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      論基于51單片機(jī)控制的智能LED燈論文

      時間: 謝樺657 分享

      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判斷光線的強(qiáng)弱,來控制LED射燈亮與滅;通過控制PWM波的占空比來達(dá)到控制LED燈亮度變化的效果;經(jīng)過測試,整個電路結(jié)構(gòu)簡單、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)檢測周圍光的強(qiáng)度信號,同時熱釋電紅外傳感器采集了人體熱釋電傳感信號,將信號傳送到處理器,同時再利用單片機(jī)的功能來實現(xiàn)控制LED燈的開關(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

        隨著社會的發(fā)展人們對生活質(zhì)量的要求越來越高,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)今社會中,比較普遍使用的有通過聲音、觸摸、光感等來控制的照明燈具。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、省電、比較環(huán)保,正式由于這些優(yōu)點的存在以及等下對LED燈的大力研究,因而LED燈走上了歷史的舞臺。采用LED燈作為我們社會的首選照明用具,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)電過程中的污染,還能為我們的后代留下財富。因此節(jié)電是件利國、利民、利己的好事。而本設(shè)計能最大限度的節(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部分組成:

        MCS-51單片機(jī)、8位的微處理器、片內(nèi)為128個字節(jié),片外最多可外擴(kuò)至64k字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、5個中斷源,2級中斷優(yōu)先權(quán)的中斷系統(tǒng)、2個16位的定時器/計數(shù)器、1個全雙工的串行口、4個并行8位I/O口、21個特殊功能寄存器。

        1.2光照檢測

        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),然后通過運放后給單片機(jī)輸入一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號。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

        人體檢測主要通過菲涅爾透鏡來完成,當(dāng)人進(jìn)入感應(yīng)范圍,人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在某個同心環(huán)上,然后生成一個光信號,再通過探頭將光信號轉(zhuǎn)換成電信號來工作。

        1.4熱釋電傳感器

        熱釋電紅外線傳感器用于檢測人體輻射的紅外線,然后通過一定的方式轉(zhuǎn)換成電壓信號,將電壓信號投入到工作中。

        人體熱釋電檢測電路圖如下:

        檢測對象—菲涅爾透鏡—熱釋電紅外傳感器—信號處理電路—Vm

        1.5照明設(shè)備驅(qū)動

        方案一、采用可控硅控制??煽毓栌址Q晶閘管,是一種具有三個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)相對簡單、功能強(qiáng)等特點,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,輸出量發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件。其動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小,所以廣泛應(yīng)用于運動、遙控、電力保護(hù)、自動化、測量和通信等裝置中。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。由于電磁繼電器簡單易用,開關(guān)狀態(tài)極其容易判斷,所以本設(shè)計采用電磁繼電器來控制。

        2.工作過程

        首先光照射到LED燈系統(tǒng)上,軟件系統(tǒng)會對光照進(jìn)行檢測以及做出相應(yīng)的反應(yīng)。亮度調(diào)節(jié)分為三個階段,當(dāng)周圍光強(qiáng)信號高于設(shè)定值時所有LED燈關(guān)閉。當(dāng)周圍光強(qiáng)度信號低于設(shè)定值時控制器打開一部分LED燈,光強(qiáng)信號低于更小的設(shè)定值時在打開一部分LED燈,光強(qiáng)信號低于最小的設(shè)定值時全部LED燈打開。進(jìn)入深夜則會自動變暗減少能耗,檢測周圍有人時根據(jù)此時光強(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

        3.1工作電壓低,能耗低的LED燈構(gòu)成照明設(shè)備

        相對于普通的led燈,我們的led燈有以下優(yōu)點:

        1)全自動光敏開關(guān),節(jié)能省電;

        2)天亮自動關(guān)閉,天黑會自動開燈,從此,孩子睡覺不再怕黑,同時告別晚上睡醒時強(qiáng)光對眼睛的刺激;

        3)智能感應(yīng):當(dāng)有人、車進(jìn)入產(chǎn)品的探測范圍后,智能感應(yīng)器工作打開燈具,離開探測范圍后自動熄滅;

        4)智能延時:智能感應(yīng)燈以檢測到的最后一次活動物體的時間為起始點,自動延時熄滅,不會造成中途熄滅的情況;

        5)工作方式:感應(yīng)開關(guān)接通后,在延時時間段內(nèi),如有物體活動開關(guān)將持續(xù)接通,直到活動物體離開;

        6)亮度調(diào)節(jié):根據(jù)外界的光線強(qiáng)度,自動識別白天黑夜,控制開關(guān)是否工作,并且可通過51單片機(jī)控制led燈的驅(qū)動電路來調(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)具有以下幾個優(yōu)點:

        1)可靠性高;

        2)控制功能強(qiáng)。具有豐富的控制指令;

        3)實用性好。體積小,功耗低,價格便宜,易于產(chǎn)品化;

        3.3多個led燈并聯(lián)集成在一起控制亮度

        通過光敏電阻檢測外部光亮,然后通過51單片機(jī)控制led燈的亮滅個數(shù),從而達(dá)到亮度控制。

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