基于单片机智能调光LED台灯设计开题报告

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1、XX 大学XX 学院毕业设计（论文）开题报告论文题目： 基于单片机智能调光 LED 台灯设计 学生姓名： XX 专业班级： 电气工程及其自动化 XX 学 号： XXXXXXXXXXX 指导教师： XXXXXXXXXXX 2015 年 X 月 XX 日填写说明：1题目的背景和意义对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于 300 字。2题目研究现状概述通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于 1000 字。3题目要完成的主要内容和预期目标对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，不少于 300 字4进度计划从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排

2、进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。5参考文献对 2 引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文参考文献 ） 。不少于 10 篇（其中近 3 年的文献占 1/3 以上） ，注：相应栏不够时自动加页。排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值 20 磅要求学生在毕业设计（论文）开始后的第 2 周末完成开题报告 ，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿） 。第 0 页1题目的背景和意义社 会 在 不 断 进 步 ， 人 类 在 不 断 追 求 ， 市 场 在 不 断 变 化 ， 高 科 技 应 用 含 量 决 定 着 产 品发 展 的 新 趋 势 和 前 景 ， 智 能 化

3、 技 术 在 电 子 产 品 领 域 的 应 用 意 义 深 远 。 随着电子产品的快速发展，家用电器也越来越偏向智能化，已经应用于实际中的有智能洗衣机，智能电饭锅，智能电磁炉等，而所用的智能化家用电器都用一个共同的特点，都是利用单片机作为中央控制单元。结合了单片机的智能家用电器和普通家用电器相比，功能上更强，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更节省电能，提高了家用电器的品质。家用电器因为单片机的加入而走向智能化，并且随着人们生活水平的提高日益走向平民化，我们的生活也随着家用电器的发展越来越方便、舒适。随着家用电器的发展，作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化。虽然按键

4、式的台灯还是台灯市场的主体。但是，随着现代电子技术的发展和人们的需求变化，传统的台灯已经感受到产品更新换代的威胁。与其他的智能化家用电器一样，智能化台灯有许多普通按键台灯所无法比及的优势，智能化台灯一方面可以更节省电能，有利于环保，另一方面可以纠正使用者的坐姿，预防脊椎变形和眼睛近视。同时，智能台灯在黑暗的时候自动开关灯的功能也让使用者使用起来更方便，省去黑暗摸灯的麻烦。智能型电器产品由于它们的巨大优势将渐渐进入人们的生活中。近年来，我国青少年近视发病率节节上升，我国的中小学生之所以出现这么严重的近视问题，原因是他们在平时在灯下学习或做作业的时候不注意坐姿，由于离光源太近，久而久之使视力下降，

5、出现了近视眼。目前市场上出售的调光台灯多为手动式，即根据使用者的需要，用手转动调光旋钮，改变台灯的亮度，虽然有节约用电的作用，但无防近视功能。为使中、小学生在灯下看书或做作业时，不能离灯太近，若超过规定(即调定)的距离，便发出警报，未超过规定距离则不会发出警报。我们设计了一种智能台灯。它可以在使用者看书写字姿势不正确或者距离台灯太近的时候，蜂鸣器发出声响提醒你纠正，直到你坐姿完全正确为止。从而使你养成良好的读书写字姿势，保护好视力防止近视眼，这个功能都是台灯根据人体探测电路的输出信号来控制，如果晚上工作学习太累不小心趴在台灯下睡着了，台灯的传感器检测到你离光源太近，警报电路就会发出声响提醒你去

6、睡觉，同时起到了省电的作用。2题目研究现状概述单片机在本次智能节能台灯设计中是主要控制单元，主要控制电路灯光控制电路是在单片机的控制下工作。下面就介绍一下智能节能台灯的大脑，单片机的发展状况以及在各个领域中的实际应用。在对其熟悉的基础上对它进行合理的利用。台灯本来是一个非常简单的照明工具，就是一个电源加一个灯泡，但是随着科技的进步，人们开始对台灯的功能要求也开始日渐提高。所以它的功能也由简单的照明开始向其第 1 页他的节能和护眼等方面发展，有些台灯还添加了闹钟和定时等功能。1、护眼台灯的护眼原理护 眼 台 灯 主 要 由 单 端 荧 光 灯 和 灯 具 两 部 分 组 成 。 单 端 荧 光

7、灯 为 节 能 灯 ； 灯 具 里 的 主要 电 器 元 件 是 电 子 镇 流 器 和 启 动 器 。 它 的 工 作 原 理 是 把 低 频 闪 提 高 至 高 频 闪 ， 这 种 护眼 灯 采 用 变 频 电 子 镇 流 器 ， 将 电 频 率 由 50H z 提 高 至 5500H z 以 减 少 频 闪 ， 采 用 三 基色 荧 光 粉 ， 减 少 了 炫 光 效 应 ， 使 得 光 线 柔 和 不 刺 目 ， 使 人 眼 感 受 不 到 频 闪 不 适 ， 以 此 来减 轻 视 力 疲 劳 。 频 闪 效 应 是 所 有 荧 光 灯 管 的 一 个 测 试 指 标 ： 频 闪 越

