目前市場市場上的照明系統(tǒng)，多采用人工控制的模式，而所謂的節(jié)能燈也只是采用了Led燈管照明，沒有從根本上實現(xiàn)智能節(jié)能的目的。而本照明系統(tǒng)采用單片機(jī)作為處理中心，通過光敏電阻采集外部光強(qiáng)信息，并且轉(zhuǎn)化為電壓信號，通過Ti公司生產(chǎn)的TLC549數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入單片機(jī)進(jìn)行處理，通過Pwm方式，調(diào)節(jié)輸出的電壓，從而實現(xiàn)了自動調(diào)光。

　　在控制方面，采用了人工和智能控制兩種模式，可以自由轉(zhuǎn)換。本系統(tǒng)既可以用作室外大功率照明電路，也可以用于個人的臺燈，通過安裝本系統(tǒng)可將普通臺燈改造成智能多功臺燈。

　　一、實現(xiàn)原理

　　圖1 ?系統(tǒng)總圖

　　二、硬件設(shè)計

　　1.紅外檢測人體電路（總開關(guān)）

　　利用芯片Hc-Sr501紅外檢測模塊，探測是否有人體在照明系統(tǒng)，發(fā)送0，1信號給單片機(jī)進(jìn)行邏輯判斷，在照明系統(tǒng)中，此部分電路作為智能的總開關(guān)，實現(xiàn)自動的人走燈滅。

　　2.外界光強(qiáng)采集電路

　　采集光強(qiáng)，本系統(tǒng)用了光敏電阻，以及Ti公司生產(chǎn)的TLC549模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片完成，特別的在光敏電阻兩段并聯(lián)電容，用來保持采集電壓的穩(wěn)定性。TLC549模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片采用串行方式與單片機(jī)連接，大大的節(jié)約了單片機(jī)的I/O口的使用。通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，將由光信號轉(zhuǎn)化過來的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化成了0到255的數(shù)字信號（8位二進(jìn)制數(shù)），從而轉(zhuǎn)化為了單片機(jī)可以識別處理的信號。

　　3.模式轉(zhuǎn)換及人工控制按鍵

　　本系統(tǒng)設(shè)有5個按鍵，用于人工控制系統(tǒng)定時報警與亮度強(qiáng)弱，以及智能控制和人工控制之間的模式轉(zhuǎn)化，體現(xiàn)了人機(jī)交流的智能性。

　　4.超聲波測距電路，溫度測量及長時間工作報警電路

　　當(dāng)本照明系統(tǒng)用于制作智能臺燈時，有必要安裝超聲波測距電路（HC-SR04），利用超聲波的反射原理，測出時間，乘上聲速的1/2，即可計算出人眼距離書本的距離，當(dāng)距離小于25cm時，系統(tǒng)認(rèn)定距離太近，對看書者視力不利，將會通過由三極管，蜂鳴器組成的報警電路發(fā)出尖銳的報警聲。本系統(tǒng)使用芯片DS18B20作為溫度測量電路，芯片與單片機(jī)P1.7口相連，通過讀寫程序，DS18B20可以測量室內(nèi)溫度?？紤]到長時間看書會使人感到疲憊，傷害眼睛，本系統(tǒng)還設(shè)計了可供用戶自定義的定時系統(tǒng)，用戶可通過按鍵來增加或者減少智能臺燈定時時間，時間到時系統(tǒng)會通過蜂鳴器報警，提醒用戶注意休息，體現(xiàn)了本系統(tǒng)的人性化特點。

　　5.PWM波形輸出

　　系統(tǒng)通過改變PWM脈沖高電平占空比既可以改變輸出電壓，達(dá)到調(diào)光的目的。系統(tǒng)用于大功率時，使用可控硅（大功率）放大單片機(jī)電流；系統(tǒng)用于臺燈等小型用電設(shè)備時，用三極管放大電流。

　　6.顯示電路

　　本系統(tǒng)使用液晶1602作為一系列參數(shù)測量值的顯示模塊，分別顯示定時時間，人眼距書本距離，光照等級，室內(nèi)溫度。

　　三、軟件設(shè)計

　　本系統(tǒng)采用STC89C52單片機(jī)作為控制核心，相應(yīng)的讀取和控制信號由它來判斷和產(chǎn)生。包括讀取按鍵信息，模數(shù)轉(zhuǎn)換，超聲波發(fā)射與接受，溫度測量，Pwm波形輸出，定時器，報警電路，液晶顯示等程序模塊。

　　1.按鍵檢測

　　本系統(tǒng)的5個按鍵分別接在單片機(jī)的P3口上，其中模式轉(zhuǎn)化按鍵接在單片機(jī)P3.3上，利用單片機(jī)外部中斷2，使用下降沿觸發(fā)，進(jìn)入中斷程序，切換控制模式。

　　其余4個按鍵都用If語句判斷是否按下，并且配有按鍵消抖程序。

　　/*if（anjian1==0）

　　{delay（500）;

　　if（anjian1==0）*/

　　2.模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊

　　使用Ti公司生產(chǎn)的TLC549芯片，通過程序可將采集的電壓（模擬量）轉(zhuǎn)化為8位二進(jìn)制數(shù)。

　　3.超聲波發(fā)射與接受

　　利用單片機(jī)內(nèi)部計數(shù)器，計算出超聲波發(fā)射反射時間，通過如下語句計算出距離。

　　/*S=（time*1.7）/100;*/

　　4.Pwm波形的輸出

　　Pwm意為脈沖寬度調(diào)制，本系統(tǒng)通過讀取外界光強(qiáng)值或讀取按鍵值改變Pwm定時器的比較值jd，從而改變高電平占空比，改變輸出電壓值。

　　if（count《jd）PWM1=0;

　　elsePWM1=1;//定時器中斷程序

　　四、結(jié)束語

　　本系統(tǒng)采用單片機(jī)控制的方式設(shè)計多功能智能照明系統(tǒng)，靈活的應(yīng)用單片機(jī)內(nèi)部定時器中斷，外部中斷，實現(xiàn)了多功能化。其控制方式智能，人性化，具有溫度測量，距離測量，定時報警與顯示功能。采用可控硅等大功率開關(guān)電路，實現(xiàn)以弱控強(qiáng)，以單片機(jī)弱小的電流驅(qū)動臺燈，室外照明燈等大功率電路。