原创《台灯亮度自动调节电路的设计》
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一、整体方案设计
本设计采用AT89S52 单片机作为智能LED 台灯的核心控制单元,由BISS0001 集成芯片以及热释电红外传感器构成台灯的感应开关,以期实现台灯亮度的自动调节与控制.当热释电红外传感器感应到有人体接近时,则通过BISS0001集成芯片,向AT89S52 单片机发出外部中断信号,点亮台灯；接着借助单片机定时器,为台灯点亮时间定时,而在此过程中,如果单片机再次接收到来自热释红外传感器发出的外部中断信号,则应从再次点亮的时间开始定时,以此确保有人使用台灯时,台灯能够一直保持亮度；反之,当台灯在点亮延时过程中,AT89S52 单片机没有接收到热释红外传感器再次发出的外部终端指令,那么台灯过了定时点亮时间,便会自动熄灭.然后通过将定值电阻与光敏电阻进行串联分压,还能够促进三极管基极电压的改变,真正实现智能LED 台灯亮度的自动调节功能.
二、硬件设计
1、AT89S52 主控芯片介绍.AT89S52 单片机是一种功耗低、性能高的微控制器,拥有8K 的可编程Flash 存储器,也因此为众多控制系统提供了很高灵活、而且有效的方法.该主控芯片具体含有以下性能：32 位I/O 口线,2 个16 位定时器/ 计数器,8k 字节Flash,256 字节的RAM,5 个中断优先级两层中断嵌套中断,2 个中断结构全双工串行口,WDT电路,片内时钟振荡器.当停止工作的时候,CPU 会立刻停止工作,但RAM、定时器/ 计数器、串口、中断等其他功能模块可以继续工作.
2、时钟电路.在AT89S52 单片机内含有一个具有高增益特点的反相放大器, 其晶振频率的取值一般在1.2MHz ～ 12MHz 之间, 电容Cl 和C2 的电容容量一般取30PF.但晶振频率输出的稳定性与否、振荡电路速度的快慢等均会在一定程度上受到其电容取值的影响.如果外接时钟电路时,则要求引脚XTAL1 必须接地,引脚XTAL2 与外部时钟相连接,不过对于外部时钟传输的时钟信号没有特别的要求,只要能够保证振荡信号一定的脉冲宽度,时钟的晶振频率低于12MHz 就可以实现其目的性.
3、复位电路.AT89S52 单片机的复位电路原理是在引脚RST 上外加一个电容和电阻.如果单片机在运行时,不管是刚开始启动,还是发生障碍非正常状态的时候,都要正常性的复位.通常情况下,复位电路主要包含上电自动复位和手动复位两种,其中,上电复位是在引脚RST 通过电容再接上电源,然后再接一个电阻跟接地引脚GND 相连.
4、电源模块设计.本次设计所使用的电源模块主要由一个桥式整流滤波电路和7812/7805 芯片配以少量的电容构成.具体模块设计见下图1：
5、热释电红外传感器.在本次系统设计中,热释电红外传感器RE200B 所采用的稳压源是可供应5V 左右的电压,电压输出信号一般为10-20mV,频率在0.1Hz-10Hz 之间,信号相对微弱.热释电传感器中的源极电阻作用在于对热释电红外传感器中的灵敏程度加以调节,该电阻的阻值通常为47kΩ.电容C6 主要发挥滤除干扰信号的作用,所选用的电容一般为0.1uF.
三、软件设计
1、主程序设计.本系统的设计流程就在于对是否有人进行判断,假设房间内没有人,那么无论光照满不满足,灯都始终保持熄灭状态；而当室内有人,且光照相对充足的情况下,灯仍旧不会开,反之则开灯.
2、单片机定时器模块.在台灯的自动调节亮度功能的设计中,为有效避免能源的浪费,达到节能目的,可以采用AT89S52 单片机内部的定时或计数器,也可以采用软件定时、儒时基电路定时、可编程芯片定时等方法.需要注意的是,单片机定时或计数器有TMOD 和TCON 两大特殊性寄存器控制功能,前者用于其工作方式的设置,后者用于对单片机启动定时功能或中断申请等加以控制.
结束语：本次设计以AT89S52 单片机为控制系统,以BISS0001 集成芯片为核心,将台灯的自动开关换成人体红外感应开关,不仅能够将“人在灯亮,人走灯灭”的功能发挥到极致,从而促进台灯亮度自动调节的实现,而且还能起到节约能源的目的.
自动论文参考资料：
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