基于单片机的智能家用台灯
基于单片机的智能家用台灯
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摘? 要
本系统主要是由BISS0001和单片机组成，借助单片机具有优异的性价比，集成度高、体积小、可靠性高，控制功能强，低电压、低功耗等优势。它采用主动式红外传感器控制电路。其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯，无人时关灯，节约能源。
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【关键词】： ?热释电红外传感 ?BISS0001 ?单片机???? 节能
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The Family Intellectual-desk lamp System
Based on the MCU Modem
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Author: Zhuang wen tong? Director: Chen yan yan
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Abstract
The System is made up of MCU and BISS0001 Modem. it recurs to the most reliable MCU system.It has used of the MCU many advantages,such as high quality,low price,low volt ,low power,what’s more,the power of controlling. The system adopted initiative infrared sensor to detect.It is specile that it can turn on the desk lamp automatically,when the room have one people and in dark. But if there is not any one person and in the day the desk lamp will be turned off.To save energy resource,which is controlled by a sensor called Initiative Infrared Sensor.
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【keywords】? Save energy ?MCU? Initiative Infrared Sensor? BISS0001
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目录
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引言
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第一章 单片机概述……………………………………………..
1.1 80C51功能特性描述
1.2 BISS0001 功能特性描述
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第二章 系统组成及电路设计……………………………………
2.1 系统组成部分………………………………………...........
2.2 电路设计部分…………………………………………………
2.3 程序框图…………………………………………………….
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第三章 实验结论…………………………………………………
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第四章 参考文献……………………………………………..
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第五章 实验心得……………………………………………..
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第六章 附录…………………………………………………….
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引言
台灯已是千家万户的必需生活用品，经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。当夜晚来临时，人们又摸黑去开灯，非常不方便。在这里设计了以人体红外辐射（波长为9.5um）传感控制电路。当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯；当人体太靠近桌面时，台灯自动感应，警告纠正坐姿，若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭。当人离开时则自动关灯，达到节约能源的目的。
一. 单片机的概述
1.1 80C51功能特性描述
80C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它继承和扩展了MCS-48单片机的体系结构和指令系统。
80C51内置中央处理单元、128字节内部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。
此外，80C51还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。80C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。
主要功能特性：
· 标准MCS-51内核和指令系统
· 32个可编程双向I/O口
· 2个16位可编程定时/计数器
· 5个中断源
· 可编程全双工串行通信口
· 2层优先级中断结构
· 快速脉冲编程
· PDIP和PLCC封装形式
· 4kB内部ROM（外部可扩展至64kB）
· 128x8bit内部RAM(可扩充64kB外部存储器)
· 时钟频率0-16MHz
· 5.0V工作电压
· 布尔处理器
· 电源空闲和掉电模式
· 2层程序加密位
· 兼容TTL和CMOS逻辑电平
1.2 BISS0001 功能特性描述
BISS0001是一款高性能的传感信号处理集成电路。静态电流极小，配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式的热释电红外传感器。广泛用于安防、自控等领域能。
特点：
CMOS工艺
数模混合
具有独立的高输入阻抗运算放大器
内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰
内设延迟时间定时器和封锁时间定时器
采用16脚DIP封装
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管脚图：
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管脚说明：
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二．系统组成及电路设计
2.1系统组成部分
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图一?????? 系统结构图
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本系统组成如图一所示，主要由三部分组成：
1)??????? 传感器及信号处理部分：检测人体辐射红外信号及光强信号经过处理后变成可处理的数字信号
2)??????? 以80C51组成的中央处理单元：处理信号并发出控制命令
3)??????? 提醒电路及灯光控制电路 ：给出提醒信号并根据80C51给出的命令控制灯光
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整个系统是以80C51控制下工作的。其工作过程为：当环境光比较强时，光敏电阻阻值比较小，信号处理电路检测到低电平信号，禁止热释电红外传感器工作，省去了80C51处理过程。当环境光比较弱时，光敏电阻阻值变大，信号处理电路接收到高电平，从而启动热释电红外传感器工作。热释电红外传感器1探测比较远的距离，当人体进入到传感器1的控测范围内且光强较弱时，信号检测电路处理信号，并向单片机发送一个中断，80C51启动灯光控制电路，使灯慢慢变亮。当环境光比较弱时，且人体过于靠近桌面，热释电红外传感器2检测到信号，同时又在热释电红外传感器1的控测范围内，信号处理电路同时向80C51发送信号，80C51处理信号根据优先级顺序，屏蔽热释电红外传感器1的信号，启动延时电路，发出警报使人离开，若在设定的时间内未离开桌面，则启动灯光控制电路，使灯慢慢熄灭。当人体离开热释电红外传感器2的控测范围且又在热释电红外传感器1的控测范围内时，灯光又慢慢变亮。
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2.2电路设计部分
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图二????????????? 传感器组成的信号检测及处理部分
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图二是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。红热释电红外传感器只对波长为10μm（人体辐射红外线波长）左右的红外辐射敏感，所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。探头内包含两个互相串联或并联的热释电元，而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，于是输出检测信号。?BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。当外界光强较强时，光敏电阻阻值很小，BISS0001检测到低电平，从而封锁14脚，禁止传感器infare1的信号。当外界光强较弱时，光敏电阻阻值很大，BISS0001检测到低电平，开启14脚；infare1检测到人体信号时，产生微弱的信号输出，经R5、R1005、R4、C1、C6、C7组成的信号放大滤波电路。R1000、R1001、C1000和C1001组成的延时电路。信号经处理后从2脚输出。
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图三?????? ?????? 单片机控制电路
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图三是由单片机组成的报警及灯光控制电路。当外部无任何中断时，80C51控制74LS138的使能控制端，使后面电路不工作。当有中断一产生时，80C51启动74LS138，向P0脚低4位发送信号，控制灯慢慢亮。当中断1和中断0同时产生时，80C51屏蔽掉中断1，启动74LS138向P0脚低四位发送数据，使灯光慢慢变暗。这里采用74LS138控制DC832可以节省80C51的管脚，有利于扩展，以便于控制多盏灯。由于采有DC0832可以有效地使灯实现阶梯形的变化。
2.3 程序框图:
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中断1???????????????????????????????????????????????????????????? 中断0
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基于单片机的智能家用台灯.doc
