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基于单片机控制的智能台灯的设计.doc 5页
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开放实验报告
实 验 名 称
基于单片机控制的智能台灯的设计
学 生 姓 名
信息工程系、电子科学与技术
指 导 教 师
基于单片机控制的智能台灯的设计
1.综合应用所学电子课程，用单片机设计控制模块。
2.通过本次设计，加强学生对单片机的深刻理解，提高学生的设计能力和动手能力。
3.了解PCB板制造过程。
二、实验内容
设计一款通过单片机控制的智能台灯，能够自动根据环境的亮度和桌前有无人体来关闭和开启台灯。
三、实验原理
本系统采用51单片机为控制芯片，集成HC-SR501 探头人体红外感应模块来感应人体的有无，光敏电阻为环境亮度感应器。该设备外围元件少简化了电路设计，提高了系统的可靠性。
AT89C52简介
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。
四、实验电路
1、系统框图
图 4.1 系统整体框图
2、电路设计
图 4.2 实际电路图
五、产品制作
六、测量方法与结果分析
准备阶段：准备好普通台灯一个、单片机最小系统、人体感应模块、LED驱动芯片、光敏电阻等，并搭建好电路。
调试阶段：利用keil软件进行编程，并下载到单片机里进行调试。
本系统还存在的不足：
该系统还不够智能化，实现的功能比较简单。
当开灯后台灯的光线对光敏电阻检测环境亮度有一定的影响。
在许建明老师的指导下，通过一周的时间完成了智能台灯的设计。本系统是基于AT89C52芯片的智能台灯的设计方案，系统设计简单，可较好地实现智能台灯的基本功能。该设备使用方便，具有较高的性价比、具有一定的实用价值。
通过本题的具体设计，我们对智能台灯的设计原理及所要用到的各类芯片有了一个系统的认识和掌握，可谓受益匪浅。当然在设计过程中，我们还发现一些问题和不足，比如在方案论证方面，对于多个可实现同一功能的方案，我们犹豫不决。通过查阅大量资料及团队探讨，我们最终选择了最易实现的方案。
人体红外感应模块
LED驱动芯片
亮度检测模块
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基于msp430单片机的智能台灯设计(C语言)
基于msp430单片机的智能台灯设计,用的是C语言来编写程序
桂林理工大学信息学院
实习名称:电子系统设计创新与实践
设计题目:基于单片机的智能台灯设计
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本人从教十五年了，一线教师，教学经验丰富。有一百多篇论文获得国家级、省市县级奖励，本人所讲授的优质课，获市级一等奖，省级二等奖。所辅导的学生获市县级奖励十多次。
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基于单片机的智能节能台灯的设计毕业论文
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求基于单片机的智能台灯的设计与制作？？
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第一章&绪论1.1&单片机的发展前景&计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展；这三个方向就是：巨型化，单片化，网络化。以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用，故而，巨型机在目前在朝高速及处理能力的方向努力。单片机在出现时，Intel公司就给其单片机取名为嵌入式微控制器（embedded&microcontroller）。单片机的最明显的优势，就是可以嵌入到各种仪器、设备中。这一点是巨型机和网络不可能做到的。&数字单片机的技术进步反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。在这几方面，较为典型地说明了数字单片机的水平。在目前，用户对单片机的需要越来越多，但是，要求也越来越高。下面分别就这四个方面说明单片机的技术进步状况。&1、&内部结构的进步&单片机在内部已集成了越来越多的部件，这些部件包括一般常用的电路，例如：定时器，比较器，A/D转换器，D&/A转换器，串行通信接口，Watchdog电路，LCD控制器等。&有的单片机为了构成控制网络或形成局部网，内部含有局部网络控制模块CAN。例如，Infineon公司的C&505C，C515C，C167CR，C167CS-32FM，81C90；Motorola公司的68HC08AZ&系列等。特别是在单片机C167CS-32FM中，内部还含有2个CAN。因此，这类单片机十分容易构成网络。