論基于51單片機(jī)控制的智能LED燈論文
論基于51單片機(jī)控制的智能LED燈論文
采用C51單片機(jī),根據(jù)節(jié)能環(huán)保的思想,利用光敏二極管電路來(lái)判斷光線的強(qiáng)弱,來(lái)控制LED射燈亮與滅;通過(guò)控制PWM波的占空比來(lái)達(dá)到控制LED燈亮度變化的效果;經(jīng)過(guò)測(cè)試,整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定。以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家精心準(zhǔn)備的：論基于51單片機(jī)控制的智能LED燈相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
論基于51單片機(jī)控制的智能LED燈全文如下：
【摘要】：本文中的基于51單片機(jī)控制的智能LED燈利用光感技術(shù)檢測(cè)周?chē)獾膹?qiáng)度信號(hào),同時(shí)熱釋電紅外傳感器采集了人體熱釋電傳感信號(hào),將信號(hào)傳送到處理器,同時(shí)再利用單片機(jī)的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)控制LED燈的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)。
【關(guān)鍵詞】： 單片機(jī) 閉環(huán)回路控制 智能led燈
前言
隨著社會(huì)的發(fā)展人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，照明在能耗中所占的比例日益增加，照明也早已成為我們生活的不可或缺的一部分。在當(dāng)今社會(huì)中，比較普遍使用的有通過(guò)聲音、觸摸、光感等來(lái)控制的照明燈具。然而這些都有一定的局限性，不能得到最大化的利用。
LED燈壽命比較長(zhǎng)、省電、比較環(huán)保，正式由于這些優(yōu)點(diǎn)的存在以及等下對(duì)LED燈的大力研究，因而LED燈走上了歷史的舞臺(tái)。采用LED燈作為我們社會(huì)的首選照明用具，肯定可以節(jié)約很多電能，節(jié)電的意義非凡，不但減少發(fā)電過(guò)程中的污染，還能為我們的后代留下財(cái)富。因此節(jié)電是件利國(guó)、利民、利己的好事。而本設(shè)計(jì)能最大限度的節(jié)省日常照明所消耗的電能，有著巨大的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效用。
1.硬件介紹
1.1控制板
控制板主要由以下幾個(gè)部分組成：
MCS-51單片機(jī)、8位的微處理器、片內(nèi)為128個(gè)字節(jié)，片外最多可外擴(kuò)至64k字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)的中斷系統(tǒng)、2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、1個(gè)全雙工的串行口、4個(gè)并行8位I/O口、21個(gè)特殊功能寄存器。
1.2光照檢測(cè)
方案一、采用光敏二極管或三極管等光傳感器件把環(huán)境亮度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字電平，然后直接接入單片機(jī)IO引腳。
方案二、采用光敏電阻把環(huán)境亮度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓值(模擬值)，然后通過(guò)運(yùn)放后給單片機(jī)輸入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)。由于光敏電阻屬于純阻性器件，所以采用方案一。
1.3人體檢測(cè)
人體檢測(cè)主要通過(guò)菲涅爾透鏡來(lái)完成，當(dāng)人進(jìn)入感應(yīng)范圍，人體釋放的紅外光透過(guò)鏡片被聚集在某個(gè)同心環(huán)上，然后生成一個(gè)光信號(hào)，再通過(guò)探頭將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來(lái)工作。
1.4熱釋電傳感器
熱釋電紅外線傳感器用于檢測(cè)人體輻射的紅外線，然后通過(guò)一定的方式轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，將電壓信號(hào)投入到工作中。
人體熱釋電檢測(cè)電路圖如下：
檢測(cè)對(duì)象—菲涅爾透鏡—熱釋電紅外傳感器—信號(hào)處理電路—Vm
1.5照明設(shè)備驅(qū)動(dòng)
