多功能智能台灯

防近视防疲劳
往事如风111
发布时间: 2018-05-27
阅读: 1318

1.1 作品背景

   随着时代的快速发展,学生学习压力越来越大,在校学生得近视的概率逐年在增加,其中学习期间坐姿不正确是其中主要原因之一,为此我们设计了这个全自动多功能智能台灯,去帮助学生解决这个问题。

1.2 分模块描述

1:人体感应器可正确判断台风周围是否有人

2:光电传感器可正确判断此时周围环境是否需要开启台灯

3:语音模块可以提示使用者规范坐姿,以及按时休息。

4 : 液晶显示器模块可以显示使用者学习的时间以及坐姿是否正确

5 : 超声波测距传感器准确检测人与台灯的距离,便于台灯自动开关灯以及矫正使用者坐姿。


2.1 主处理器芯片

主处理器采用AT89S51

2.2 辅助芯片

2.2.1:人体感应器传感器芯片

人体感应开关主要由人体热释电红外传感器构成,由于人体体温恒定,因此其释放出的红外线波长一定。当红外传感器的探头接收到人类释放的红外线时,通过菲涅尔镜片将其聚焦在热释电元件上,该元件上的电荷平衡被打破,向外释放电荷,红外传感器所连电路通过对其电荷的检测得知有人类存在,便控制开关处于“开”的状态,完成人体感应。当人类离开一段时间内,开关会持续处于“开”的状态,而超过设定的延时时间后,红外传感器感应不到人类的存在,便将开关状态切换为“关闭”。

.2.2  超声波测距传感器                                 

超声波测距离传感器HC-SR04,采用超声波回波测距原理,运用精确的时差测量技术,检测传感器与目标物之间的距离,采用小角度,小盲区超声波传感器,具有测量准确,无接触,防水,防腐蚀, 低成本等优点,可应于液位,物位检测,特有的液位,料位检测方式,可保证在液面有泡沫或大的晃动,不易检测到回波的情况下有稳定的输出,应用行业:液位,物位,料位检测,工业过程控制等.

3.线路连接图


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3.1引脚控制图


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4.1 系统关键技术

4.1.1 超声波测距技术

     超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2 。这就是所谓的时间差测距法。只所以用超声波测距不用红外线测距。是因为超声波测出的距离更精确。测距范围更广。

4.1.2 PWM调光技术

PWM的意思是脉冲宽度调制PWM有两个最基本的参数:频率、占空比。频率就是每秒钟电平高低变化的次数,占空比是指高电平保持时间和整个脉冲周期中的比例关系。对于用定时器来模拟,最基本的方法就是使用一个IO口循环设置其输出值为高电平和低电平。那么定时器在这里起计时作用,而且需要两个时间:高电平持续时间、低电平持续时间。通过调节两者时间的比值,那么就可以实现基本的PWM调光。

4.2 作品功能

    本设计是以AT89S51单片机为核心外加多种传感器与一体的多功能智能台灯。这款台灯具有以下几个功能。1.该台灯采用usb口供电,为可充电台灯。电脑,充电宝,自配电源适配器都可以直接对其充电。而且当使用者手机没电了该台灯还可以为手机充电。2.它具有自动模式和手动模式两种控制方法;手动模式下,台灯亮度随按键的控制而改变。自动模式下台灯亮度可跟使用者与台灯的距离而改变,LCD液晶屏上会显示当前人与台灯的距离。3.自动模式下当人与台灯距离过近时,达到设定值之内话台灯会自动语音播报提示端正坐姿,液晶屏上也会出相应提示,当人与台灯距离过远时且人体感应模块检测不到人时,台灯自动关闭。4.台灯开启时系统内部自动开始计时通过 LCD1602液晶屏显示计时。通过按键去设定学习或工作的时间。台灯会按时语音提醒休息液晶屏上也会出相应提示。再次期间人若离开停止计时,人回来继续开始计时,或者按键归零计时器的时间,重新开始计时。

5.系统展示图


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