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第七届创兴杯电子设计竞赛论文 智能LED台灯 完成人：黄xx（组长，电子1004） 翟xx（电子1004） 洪xx（电子1004） 指导教师：xx 20x年x月x日 智能LED台灯 完成人：黄xx（组长，电子1004）；翟xx（电子1004）；洪xx（电子1004） 指导教师：xx 摘要：本文介绍了设计的框架结构和组成模块以及各模块的原理，介绍了各部分硬件设计和各部分软件设计以及软件流程图。该设计是以STC89C52单片机为控制核心的集多种功能于一体的智能LED台灯。该台灯实现了自动检测屋内是否有人并自动开启/关闭功能；台灯光亮度具有调节功能；具有时间显示功能；具有温度显示功能；闹铃功能。硬件设计分为单片机控制模块、按键模块、台灯模块、温度模块、时钟模块、闹铃模块、显示模块，红外传感模块等八个部分。单片机控制就用STC89C52，显示模块用LCD1602C液晶显示温度、时间、日期等内容，按键模块用来调整时间、日期、LED的亮度等，时钟用DS12C887时钟芯片，台灯模块用16颗LED，用蜂鸣器发出闹铃声，温度传感器用DS18B20芯片，检测人的用BIS0001红外热释传感器。软件设计用单片机C语言编写，实现了全部控制功能。 关键词：单片机，智能，显示，温度，时间。 1 LED台灯功能描述及总体该方案 功能描述 根据主要功能要求，该设计利用51单片机实现了电子时钟、温度的显示以及设置闹铃等功能。具体可分为一下几种： 显示当前的时间，24时制的时、分、秒； 可调节时间； 显示当前屋内温度； 能检测屋内是否有人并自动开启/关闭； 可调节LED光亮度； 可设置闹铃时间并报警。 系统组成及工作过程 六大模块以STC89C52单片机为控制核心，实现了该智能台灯的各项要求，外接一个5V的直流电源，为整个系统供电。图1为设计的系统组成框图。 图1 系统组成框图 根据设计要求，该智能LED台灯可分为八大模块： 1) 单片机控制模块； 2) 按键模块； 3) 台灯模块； 4) 温度模块； 5) 时钟模块； 6) 闹铃模块； 7) 显示模块； 8）红外传感模块。 加上5V直流电源后，后七大模块在单片机控制之下分别工作。 2硬件设计 2.1单片机控制模块设计 硬件电路如图2， 图2 单片机控制模块电路 这里我们选用12M的晶振，晶振系统由两个30pF的电容CAP和晶振组成，接到单片机的18、19两管脚。晶振给单片机提供硬件本身的时钟振荡。一个10μF的电解电容和一个1k的电阻组成复位电路，接至单片机的第9管脚。P0口加上排阻，即其就是给P0加驱动电路，电源通过排阻向P0口供电，使其能够驱动与P0口相连的元件 图3 按键模块电路 按键K5、K6用来调节台灯的亮度，K7控制模式，即控制台灯是工作在感应模式下还是工作在手动模式下，亦或是关闭状态。其余的用作调节时钟以及闹铃。按键均采用低电平有效连接方式。通过按下按键K5可以让台灯变暗，按下按键K6可以让台灯变亮。其余几个S1到S4按键可以对时钟进行设置调节，并调节设置闹铃，当时间与设置的时间一致是闹铃报警，即蜂鸣器响。 2.3 台灯模块电路设计 台灯模块电路如图4， 图4 台灯模块电路 本设计采用16颗LED作为发光系统，每两颗并联在一起后和一个1K的电阻串联，用P00到P03口控制。电阻起限流作用，考虑到I/O口资源，我们用每两个并联的方式以节省I/O口资源。通过按键K5、K6调节PWM输出以达到调节光亮度的效果。4个I/O均采用低电平有效方式，即给相应的I/O低电平LED工作。 2.4 温度模块电路设计 温度模块电路如图5， 图5 温度模块电路 由于DS18B20温度传感器的集成度很高，封装简单，所以我们选用该芯片作温度模块电路。1脚接电源VCC，2脚数据线接单片机P24口，3脚接地。芯片采集到的数据通过2脚传给单片机的P24口让单片机进行处理，之后送给显示模块进行显示。 2.5 时钟模块电路设计 时钟模块电路如图6， 图6 时钟模块电路 因为DS12C887时钟芯片的集成度都很高，而且它自带锂电池，即使断电了时钟仍然在工作，所以我们选择了DS12C887时钟芯片作为时钟。各脚的连接见图6.由于其集成度很高，我们只需按照其数据手册焊接电路即可。 2.6 闹铃模块电路设计 闹铃模块电路如图7， 图7 闹铃模块电路 闹铃模块主要就是一个蜂鸣器，其作用是当到达设定的时间到时