方案一、采用可控硅控制。可控硅又稱(chēng)晶閘管，是一種具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。其具有體積小、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，是比較常用的半導(dǎo)體器件之一。
方案二、采用繼電器控制。繼電器是一種當(dāng)輸入電、磁、聲、光、熱等達(dá)到一定值時(shí)，輸出量發(fā)生跳躍式變化的自動(dòng)控制器件。其動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小，所以廣泛應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)、遙控、電力保護(hù)、自動(dòng)化、測(cè)量和通信等裝置中。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，可以將其分為電磁繼電器、熱敏干簧繼電器、固態(tài)繼電器、磁簧繼電器、光繼電器等。由于電磁繼電器簡(jiǎn)單易用，開(kāi)關(guān)狀態(tài)極其容易判斷，所以本設(shè)計(jì)采用電磁繼電器來(lái)控制。
2.工作過(guò)程
首先光照射到LED燈系統(tǒng)上，軟件系統(tǒng)會(huì)對(duì)光照進(jìn)行檢測(cè)以及做出相應(yīng)的反應(yīng)。亮度調(diào)節(jié)分為三個(gè)階段，當(dāng)周?chē)鈴?qiáng)信號(hào)高于設(shè)定值時(shí)所有LED燈關(guān)閉。當(dāng)周?chē)鈴?qiáng)度信號(hào)低于設(shè)定值時(shí)控制器打開(kāi)一部分LED燈，光強(qiáng)信號(hào)低于更小的設(shè)定值時(shí)在打開(kāi)一部分LED燈，光強(qiáng)信號(hào)低于最小的設(shè)定值時(shí)全部LED燈打開(kāi)。進(jìn)入深夜則會(huì)自動(dòng)變暗減少能耗，檢測(cè)周?chē)腥藭r(shí)根據(jù)此時(shí)光強(qiáng)情況調(diào)節(jié)亮度，達(dá)到最大限度的節(jié)約電能和卻不影響正常照明的目標(biāo)。
3.創(chuàng)新點(diǎn)
3.1工作電壓低，能耗低的LED燈構(gòu)成照明設(shè)備
相對(duì)于普通的led燈，我們的led燈有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)全自動(dòng)光敏開(kāi)關(guān)，節(jié)能省電;
2)天亮自動(dòng)關(guān)閉，天黑會(huì)自動(dòng)開(kāi)燈，從此，孩子睡覺(jué)不再怕黑，同時(shí)告別晚上睡醒時(shí)強(qiáng)光對(duì)眼睛的刺激;
3)智能感應(yīng)：當(dāng)有人、車(chē)進(jìn)入產(chǎn)品的探測(cè)范圍后，智能感應(yīng)器工作打開(kāi)燈具，離開(kāi)探測(cè)范圍后自動(dòng)熄滅;
4)智能延時(shí):智能感應(yīng)燈以檢測(cè)到的最后一次活動(dòng)物體的時(shí)間為起始點(diǎn)，自動(dòng)延時(shí)熄滅，不會(huì)造成中途熄滅的情況;
5)工作方式：感應(yīng)開(kāi)關(guān)接通后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如有物體活動(dòng)開(kāi)關(guān)將持續(xù)接通，直到活動(dòng)物體離開(kāi);
6)亮度調(diào)節(jié)：根據(jù)外界的光線強(qiáng)度，自動(dòng)識(shí)別白天黑夜，控制開(kāi)關(guān)是否工作，并且可通過(guò)51單片機(jī)控制led燈的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)調(diào)節(jié)其亮度，達(dá)到節(jié)能的效果;
7)發(fā)光效率高，消耗的能量較同光效的白熾燈較少80%，較熒光燈減少50%;
3.2利用MCS-51單片機(jī)進(jìn)行控制MCS-51單片機(jī)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
1)可靠性高;
2)控制功能強(qiáng)。具有豐富的控制指令;
3)實(shí)用性好。體積小，功耗低，價(jià)格便宜，易于產(chǎn)品化;
3.3多個(gè)led燈并聯(lián)集成在一起控制亮度
通過(guò)光敏電阻檢測(cè)外部光亮，然后通過(guò)51單片機(jī)控制led燈的亮滅個(gè)數(shù)，從而達(dá)到亮度控制。
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