原创《基于单片机和Wifi技术的智能台灯设计》
本文是基于单片机类有关在职毕业论文范文与台灯和单片机和智能台灯设计类专升本毕业论文范文。
摘 要：本文主要介绍了基于单片机AT89C51和Wifi技术的智能台灯的硬件和软件设计.该智能台灯具有根据当前光线自动调节灯光亮度的功能,还可对用户使用台灯时处于非正常的距离和姿态时给予报警提示,用户可以随时通过手机app查询智能台灯的报警记录数据,从而督促用户保护视力.
关键词：单片机；Wifi技术；智能台灯；护眼灯
引言
近视眼疾严重损害了个人健康成长,尤其困扰着学生群体.近视的主要原因是不健康的用眼习惯,比如阅读时灯在不正常范围,不正确的学习姿势或疲劳用眼.
目前市场上可用的灯调光器主要根据用户的需求,选择光强度,改变灯的亮度,虽然节省电力,但没有预防近视的功能.保护视力、矫正坐姿已经成为了一个台灯重要的功能,也是造福于大众的功能.智能台灯可以根据光线情况调节台灯的亮度,也可以在用户学习时检测用户的距离和位置,并及时提醒用户保持正常距离、纠正坐姿.随着智能手机和app的普及,为了给用户有更好的使用体验和数据查询分析,智能台灯还提供通过手机app查询报警记录数据的功能.
1、整体系统方案设计
智能台灯主要由AT89C51单片机和电路构成,如图1所示.
本系统方案主要由以下部分组成：
（1）传感器和信号处理部分：包括热释电红外传感器、光敏电阻和信号处理电路.
（2）89C51单片机构成的微控制部分：负责处理信号和控制蜂鸣器和灯光电路、与Wifi模块的通信.
（3）蜂鸣器提醒电路和照明控制电路.
（4）Wifi模块：89C51单片机可通过Wifi模块与手机app连接通信,将保存的报警记录数据发送给手机app.
2、硬件系统设计
硬件系统主要包括AT89C51单片机、热释电红外传感器、Wifi模块以及光敏电阻、信号处理电路和控制电路.
2.1 AT89C51单片机
AT89C51的闪烁4k字节可擦可编程只读存储器(FPEROMFalsh可编程和可擦只读存储器),低压,高性能CMOS8微处理器,通常被称为微控制器.该设备使用ATMEL高密度非易失性内存制造技术制造,兼容行业标准通过mcs-51汇编语言指令集和输出插脚.自从多用8位CPU和闪存结合在一个单一的芯片,ATMEL单片机AT89C51高效,AT89C2051删减版.
2.2 HC-SR501热释电红外传感器
热释电红外传感器主要是由一种高热电系数的材料制成探测元件.在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰.由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出.HC-SR501传感器是基于红外线技术的自动控制产品,灵敏度高、可靠性强、超低功耗,超低电压工作模式,广泛应用于各类自动感应电器设备.
2.3 ESP8266无线Wifi模块
Wifi是一种短程无线传输技术,能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号.Wifi技术的覆盖范围广、输速度非常快,可以达到54mb/s(802.11N可以达到600Mb/s),符合个人和社会信息化的需求.ESP8266是一款性价比较高的Wifi模块,支持无线802.11 b/g/n 标准；支持STA/AP/STA+AP三种工作模式；内置TCP/IP协议栈,支持多路TCPClient连接；支持UART/GPIO数据通信接口.
2.4 其他
光敏电阻,也被称为光管道常用的材料硫化镉的生产,除了硒硫化、硫化铝、铅和硫化铋等材料.生产材料辐照光有一个特定的波长,电阻迅速降低的特点.信号处理电路,将传感器探测到的模拟信号转换为数字信号,并发送给单片机.控制电路包括蜂鸣器报警电路和灯光亮度控制电路.
3、软件系统设计
软件系统主要包括智能台灯自动调节亮度、自动发出坐姿报警以及通过手机查询报警数据的软件流程设计.
3.1 根据光线情况自动调节台灯亮度
利用光敏电阻的特性,单片机可以检测当前的光线亮度情况,从而调整台灯灯光的亮度,达到保护眼睛的效果,处理流程如图2所示.
3.2 自动检测坐姿并发出警报
智能台灯可以在用户学习时检测用户的距离和位置,并及时提醒用户离灯光不要太近、纠正坐姿,直到用户纠正到完全正确.利用热释电红外传感器,单片机检测用户是否处于正常距离和位置,若正常,则继续检测；若非正常,则通过蜂鸣器报警,并将报警原因和时间记录下来,统计报警数据.单片机检测及报警流程如图3所示.
3.3 手机app查询近期报警记录数据
随着手机的普及,基于手机系统开发了app,实现与智能台灯的交互.用户可将手机wifi连接到智能台灯,并打开相应app,可查询近期警报统计情况,从而提醒自己更好地纠正坐姿,减少警报.查询流程如图4所示.
4、结语
台灯是一般家庭的生活必需品,目前国内市场台灯的设计大多只采用简单的调光电路.本智能台灯,能自动调整台灯亮度,能及时提醒用户纠正坐姿,防止近视.还可以保存警报记录数据,用户可通过手机app查询近期警报统计情况,从而提醒自己更好地纠正坐姿,减少警报.本智能台灯经实验验证具有软硬件设计简单、成本较低、操作方便等特点,具有较大的应用推广价值.
基于单片机论文参考资料：
上文总结：上述文章是关于对不知道怎么写台灯和单片机和智能台灯设计论文范文课题研究的大学硕士、基于单片机本科毕业论文基于单片机论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料。
