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,根據節能環保的思想,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控制LED燈的開關調節。
【關鍵詞】： 單片機 閉環回路控制 智能led燈
前言
隨著社會的發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、比較環保，正式由于這些優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，肯定可以節約很多電能，節電的意義非凡，不但減少發電過程中的污染，還能為我們的后代留下財富。因此節電是件利國、利民、利己的好事。而本設計能最大限度的節省日常照明所消耗的電能，有著巨大的經濟環境效用。
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，片外最多可外擴至64k字節數據存儲器、程序存儲器、5個中斷源，2級中斷優先權的中斷系統、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，輸出量發生跳躍式變化的自動控制器件。其動作快、工作穩定、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燈系統上，軟件系統會對光照進行檢測以及做出相應的反應。亮度調節分為三個階段，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亮度，達到最大限度的節約電能和卻不影響正常照明的目標。
3.創新點
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燈有以下優點：
1)全自動光敏開關，節能省電;
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接通，直到活動物體離開;
6)亮度調節：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其亮度，達到節能的效果;
7)發光效率高，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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