1、E ED DA A 课课课课程程程程设设设设计计计计 课程名称： 课程设计课程设计 设计题目： 多功能台灯多功能台灯 院 系： 电信学院 班 级： 姓名: 学号: 同组人: 指导教师： 设计时间： 一、概述一、概述 台灯是千家万户的必需生活电器。其中 LED 台灯以其光效高、工作电压低、能耗低、 可控制好、无辐射的特点被广泛使用。同时，单片机也被广泛应用于各类电子器件中，完成 相应的控制作用。 本设计以 51 系列单片机为控制核心，来实现集多种功能于一体的电子台灯，设计系统 时采用分模块的设计方法， 分别设计了各个功能的单元模块， 系统的硬件部分可分为单片机 控制模块、光控模块、LED 灯模块
2、、定时模块、DA 转换模块等五大部分。电路由按键输入 控制相应设计功能，共能完成应急模式、自动模式、定时模式和手电模式四种模式。系统的 软件部分用汇编语言来编程， 实现了该设计的全部控制功能。 该多功能台灯可以正常的开启 和关闭（应急模式） 、根据目前所在环境的光强和人体决定 LED 灯的逐渐开关（自动模式） 、 未操作一段时间自动关闭（定时模式）和单 LED 照明（手电模式）共四种功能。 整个系统结构清晰明了，功能齐全，操作简单，具有很强的实用价值。 二、课程设计目的和意义二、课程设计目的和意义 （1）便携；采用电池供电，环保；保护视力，渐亮、渐灭的功能。 （2）节能；低功耗，效率高，采用
3、LED 发光器件。 （3）非接触式（卫生）红外式传感器、感应式传感器。 （4）白天不亮夜里亮，有应急功能和手电功能。 三、技术要求和主要功能三、技术要求和主要功能 （1）人体红外感应 （2）渐亮，控制 100 个或 2 个 LED 灯任选一种。 （3）渐灭，控制 100 个或 2 个 LED 灯任选一种。 （4）白天不亮夜里亮，任意开关。 （5）定时时间为 01h，节能。 （6）直流供电, 四、相关说明和代替四、相关说明和代替 考虑实际电路实际的简化以及为了方便调试， 特做以下几点近似。 近似对于课程设计的 相关功能没有影响。 （1）100 个 LED 灯亮近似用 9 个 LED 灯亮代替 （
4、2）2 个 LED 灯亮近似用 1 个 LED 灯亮代替 （3）为方便仿真观察,定时时间用 0255s 代替 五五、工作原理、工作原理及仿真结果及仿真结果 下图为设计的总电路，主要构成部件有：51 单片机、DA 转换器、拨码开关、开关、LED、 译码器、寄存器等。 （1）应急模式）应急模式 在应急模式下，要求闭合开关就点亮 9 个 LED 灯、断开开关就会熄灭 9 个 LED 灯。 在实际设计中，按下 K2 按键可直接实现该功能。按下 K2 后将 P1.6 口电平拉低，单片 机检测到 P1.6 口为低电平时执行相应程序将 P1.1 口电平拉低，从而使 9 个 LED 灯点亮。 当弹开 K3 按
5、键时 P1.7 口电平变为高，P1.1 口置为高，从而使 9 个 LED 灯熄灭。 （2）自动模式）自动模式 在自动模式下， 要求光控电路判定目前所在环境的光强度的强弱。 如果当前环境光强度 高于光控电路判为黑天的光强度或无人体时，灯不亮。同时此模式加入了渐亮渐灭功能。 在实际设计中，按下 K1 按键可直接实现该功能。在黑天且有人体时，光敏电阻较大， 相连的与非门电平为高。则在按下 K1 按键时，与非门的另一输入端为高，因此输出为低， 将 P1.5 口电平拉低， 单片机检测到 P1.5 口为低电平时执行相应程序将 P1.1 口电平拉低， 从 而使 8 个 LED 灯点亮。当弹开 K1 按键时
6、P1.5 口电平变为高，P1.1 口置为高，从而使 8 个 LED 灯熄灭。在白天或无人体时，光敏电阻很小，因此相连的与非门输入端为低电平，则 无论 K1 按键是否按下，与非门输出都为高，因此 LED 灯总是熄灭。 单片机同时控制选通 DA 转换器，使 DA 转换器输出一个从小到大或从大到小的电流， 再由相应电路使电流转换成电压，从 V out 输出至 8 个 LED 灯的阴极端。渐亮过程为 V out 输出一个逐渐减小的电压，使 LED 两端电压逐渐增大，LED 逐渐变亮。相反，渐灭过程为 V out 输出一个逐渐增大的电压，使 LED 两端电压逐渐减小，LED 逐渐变暗。 如下图，无光源照射,且有人体情况,电路接通.其中用 K1 代替人体感应模块,该模块有四 个引线,红黑为电源正极和电源负极,白蓝两线接入K1左右两端,上电后,当有人体时右端输出 低电平.电路接通后 led 灯渐亮,其负端电压电压由 6V 渐降至 2.9V。 其
