献

[1]李书婷,韩国富,吴小林,等.基于STC89C52单片机的教室灯控制系统设计与实现[J].自动化与仪器仪表,2017(01):52-54.

[2]肖雅金,胡子牛,张伟,等.基于STC89C52的智能台灯软件设计[J].电脑知识与技术,2017,13(02):248-250.

[3]阮文韬,张志,任晓娜.基于STC89C52的智能家居系统设计[J].信息系统工程,2016(02):129-130.

作者单位

南京市第二十九中学 江苏省南京市 210024

上一篇:濮阳闿:“互联网+ 旅游”的融合发展
下一篇:没有了

相关阅读