【《基于AT89C51单片机的智能台灯设计》5600字（论文）】.docx

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1、基于AT89C51单片机的智能台灯设计目录MI11.1 !S11.2 主控芯片介绍2灯?系统兀B1.件及KSE05单片机相关631单片机的定义63.2 单片机的特点3.3 单片机的发展趋势灯件C果介4.1工作原理及系统电路4.2.系统硬件选择说明4.3软件介绍44仿真说明.-.11.1”.1.11.11.11.11.-1.1.1”.I.-.”.11.11.11.11jm”中文搞要由f加能,产品在各每城都具有R好的应用功能.，本文将&5AT89C51单片机遣行智能台灯设计.随处科技的发展,各挣科技产品和家用电;S都送人人们H常生活,不但提高了人们生活效率,而且为人们生活带来更好的体检。威米工业化

2、水平不断通步,电弋技术取徉了更大发展,逐渐制着铝舱化方向发展，以满足人们的需求为研发目标，从而出现了各种智能客居电器其中，本文研发的智能台灯也将是智能率着的一部分，为人们的工作和学习提供极大帮助.版看台灯的出现，已迂不单单为人们提供里明，史走为了方便人们进行学习或工作.目前,市面上台灯形式各种各样.普遍以白炽灯和节此,灯、1.ED灯为主。但是常规拽制手段曲本是以手动控制便直,也有某些新型节能灯、1.ED灯可以道过红外遥控透行控制，但依然是通过人体手工操作，旗以拗底解放人们的双手，本文设计的智能台灯将可以实现自动化调节灯光亮度，无需人工遗行任何操作，从而为人们提供极大便利.同时，此美W能台灯还可

3、以起到一定节石能源效果,冯先人们忘记关灯的问芯.有效节省电算.不但方便操作,而且还轩合环保理念.可兄本设计具有至娶却究意义,是值得研究的变点项目.关旋词：智也.便利，保护限限第一章绪论1.1M随着人们生活水平不断提高，逐渐注重生活质量水平，不断追求智能家居生.活。基于此，本文将设计出智能台灯，为人们生活添光彩。台灯在普通家庭的生活中是很常见的物品，但是由于我们经常在台灯下看书学习工作，有时候人们的眼暗是无法长时间适应强光，所以就设计了这款可以自我调节亮度为主的智能台灯。通过此手段将可以实现对台灯周闹是否存在人来控制智能台灯的亮度，并且还可以自己手动调节，从而让人们使用起来非常方便.&而I1.也

4、能有效地保护我们的眼睛，也能起到节约资源的作用。随着单片机的应用不断广泛和普及，已经将其广泛应用于各种家居电气设备之中，为人们生活提供了良好的感受。随着人们需求多样化的出现，人们对于台灯要求也在逐渐改变，要求具备良好智能性、科技感，带来良好的使用体验。国内工业水平不断进步发展，各种家用电器、电子产品逐渐朝着智能化、科技化方向发展，I1.逐渐朝着人工智能方向发展，为人们提供良好的智能家居生活做好准备，随之出现了各种智能门锁、智能冰箱、智能电视、智能音箱等等系列电子产品，基本全部电子产品都是以单片机为中央控制主脑接收命令和执行命令。为现代人们生活提供了极大便利，带来良好生活体脸，享受到科技发展带来

5、的红利。12主控芯片介绍目前来看，AT89C51系列单片机有着8位CPU,低功耗、性价比较高、功能强大等特点。其中，堆片机内部含有闪烁存储单元，具有128字节的内部RAN,可以兼容常规的51单片机指令，任何设计都可以基于此方案设计。1.2.1单片机特性AT89C51单片机的主要特性，相互之间兼容寿命可达100o次写/擦循环数据可保留的时间为10年 全静态工作数值:0Hz-24Hz 三级的程序存储器锁定 128的8位内部RAM 32的可编程I/O线两个16位定时器和计数器 5个中断源 可以编程的中行通道 低功耗的闲置模式和掠电模式 草片机内振荡器和时钟电路1.2.2管脚说明：VCC负击提供电压.