特别是在控制，系统较为复杂时，构成一个控制网络十分有用。&为了能在变频控制中方便使用单片机，形成最具经济效益的嵌入式控制系统。有的单片机内部设置了专门用于变频控制的脉宽调制控制电路，这些单片机有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola&公司的MC68HC08MR16、MR24等。在这些单片机中，脉宽调制电路有6个通道输出，可产生三相脉宽调制交流电压，并内部含死区控制等功能。&特别引人注目的是：现在有的单片机已采用所谓的三核（TrCore）结构。这是一种建立在系统级芯片（System&on&a&chip）概念上的结构。这种单片机由三个核组成：一个是微控制器和DSP核，一个是数据和程序存储器核，最后一个是外围专用集成电路（ASIC）。这种单片机的最大特点在于把DSP和微控制器同时做在一个片上。虽然从结构定义上讲，DSP是单片机的一种类型，但其作用主要反映在高速计算和特殊处理如快速傅立叶变换等上面。把它和传统单片机结合集成大大提高了单片机的功能。这是目前单片机最大的进步之一。这种单片机最典型的有Infineon公司的TC10GP；Hitachi公司的SH7410，SH7612等。这些单片机都是高档单片机，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位结构，工作频率一般在60MHz以上。&2、&功耗、封装及电源电压的进步&现在新的单片机的功耗越来越小，特别是很多单片机都设置了多种工作方式，这些工作方式包括等待，暂停，睡眠，空闲，节电等工作方式。Philips公司的单片机P87LPC762是一个很典型的例子，在空闲时，其功耗为1.5&mA，而在节电方式中，其功耗只有0.5mA。而在功耗上最令人惊叹的是TI公司的单片机MSP430系列，它是一个&16位的系列，有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三种。当电源为3V时，如果工作于&LMP1方式，即使外围电路处于活动，由于CPU不活动，振荡器处于1～4MHz，这时功耗只有50mA。在LPM3&时，振荡器处于32kHz，这时功耗只有1.3mA。在LPM4时，CPU、外围及振荡器32kHz都不活动，则功耗只有0.1mA。&3、&工艺上的进步&现在的单片机基本上采用CMOS技术，但已经大多数采用了0.6?m以上的光刻工艺，有个别的公司，如Motorola公司则已采用0.35?m甚至是0.25?m技术。这些技术的进步大大地提高了单片机的内部密度和可靠性。&&第二章&单片机概述2.1&单片机的特点&单片机是以工业测控对象、环境、接口特点出发向着增强控制功能，提高&工业环境下的可靠性方向发展。主要特点如下：&1.种类多，型号全。很多单片机厂家逐年扩大适应各种需要，有针对性地推出一系列型号产品，使系统开发工程师有很大的选择余地。大部分产品有较好的兼容性，保证了已开发产品能顺利移植，较容易地使产品进行升级换代。&2.&提高性能，扩大容量，性能价格比高。集成度已经达到300万个晶体管以上，总线速度达到数十微妙到几百纳秒，指令执行周期已经达到几微妙到数十纳秒，以往片外XRAM现已在物理上存入片内，ROM容量已经扩充达32K，64K，&128K以致更大的空间。价格从几百到几元不等。3.&增加控制功能，向真正意义上的&单片&机发展。把原本是外围接口芯片的功能集成到一块芯片内，在一片芯片中构造了一个完整的功能强大的微处理应用系统。4.低功耗。现在新型单片机的功耗越来越小，供电电压从5V降低到了3.2V，甚至1V，工作电流从mA降到&A级，gz2频率从十几兆可编程到几十千赫兹。特别是很多单片机都设置了多种工作方式，这些工作方式包括等待，暂停，睡眠，空闲，节电等。5.&C语言开发环境，友好的人机互交环境。大多数单片机都提供基于C语言开发平台，并提供大量的函数供使用，这使产品的开发周期、代码可读性、可移植性都大为提高。二、单片机的应用发展方向1.使用寿命长。这里所说的长寿命，一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作十年、二十年，另一方面是指与微处理器相比的长寿命。随着半导体技术的飞速发展，MPU更新换代的速度约来约快。可以预见，一些成功上市的相对年轻的CPU核心，也会随着I/O功能模块的不断丰富，有着相当长的生存周期。新的CPU类型的加盟，使单片机队伍不断壮大，给用户带来了更多的选择余地。8位、16位、32位单片机共同发展是当前单片机发展的另一个动向之一。长期以来，单片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭，32位单片机应用得到了长足的发展。以Mororola68K为CPU的32位单片机97年的销售量达到了8千万枚。过去认为由于8位单片机功能越来越强，32位机越来越便宜，使16位机单片机生存空间有限，而16位单片机的发展无论从品种和产量方面，近年来都有较大幅度的增长。