基于51单片机的智能节能灯设计开题报告

 2020-02-18 07:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着社会文明的不断发展,随着科技的不断进步,无论是在城市还是在农村,照明用灯是我们日常生活中比不可少的用品,占据了人们生活的重要部分,但是照明系统已经不仅仅是用于街道的照明,更多的向着景观等装饰性照明的工程。在能耗方面所占的比例也越来越大,在能源使用日益紧张的今天,如何提高节能灯的性能是一个重要的研究方向,而针对于能源供应,在节电节能上面的要求也越来越迫切,传统的照明系统呈现出来的问题也越来越多。本次的设计采用了51单片机和相关的光电检测设备来设计智能节能灯,利用了单片机可编程控制八位逻辑i/o端口实现智能化,从而达到节能、自动控制的目的,完成对节能灯的设计,避免了传统灯对能源的浪费。节能灯也会在未来得到广泛的应用。

当前,着眼于全球的发展,工业化水平的提高与科技的不断进步,带来的结果是全球的环境在不断的恶化,尤其是在能源方面。各国都在不断的发展清洁能源,经济的高速增长在另一方面能源的供给需求矛盾也在日渐突出,电力供应在某些地区也存在着严重短缺的局面,节能成为了现在所需要解决的问题。例如:城市路灯照明的现状都普遍存在浪费严重的问题。led照明技术日趋成熟,大功率的led光源已经可以满足一般路灯所需要的光通量。根据查阅的资料,一般的高压钠灯光通量为100lm/w,常用的大功率led为50-60lm/w,国外目前研究的比较好的led芯片可以达到80lm/w,发光效率越高也就意味着节能的效果更好。

针对于节能照明的发展,各个国家都提出并实施了相应的计划,比如我国科技部提出的“十城万盏”半导体照明应用示范城市方案;美国提出的“下一代照明计划”;还有日本提出的“21世纪照明计划”和欧洲的“彩虹计划”等,都是led照明产品的推广,从规模和力度上也加速了led照明产品的升级。使得未来的节能灯也一定是向着更安全、更环保、更节能、更高效的方向发展。

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2. 研究的基本内容与方案

节能灯的灯体包括主控制器模块、热电红外传感器模块、光传感器模块,主控制器模块由89C51单片机设计。灯体的主控制器通过三极管连接热释电红外传感器的引脚,当室内无人时,热释电红外传感器引脚为低电平,三极管不导通,照明系统保持关闭状态;而当室内有人时,三极管导通,照明灯开启。光强度传感器感应室内的光线强度并把信号输送到主控制器上的单片机内,单片机根据读取的室内亮度值,调节灯的亮度。

主控制器采用89C51单片机设计,热释电传感器采用型号为HC-SR501的传感器,光强度传感器采用型号为BH1750FVI的传感器。灯体内的主控制器上的89C51的单片机的引脚P2.0通 过NPN型的三极管连接热释电红外传感器HC-SR501的输出 OUT引脚,当室内无人时,OUT引脚为低电平,三极管不导 通,灯保持关闭状态;当室内有人时,热释电红外传感器 的输出OUT引脚为高电平,三极管导通,灯L1开启,单片 机P2.0引脚收到低电平,单片机引脚P1.0连接光强度传感器 BH1750FVI的SCL引脚,P1.1连接SDA引脚,主单片机通过 SDA引脚实时读取室内光照度值,主单片机的引脚P2.7输出 可调脉宽PWM调节灯L1的亮度。

3. 研究计划与安排

第1周—第3周 搜集资料,撰写开题报告;
第4周—第5周 论文开题;
第6周—第12周 撰写论文初稿;
第12周—第15周 修改论文;
第16周 论文答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

[1] 杨素行.模拟电子技术基础[m],北京:高等教育出版社,2001.

[2] 何希才.常用集成电路简明速查手册[m],北京:国防工业出版社,2006.

[3] 胡伟,季晓衡.单片机c程序设计及应用实例[m].北京:人民邮电出版社,2003.

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