6、GND负竟接地，PO口：PQ口是8位漏级开路双向I/O蜡口,特个管脚可以吸收8TI1J电压P1.口的管脚第次写入I时，定为高阻输入,PQ口能用在外制程序数据存储器，它可以被定义为数据或地址的第八位。在F1.ASH编程时，PO口为原码输入口，当FIASH进行校裟时,PO口输出原代码，此时的PO外部必须被拉高，P1.n：P1.是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O端口,P1.口镀冲器能够接收输出4TT1.门的电流。P1.口的管脚写入1后.被内部上航:为高电阻，可用作输入.P1.口被外部下拉为低电平时,将会输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在F1.AS1.1.编程和校验时候PI端口作为第八位地址接收

7、。P2:P2为一个内部上拉电阻的8位双向I/O端口，P2口域冲器负货接收数据，输出4个Tr1.门的电压，当P2被写入“1时，其管脚被内部上抗为高电阳，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将会输出电流，这是由内部上拉的缘故P2口用于外部程序存储器或地址外部数据存储器迸行存取数据.P2端口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2端口输出的特殊功能奇行器的内容。P2RirEF1.ASH瑞程和校脸时接收高八位地址信号和控制信号.P3:P3I同样具有8位带内部上拄电阻双向I/O口，也可能接收识别,输出相应4个TT1.门电流.

8、若P3口管脚已经被写入了“1”状态.也就是进入到高电平状态.将处于待筠入状态.若P3端口进入到低电平状态.也可能会直接抬出电流,主要是因为内部出现上拉的嫁故.P3口也可作为其他功能,相应的引脚说明如下：(I)VCCs接入系统电压.CND：接地.（3） P3.0RXD（串11输入）（4） P3.1TXD（一门输出）（5） P3.2/INTO（外部中断0）（6） P3.3/INT1.（外部中断1）（7） P3.1TO计时器。外部输入（8） P3.5T1.计时器1外部输入（9） P3.6/WR（外部数据存储器写入）（10） P3.7/RD（外部数据存储器读取）（三）RST:复位功能.在振荡器需要对元

9、件进行匏位操作时,需要确保RST两脚处在机滞的高电平位S1.（12） AMPROG:地址锁存使能.在单片机进行RAM1.r展过程中，A1.E功能是将PO口中相应输出低8位地址锁存器保存，从而完成低位地址与数隔离处埋.若系统无衢诳行RAMJT展，ME引脚将保持恒定的正脓冲伯号输出，频率等于振荡器的6.所以，可以将其用作外部输出脉冲或定时处理.可是褊要特别注意，此引脚每次接收外部数据过程中，将会自动跳过A1.E脉冲.若想直接禁止A1.E相应信号输出能够直接将SFR8EH地址曳置为0即可.（13） /PSEN：主要功能是实现外部程序存储器响应信号选通处埋.一般情况，程序存储器可以允许输出米进行输出.

10、若诟要对外部存储器进行访问,此引胆将会呈现出低电平状态.（14） /EA/VPP；一股情况下，/EA将时刻保持在低电平状态，此时外部程序存储器（OOOOkFFFF1.D的存在效果也并不显著.若采用方式1来进行加密，加么/EA可以直接诳入IR置状态：在/EA端保持高电平状态下，将存在内部程序存储器。若需要对其进行闪存编译，御要额外施加12V的外部电压（VPP。（15） XTA1.1；主要是进行反向振荡放大器的输入（16） XTA1.2：主要是反映反向振荡器的输出。1.2.3 振荡豁特性：通常在晶振电路方面,XTA1.1.与XTA1.2属于独立的输入与输出放大潺，将安装在内部电路振荡器里面，同时U

11、J以实现内外部第动信息的转换,通过图3.3发现，本设计将采用时钟模式，也就姑采取震荡电路的工作机理,分别在XTA1.I、XT1.2的引脚上外接定时元器件,经过电路输送来实现振荡反应.晶振的烦率越大,那么耗能也将越高.1.2.4 芯片擦除：电路接入电源情况下，电容的鱼极将和RESET相连接，在电阻上将有电压产牛一，若RESET中一端有高电平输入，那么将可以实现更位功能，由于芯片一直处在工作状态，若输入电源电压增加,将会造成通过的电压慢慢降低，直至等。通过图不难发现，生位键与电容是进行并联的，若发位键没有工作,那么整个电跖也不会进入工作状态。通常情况卜，在系统工作后，主动开后RST背脚功能便可以造

