論基于51單片機控制的智能LED燈論文
論基于51單片機控制的智能LED燈論文
采用C51單片機,根據節(jié)能環(huán)保的思想,利用光敏二極管電路來判斷光線的強弱,來控制LED射燈亮與滅;通過控制PWM波的占空比來達到控制LED燈亮度變化的效果;經過測試,整個電路結構簡單、工作穩(wěn)定。以下是學習啦小編為大家精心準備的：論基于51單片機控制的智能LED燈相關論文。內容僅供參考，歡迎閱讀!
論基于51單片機控制的智能LED燈全文如下：
【摘要】：本文中的基于51單片機控制的智能LED燈利用光感技術檢測周圍光的強度信號,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,同時再利用單片機的功能來實現(xiàn)控制LED燈的開關調節(jié)。
【關鍵詞】： 單片機 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，有著巨大的經濟環(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、8位的微處理器、片內為128個字節(jié)，片外最多可外擴至64k字節(jié)數據存儲器、程序存儲器、5個中斷源，2級中斷優(yōu)先權的中斷系統(tǒng)、2個16位的定時器/計數器、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)境亮度轉換成相應的數字電平，然后直接接入單片機IO引腳。
方案二、采用光敏電阻把環(huán)境亮度轉換成相應的電壓值(模擬值)，然后通過運放后給單片機輸入一個標準的數字信號。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，當人進入感應范圍，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照明設備驅動
方案一、采用可控硅控制。可控硅又稱晶閘管，是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件。其具有體積小、結構相對簡單、功能強等特點，是比較常用的半導體器件之一。
方案二、采用繼電器控制。繼電器是一種當輸入電、磁、聲、光、熱等達到一定值時，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，所以廣泛應用于運動、遙控、電力保護、自動化、測量和通信等裝置中。根據不同的結構，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，開關狀態(tài)極其容易判斷，所以本設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)會對光照進行檢測以及做出相應的反應。亮度調節(jié)分為三個階段，當周圍光強信號高于設定值時所有LED燈關閉。當周圍光強度信號低于設定值時控制器打開一部分LED燈，光強信號低于更小的設定值時在打開一部分LED燈，光強信號低于最小的設定值時全部LED燈打開。進入深夜則會自動變暗減少能耗，檢測周圍有人時根據此時光強情況調節(jié)亮度，達到最大限度的節(jié)約電能和卻不影響正常照明的目標。
3.創(chuàng)新點
3.1工作電壓低，能耗低的LED燈構成照明設備
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，節(jié)能省電;
2)天亮自動關閉，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光對眼睛的刺激;
3)智能感應：當有人、車進入產品的探測范圍后，智能感應器工作打開燈具，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：感應開關接通后，在延時時間段內，如有物體活動開關將持續(xù)接通，直到活動物體離開;
6)亮度調節(jié)：根據外界的光線強度，自動識別白天黑夜，控制開關是否工作，并且可通過51單片機控制led燈的驅動電路來調節(jié)其亮度，達到節(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單片機進行控制MCS-51單片機具有以下幾個優(yōu)點：
1)可靠性高;
2)控制功能強。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單片機控制led燈的亮滅個數，從而達到亮度控制。
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