2.速度越来越快。MUP发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志的。而单片机则有所不同，为提高单片机抗干扰能力，降低噪音，降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术发展之追求。改善单片机的内部时序，在不提高时钟频率的条件下，使运算速度提高了很多。3.&低噪声和高可靠性技术。在单片机应用中，可靠性是首要因素，位了扩大单片机的应用范围和领域，提高单片机自身的可靠性是一种有效的方法。今年来，单片机的生产厂家爱在单片机设计上采用了各种提高可靠性的新技术，这些新技术表现在如下几点：首先，EFT技术。EFT技术是一种抗干扰技术，它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时，其波形上会迭加各种毛刺信号，人使用施密特电路对其整形，则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟，在交替使用施密特电路和RC滤波电路时，就可以消除这些毛刺另其作用失效，从而保证系统的时钟信号正常工作。这样，就提高了单片机工作的可靠性。其次，低噪声布线技术及驱动技术。在传统的单片机中，电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上，一般是在左上、右下或右上左下的两块对称称点上。这样，就使电源噪声穿过整块芯片，对单片机的内部电路造成干扰。现在，很多单片机都把地线和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样，不仅降低了穿过整个芯片的电流，另外还在印制电路板上容易布置去耦电容，从而降低系统的噪声。4.&OTP与掩膜。OTP是一次性写入的单片机。过去认为一个单片机产品的成熟是以投产掩膜型单片机为标志的。由于掩膜需要一定的生产周期，而OTP型单片机价格不断下降，使得近年来直接使用OTP完成最终产品制造更为流行。它较之掩膜具有生产周期短、风险小的特点。近年来，OTP型单片机需量大幅度上扬，为适应这种需求许多单片机都采用了在编程技术（In&Sytem&Programming）。为编程的OTP芯片可以采用裸片Bonding技术或表面贴技术，先焊在印刷版上，然后通过单片机上引出的编程线、串行数据、时钟线等对单片机编程。解决了批量写OTP芯片时容易出现的芯片写入器接触不好的问题，使得OTP的裸片得以广泛使用，降低了产品的成本。编程线与I/O线共用，不增加单片机的额外引脚。&
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本科生毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目基于单片机的智能台灯的设计学生姓名学号系别电气机械工程系班级电子061指导教师职称讲师填表日期日1一、选题的背景和意义1、单片机作为计算机家族中的一员，它以集成度高、功能强、通用性好，特别是体积小、价格便宜、能耗低、重量轻、抗干扰能力强、可靠性高和使用方便等独特优点而得到广泛应用。并且在人工智能领域中的地位日显突出。单片机的使用使传统的家电产品走向智能化。如能对食物种类、保鲜程度进行识别，自动选择冷藏温度、时间的冰箱能对衣物种类、脏物程度进行识别，自动选择洗涤强度、时间的洗衣机能对食物种类进行识别，选择加热温度、时间的微波炉根据对象的周围环境、运动状态，选择光圈、速度的照相机、摄像机等。这类高智能化的全自动家用电器充分发挥出了单片机与家电系统融合的优势。单片机的出现，为家电产品升级换代，向着低成本、智能化方向发展开辟了广泛的前景。2、智能台灯的最大优点就是既省电又方便。方便就不用多说了，来之灯则亮，去之灯则暗。省电是比较重要的，也是这个智能台灯设计的主要原因。能源问题是现在全世界的一个主要问题之一，而且，现在全世界都缺少电能，2003年，美国和加拿大出现大面积停电。我国也是，每到夏天就有很多城市出现停电情况。现在许许多多的家用电器都已经向省电化发展。二、研究目标与主要内容（含论文提纲）1、设计一台智能台灯。该台灯采用51系列单片机的技术应用，其还需要使用到应用由红热释电红外传感器、光敏电阻、BISS0001组成的信号检测及处理电路。2、设计电原理图。3、编写单片机内部程序。4、智能台灯硬件制作和整体外观设计。1引言1.1智能台灯的研究背景1.2研究智能台灯的意义1.3本论文研究的主要内容2智能台灯硬件系统设计2.151单片机控制的数字电路模块2.1.174LS138译码模块2.1.2DAC0832的D/A转换模块2.2信号检测及姿势矫正模块2.2.1信号检测模块设计2.2.3姿势矫正警示系统模块3软件设计3.1总程序结构构造
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