基于單片機(jī)的LED照明燈智能調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳紅友+王曉冬

摘 要：隨著智能家居的發(fā)展，智能調(diào)光技術(shù)開始大量應(yīng)用于生活，而社會也對燈光的亮燈率、開關(guān)燈的準(zhǔn)確性以及故障檢測的實(shí)時(shí)性和高效性等問題提出了更高的要求。本設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)作為主控芯片，結(jié)合模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過光敏電阻對光源信號進(jìn)行采集并可通過PWM對發(fā)光系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)光，通過對功能模式的切換，可滿足不同情況下自動、手動或呼吸模式的切換，從而滿足使用者對光源強(qiáng)度的要求。經(jīng)過軟硬件的系統(tǒng)調(diào)試，本設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)光功能，且效果理想。

關(guān)鍵詞：智能調(diào)光；光敏電阻；STC89C52單片機(jī)；PWM

中圖分類號：TP212.9；TP274+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）04-0-02

0 引 言

家庭照明已不僅僅局限于生活照明，更發(fā)展成為家庭燈光裝飾，以及生活時(shí)尚、新穎的標(biāo)志，是年輕一族對生活高品質(zhì)追求的象征。本文設(shè)計(jì)的LED智能調(diào)光系統(tǒng)從照明理念、照明質(zhì)量、照明方式、照明工作模式等方面出發(fā)，對LED智能調(diào)光系統(tǒng)進(jìn)行了一次全面系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)，并對其工作模式進(jìn)行改進(jìn)，使其更符合不同環(huán)境下對光照強(qiáng)度的不同要求與社會發(fā)展的需求，以其更人性化的設(shè)計(jì)緊跟時(shí)代發(fā)展潮流。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

1.1 系統(tǒng)整體框架圖

本設(shè)計(jì)采用STC89C52和相關(guān)光電檢測設(shè)備通過ADC0832進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)周圍環(huán)境的實(shí)際光照強(qiáng)度通過單片機(jī)芯片的P0口直接控制燈光的功能。即在周圍環(huán)境較亮的情況下，燈光會變?nèi)跎踔料纭６谥車饩€較暗的情況下，燈的光線較強(qiáng)。同時(shí)也可以手動控制燈光亮度。系統(tǒng)整體框架如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)原理圖

本設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)作為主控芯片，結(jié)合模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過光敏電阻對光源信號進(jìn)行采集并通過PWM對發(fā)光系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)光，同時(shí)設(shè)計(jì)了5 V直流電源對整個(gè)電路供電。在設(shè)計(jì)中通過對功能模式的切換，可滿足不同情況下自動、手動或呼吸模式的切換，從而滿足使用者對光源強(qiáng)度的需求。系統(tǒng)原理圖如圖2所示。

2 軟件整體設(shè)計(jì)方案

2.1 主程序設(shè)計(jì)

主程序調(diào)用了4個(gè)子程序，即按鍵處理程序、ADC0832轉(zhuǎn)換程序、紅外處理程序、液晶顯示程序。

（1）按鍵處理程序：改變單片機(jī)的輸出模擬量，控制LED燈的光照。

（2）ADC0832轉(zhuǎn)換過程：對光敏電阻采集到的模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后傳輸給STC89C52。

（3）紅外處理程序：與按鍵處理程序基本相同。

（4）液晶顯示程序：對采集到的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值進(jìn)行采集，同時(shí)采集PWM值。

主程序流程圖如圖3所示，按鍵輸入信號流程如圖4所示。

2.2 部分程序代碼

如下所示為利用通過控制單片機(jī)輸入端口信號來達(dá)到對LED燈光強(qiáng)度調(diào)節(jié)的目的。程序如下所示：

void key（） //按鍵控制

{

if（！key_1|irbyte[2]==0x0c）

{

=delay（888）；

deal_with（）；

if（！key_1|irbyte[2]==0x0c）

{

while（！key_1|irbyte[2]==0x0c）//判斷按鍵釋放

qing（）；

deal_with（）；

}

state=（state+1）%3；

if（state==0）

{

led_1=0；

led_2=led_3=1；

}else if（state==1）

{

led_2=0；

led_1=led_3=1；

scale=0；

}else

{

led_3=0；

led_1=led_2=1；

scale=0；

}

}

}

if（state==1）

{

if（！key_2|irbyte[2]==0x18）

{

delay（888）；

deal_with（）；

if（！key_2|irbyte[2]==0x18）

{

while（！key_2|irbyte[2]==0x18）

{

qing（）；

deal_with（）；

}

if（scale>=40） scale=0；

else scale+=4；

qing（）；

deal_with（）；

}

}

if（！key_3|irbyte[2]==0x5e）

{

delay（888）；

deal_with（）；

if（！key_3|irbyte[2]==0x5e）

{

while（！key_3|irbyte[2]==0x5e）

{

qing（）；

deal_with（）；

}

if（scale==0|scale>100） scale=40；

else scale-=4；

qing（）；

deal_with（）；

}

}

}

}

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果分析

本設(shè)計(jì)選用光敏電阻收集模擬信號，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置獲得適宜的脈沖后，由單片機(jī)處理進(jìn)行LED燈的光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)。

將產(chǎn)品的使用效果通過液晶顯示屏將采集到的A/D數(shù)值和PWM數(shù)值進(jìn)行實(shí)際展示。按下K1按鍵，模式指示燈綠燈亮，LED智能照明燈進(jìn)入第一種工作模式——自動模式。

當(dāng)?shù)诙伟聪翶1按鍵時(shí)，模式指示燈黃燈亮，該產(chǎn)品進(jìn)入第二種工作模式——手動模式。在手動模式下，LED燈的亮度分為十個(gè)等級。

當(dāng)?shù)谌伟聪翶1按鍵時(shí)，模式指示燈紅燈亮，本產(chǎn)品進(jìn)入第三種工作模式——呼吸模式。手動模式仿真圖如圖5所示。

4 結(jié) 語

從測試結(jié)果可以看出，使用PWM波的占空比可有效調(diào)節(jié)LED照明燈亮度，通過手動模式，自動模式，呼吸模式等可實(shí)現(xiàn)對LED照明燈光照強(qiáng)度的智能調(diào)節(jié)。

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