8、少 ， 照 明 效 果 越 好 。普 通 台 灯 在 50 赫 兹 的 交 流 电 状 态 下 正 常 工 作 的 时 候 ， 每 秒 钟 会 发 生 闪 烁 100 次 左 右 ，如 此 高 的 闪 烁 频 率 ， 光 靠 人 眼 是 看 不 出 来 的 。 因 此 ， 在 台 灯 下 用 灯 时 间 一 长 ， 再 加 上不 注 意 用 眼 卫 生 ， 极 其 容 易 发 生 近 视 。 而 护 眼 灯 的 原 理 则 是 将 50 赫 兹 的 电 频 率 提 高 到40000 至 55000 赫 兹 ， 而 相 应 的 台 灯 每 秒 钟 的 闪 烁 频 率 就 会 大 幅 度 下 降

9、， 有 的 甚 至 可 以下 降 为 零 ， 从 而 起 到 保 护 视 力 的 功 能 。 但 是 ， 目 前 灯 具 市 场 里 的 不 少 品 牌 的 护 眼 灯 的 质量 不 过 关 ， 护 眼 灯 的 内 部 电 频 率 根 本 无 法 达 到 质 量 要 求 的 40000 赫 兹 以 上 的 要 求 。2、节能台灯一般的节能台灯都是在灯泡上做研究，尽量使用节能灯具，可以把白炽灯泡换成 LED的节能型灯泡。近年来随着绿色照明概念的提出，研制新型的环保节能台灯成为当务之急。目前已有专业人员研发出半导体环保节能台灯，将半导体 LED 用于室内照明。这是一款实用新型的台灯，由于以发光二极

10、管为光源，再配以专门设计的外形结构，可极大限度地利用光的效率，给人以温馨或者恬静的感觉，特别适用于家庭、宾馆以及办公室等环境的工作、学习、休息等照明与装饰的需要，由于基本消除了频闪，使得灯光对视力保健更有效果，同时，还具有节省电能的效能。本实用新型台灯提供的光线照度均匀、无闪烁，并且产品使用寿命长、省电、反应速度快、环保、防爆、冷光源、安全性高，适合一般的工作、学习、居住等局部照明之用。相信随着科技的发展，未来的照明光源将以环保节能的半导体发光器件为主，更易控制和实现多功能化和智能化。3题目要完成的主要内容和预期目标主要内容：设计并制作一款智能调光台灯其主要功能有、12 个 LED 可以根据周

11、围环境的亮度进行自动调节亮度并且可以切换成手动五档调光模式2、可以纠正使用者的坐姿，距离台灯过近发出警报，提醒使用者更正坐姿。3、可以显示时间，时间可以设定并有记忆功能。4、红外人体感应开关 当人离开时 灯会自动关闭 有人时自动开灯。预期目标：硬件设计：通过 Altium Designer 设计出硬件电路的 PCB 图，通过焊接制作出实物。第 2 页软件设计：利用 51 单片机作为主控芯片，编写程序使其能够达到预期目标。4进度计划第 01 周 调研、查阅文献、搜集与论文相关资料并完成开题报告。第 02 周 调研、查阅文献、搜集与论文相关资料。第 03 周 阅读相关文献并翻译外文资料。调研、查阅

12、文献，收集资料，开始进行方案设计。第 04 周 调研、查阅文献，收集资料，开始进行方案设计。第 05 周 查阅资料，进行硬件设计。第 06 周 查阅资料，进行硬件设计。第 07 周 查阅资料，进行软件设计。第 08 周 查阅资料，进行软件设计。第 09 周 查阅资料，进行软件设计。第 10 周 设计、运行并调试。第 11 周 撰写论文初稿，包括论文需要的相关的理论知识。第 12 周 继续完成论文细节推敲，对于其中重要问题，在教师指导下获得解决和改进，争取在该问题的研究中取得一定 的突破。第 13 周 认真的检查、校对论文，发现不足之处，改正并加以改进。经指导教师检查合格后，按照要求打印、装订论

13、文并画大图。第 14 周 打印毕业设计资料。第 15 周 整理毕设，准备答辩。第 16 周 提交论文，完成毕业设计。5参考文献1谢宜仁，谢炜，谢东辰单片机实用技术问答M北京：人民邮电出版社，2003-2：67-762陆子明，徐长根单片机设计与应用基础教程M北京：国防工业出版社，2005 -1：66-112第 3 页3赵华峰，李龙洲MCS-51 单片机多分支程序的实现N渭南学院学报.，2009（2） 4张文娜，叶湘滨传感器接口电路的抗干扰技术及其应用J计算机自动测量与控制，2011，9（3）：60-625何立民MCS-51 系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术M北京：北京航空航天大学出版社，

14、 2009-8：56-736周航慈单片机应用程序设计技术（第三版）M北京：北京航空航天大学出版社，2011：203-2377雷思孝，冯育长单片机系统设计及工程应用M西安：西安电子科技大学出版社，2005-5：21-278 颜重光.LED 灯具低压驱动技术J.电子设计应用， 2008.61 页9 徐延凤.浅谈 LED 室内照明光引擎及其调光方式J. 上海照明科技及应用趋势论坛，201210 Alvarez J, Zazueta S. An internal-model controller for a class of single-input single-output nonlinear s

15、ystems: stability and robusfiess J. Dynamics and Control, 1998,65(8):123-14411 Fink A, Nelles O. Nonlinear internal model control based on local linear neural networks A. Proc. IEEE Systems, Man, and Cybernetics Con.C, Tucson, USA, 2001,320-33412 AHalessio, Miniature computer control technology M. john wiley&sons press, 1999,224-256指导教师意见：指导教师签字：年 月 日第 4 页注：要求在毕业设计（论文）开始后第 2 周内，双面打印后交指导教师。