12、成电路形成而电平，可以通过按键来实现手动更位.第二章智能台灯控制系统元器件及原理图2.1 原理图ADC位H都分2.2 元器件该智能台灯系统有以下几个元器件组成：开关，AT89C5I单片机，1.ED.电阻,ADCeRoUND.DEFAU1.T。第三章单片机相关技术概括3.1 单片机的定义定义：单片机全称叫单片微型计算机（SingIeChiPMiCrOCOmPUter）,单片机是种集成式的电路芯片，它采用大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、存储器RAM、只读存储器RoM、多种I/O端口和中断系统、定时罂或计时器等功能（大概还包括有显示驱动罂、脉宽调制电路、模拟电路转换器、A/D

13、检测罂等电路）集成在块硅片上构成的一个又小又完善的计铝机系统。3.2 单片机的特点特点：（1）它的集成度高，体积小，可靠性又好，而且把各个功能部件都集成在一块晶体板上,体积自然也是最小的。晶体本身也是按工业标准实际要求设计出来的，内部的派线很短，而且抗工业噪音的性能要比一般通用的CPU芯片要好很多。单片机程序指令常数及表格固化在ROM中不易被损坏，许多信号通道都集中在一个芯片内，可靠性也会很好、这种集成式的芯片提升了综合性能，也满足了用户跟开发者对性能的要求，而且价格上也要优惠不少。（2）控制功能强为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统都有极其丰富的条件:分支转移技术，I/O端门的逻辑操作

14、和位出处理能力，非常适合用于专门的控制部分。（3）电压小和功耗低，也方便生产和方便携带。为了满足广泛使用于便携式系统的许多单片机，内部的工作电压有1.8V-3.6V,而工作电流只有几百微安。（4）易扩展性单片机片内有计算机正常运行所必需用到的部件。芯片外部也有很多供扩屣用的总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易做出各种规模大小的计算机应用系统。单片机分类：一股分为：51系列；AVR系列：PIC系列：ARM系列等等系列MCU体积上有DIP,SOP,1.QFP.P1.CC等系列的封装技术MCU管脚上仃8pin.16pin.22pin.42Pin等通常越多的管脚就越多的I/O端口。MCU电压上有5V

15、和3.5V等MCU第二功能上有带A/D检测，带PWM等MCU储存容量上有2k,32k.64k.128k等3.3 单片机的发展趋势现在的产品几乎都要求体积小、重量轻,这耍求单片机上除了功能强和功耗低之外，还要求它兼容性强。现在的许多第片机都具有很多种封装形式，其中有SMD（表面封装）越来越受欢迎，使得维片所机构成的系统正朝微型化方向发展，现在单片机的品种繁多，都具各自的特色，但以80C51系列为核心的单片机仍占主据市场主导地位，且兼容其结构和指令系统的有ATME1.公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机.所以C8051为核心的单片机依然占据市场的半壁江山.西着科技技术的不断变革和进步，单

16、片机性能也得到了质的飞跃。与此同时，单片机也会变得越来越多元化，功能上也会变得越来越韦富，还会支持更多的软硬件适配与支持。第四章智能台灯系统、硬件组成效果介绍4.1 工作原理及系统电路根据实现的具体功能，使用AT89C51单片机和外国元器件做成最小控制系统，经手动开关模式，由AT89C51单片机执行程序命令，再通过信号处理电路，然后AD采集器检测周困有没有人自动调整光的亮度，*如图所示：其主要工作机理是将全部光源煲中到点然后共同照亮某片区域，为人们提供良好视野，便于学习和工作.俗个系统功能都是通过AT89C51单片机来控制实现.当然,智能台灯也支持手动控制操作,若人们坐在台灯前感觉光线太强情况

