多功能節(jié)能健康護(hù)眼燈設(shè)計(jì)

王穎　陳梁潔　丁孟飛

摘要：本文設(shè)計(jì)一種多功能節(jié)能健康護(hù)眼燈，它主要是以STC12C5410AD單片機(jī)為核心結(jié)合傳感器、PT4115、LCD12864等模塊實(shí)現(xiàn)了具有自動(dòng)開(kāi)、關(guān)，自動(dòng)調(diào)光及手動(dòng)調(diào)光切換，娛樂(lè)MP3，設(shè)定學(xué)習(xí)時(shí)間，萬(wàn)年歷等功能的健康護(hù)眼燈。它滿足了人們?cè)陔娮蛹夹g(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高的今天，對(duì)與智能化、一體化的電子裝置越來(lái)越高的要求。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；PT4115；LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路

臺(tái)燈已是千家萬(wàn)戶的必需生活電器，經(jīng)常由于無(wú)法合理的控制燈亮度而造成巨大的能源浪費(fèi)。在我國(guó)，照明耗電占年發(fā)電總量的12%（超過(guò)100億kW/h），現(xiàn)在各式各樣的臺(tái)燈層出不窮，功能也越來(lái)越強(qiáng)大，但是現(xiàn)在的臺(tái)燈絕大部分是采用普通的白熾燈、熒光燈、節(jié)能燈和螺旋節(jié)能燈，并且控制方式多采用手動(dòng)開(kāi)關(guān)，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，更不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，非常不方便，與現(xiàn)在家電的智能化，人性化，低碳設(shè)計(jì)理念相違背，也不具有定時(shí)和顯示時(shí)間等功能。針對(duì)現(xiàn)有臺(tái)燈的不足進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研究，該設(shè)計(jì)以STC12C5410AD單片機(jī)為核心，綜合運(yùn)用PWM調(diào)光等技術(shù)，設(shè)計(jì)制作出智能型多功LED臺(tái)燈。該臺(tái)燈具有自動(dòng)開(kāi)、關(guān)，自動(dòng)調(diào)光及手動(dòng)調(diào)光切換，娛樂(lè)MP3，設(shè)定學(xué)習(xí)時(shí)間，萬(wàn)年歷等功能，綜合設(shè)計(jì)出節(jié)能環(huán)保的智能型LED臺(tái)燈。

1 基于GPRS的智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

整個(gè)智能臺(tái)燈系統(tǒng)是以PT4115調(diào)光驅(qū)動(dòng)芯片組成的驅(qū)動(dòng)電路，以STC12C5410AD單片機(jī)為控制器，控制PWM調(diào)光，同時(shí)以按鍵輸入控制時(shí)鐘，控制定時(shí)時(shí)間，最后通過(guò)蜂鳴器報(bào)警，達(dá)到定時(shí)的功能，還可以通過(guò)LCD顯示電路，顯示由單片機(jī)控制的當(dāng)前時(shí)間，達(dá)到了萬(wàn)年歷的作用，另外還附加有MP3播放模塊，起到了娛樂(lè)的功能。整個(gè)系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件組成

硬件整體設(shè)計(jì)主要由6部分組成：電源部分、MCU模塊、液晶顯示模塊、MP3播放模塊、報(bào)警模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路。STC12C5410AD是宏晶科技公司生產(chǎn)的新一代增強(qiáng)型8051單片機(jī)，工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。和傳統(tǒng)的AT89S51相比，它是1時(shí)鐘，機(jī)器周期的運(yùn)行速度，比普通8051快8-12倍，電壓范圍寬可以在5.5V-3.8V電壓范圍內(nèi)工作；工作頻率最高可達(dá)35MHz；集成了10K的片內(nèi)Flash存儲(chǔ)器，允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，也適用于常規(guī)編程器，并支持在應(yīng)用中編程，無(wú)需專用編程器；片內(nèi)集成8通道的10位ADC和4路PWM。PT4115是一款連續(xù)電感電流導(dǎo)通模式的非隔離降壓恒流源，適合綠色照明LED燈的驅(qū)動(dòng)電路；它采用頻率抖動(dòng)技術(shù)有效地改善EMI；PT4115內(nèi)部設(shè)置了過(guò)溫保護(hù)功能（TSD），以保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作。

3 系統(tǒng)軟件組成

本系統(tǒng)的單片機(jī)使用了功能強(qiáng)大的STC12C5410AD。主程序中不僅完成了系統(tǒng)初始化和開(kāi)始的顯示部分，然后就進(jìn)入待機(jī)模式。其他功能模塊都在中斷服務(wù)子程序中完成。當(dāng)產(chǎn)生中斷時(shí)，MCU被喚醒并執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序，從中斷子程序返回后，系統(tǒng)又進(jìn)入到待機(jī)模式，并關(guān)閉顯示設(shè)備，節(jié)省電量。整個(gè)程序的設(shè)計(jì)使系統(tǒng)在絕大多數(shù)時(shí)間都處于最低功耗狀態(tài)。整個(gè)程序采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，采用模塊化的設(shè)計(jì)方式，把各個(gè)模塊相關(guān)的程序放在一個(gè)文件中，便于分塊調(diào)試和管理，壓縮調(diào)試周期，增加了程序的可移植性和可剪裁性。

4 小結(jié)

本文設(shè)計(jì)一種多功能節(jié)能健康護(hù)眼燈，它主要是以STC12C5410AD單片機(jī)為核心結(jié)合傳感器、PT4115、LCD12864等模塊實(shí)現(xiàn)了具有自動(dòng)開(kāi)、關(guān)，自動(dòng)調(diào)光及手動(dòng)調(diào)光切換，娛樂(lè)MP3，設(shè)定學(xué)習(xí)時(shí)間，萬(wàn)年歷等功能的健康護(hù)眼燈。它滿足了人們?cè)陔娮蛹夹g(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高的今天，對(duì)與智能化、一體化的電子裝置越來(lái)越高的要求。