17、下.介灯会根据周阚环境谓低亮度或不亮：当遇到周阳环境减暗时.台灯会格局环境调诙亮度.这样做的好处是保护我的眼瞄不被强光影响.也能节约电能的消耗.4.2 .系统硬件选择说明AT89C51系列单片机有若8位CPU,低功耗、性价比较高、功能强大等特点。其中，单片机内部含有闪烁存储单元，具有128字节的内部RAM.可以兼容常规的51单片机指令.同时，采取闪存工艺来进行设计生产的程序存储器将有着4K大小容员。由于该类单片机对设置开发要求并不严格，能够有效降低开发人员的时间成本。可以对程序加密后再传入单片机即可，确保设计人员的劳动成果没有被侵犯。可是，相比于其他传统单片机,AT89C51单片机更加适合更杂

18、环境，对工作环境条件要求无需太严格，常规供电时34V5.5V,电压处在34V环境单片机还能够保持工作状态.然而这样的环境下AT89C51不能够正常工作，因此STC系列单片机环境适应性较好。再结合以前的学习掌握的各项知识，本次设计决定采用AT89C51作为系统的微处理器。此单片机符能够符合本设计基本功能要求，且价格合理、性能强大、性价比较高。4.3 软件介绍Kei14是一款嵌入式系统开发软件，这款软件的诞生主要是为单片机开发做出来的，它的出现能很好的为开发者减少部分的烦恼，极大的便利了开发者和用户，也为单片机行业打卜.了很好的基础，无论是使用汇编语言也好还是C语言编程也罢，都是需要要使用编译器进

19、行编译的，以便于把写好的程序编译为机器代码，这样才能把可以执行的代码文件写入单片机里.Kei1.Vision4也是众多单片机应用开发软件中较为突出的一款软件，它能够支持很多家不同公司的MCS-51架构，甚至连ARM也把它编辑、编译，它的界面和人们常用的C+软件极其相似，界面也很清爽，很容易简堆上手，在谢试程序和软件仿真方面也有很强的能力。因此很多开发51单片机的工程师和普通的单片机爱好者们都对它十分的喜欢.4.4 仿真说明打开文件夹,点击PrOteUS8,双击点开跳出单片机AT89C51.跳出editcomponent界面,点击programfi1.e.选择已经保存好的程序,点击OK,下一步是

20、点击button开关,单片机开始运行,执行并发送指令集.假设旁边有人.ADC0832已经检测到这个人.当遇到周用环境光很亮时.它会自动把亮度周低.当遇到周困环境很暗时.台灯会自动把亮度调高.第五章结论随着国家经济的飞速发展，智能台灯在日常生活中发挥若越来越重要的作用，也方便r人们的生活。我们的生活己经离不开这些智能化的产品，我相信在不久的将来智能技术一定会成为时代发展的趋势与未来，而这些智能化的产品也会出现在每个人的生活中，对人们的生活有着深远的影响，本文主要论述J基丁AT89C51单片机智能台灯控制系统，虽然智能台灯在我们的生活中越来越普遍，但我们还需要努力去开发,让它对我们的生活越来越有作

21、用，也更加的智能，省电，健康，便捷.与此同时智能台灯还会减少日常损耗，增加日常使用寿命。参考文献1 .通过百度、360枚住、中国电子技术论坛、QQ浏览器、IJC浏览器、Bitter、等同站大量获取文杭资料，并J1.对国外单片机AT89C51%能台灯谀计进行研究和学习。2 .声文,文文真.电气传动系统中单片扰技术的立用解析U1.中国标准化3 .茅阳.单片机技术在电三传动控制系统中的应用与研究（J.中国高新区.4 .贾弟.单片抚技术深崔中项目教学法的应用案例叫.张家口职业按术学院学报5 .罗冬华.互联网+背策下单片机技术课把改革与走设研究J.教育现代化6李剑.矿区哲胞勘测议各中单片机技术的应用叫.电子制作7.闫双,王贵作.乐于单片机技术的空内骐明无伏优化供电控酊系统设计仍.中国新技术新产10