内容介绍

项目总结报告

项目介绍+设计思路

当我们在夜晚需要起床时，需要在黑暗中摸索前行，容易碰伤。本文设计了在黑暗中感应到人体时会自动亮起的台灯，它可以是小夜灯，方便人们起夜，不用打开大灯影响其他家庭成员的休息，也能有光照。同时当作普通台灯使用的时候，还可以通过警报提醒防止离桌面太近。

随着LED的成本越来越低，现在市面上绝大部分的小夜灯都是LED的。最简单的夜灯只包括一个光电管；除此之外，其他设计还有内置的被动红外传感器用于检测人体的运动，和光敏传感器用于检测环境光线，以达到自动开灯的效果。

传感器及信号处理部分：检测人体辐射红外信号及光强信号经过处理后变成可处理的数字信号
以80C51组成的中央处理单元：处理信号并发出控制命令
提醒电路及灯光控制电路：给出提醒信号并根据80C51给出的命令控制灯光

整个系统是以80C51控制下工作的。其工作过程为：当环境光比较强时，光敏电阻阻值比较小，信号处理电路检测到低电平信号，禁止热释电红外传感器工作，省去了80C51处理过程。当环境光比较弱时，光敏电阻阻值变大，信号处理电路接收到高电平，从而启动热释电红外传感器工作。热释电红外传感器1探测比较远的距离，当人体进入到传感器1的控测范围内且光强较弱时，信号检测电路处理信号，并向单片机发送一个中断，80C51启动灯光控制电路，使灯慢慢变亮。当环境光比校弱时，且人体过于靠近桌面，热释电红外传感器2检测到信号，同时了在热释电红外传感器1的控测范围内，信号处理电路同时向80C51发送信号，80C51处理信号根据优先级顺序，屏蔽掉热释电红外传感器1的信号，启动延时电路，发出警报使人离开，若在设定的时间内未离开桌面，则启动灯光控制电路，使灯慢慢熄灭。当人体离开热释电红外传感器2的控测范围且在热释电红外传感器1的控测范围内时，灯光又慢慢变亮。

本系统的主要技术难点在于对人体红外信号的采集及处理。由于采用的是热释电红外传感器，当人体进入其感应范围时，传感器就会产生几mV信号，然后通过以BISS0001为中心的信号处理电路，对信号进行二次放大，并滤波，以防止外界的信号产生干扰。信号经过BISS0001后从而转化为数字信号输出，便于用单片机进处理。

这个设计非常适合家庭的使用，而且成本很低、实用，既可以是智能台灯，也可以是小夜灯，而且比较省电。熄灯后如果想要起床拿东西或者上厕所，可以用这个小夜灯很方便地在房间里走动，不用再黑暗中摸索，可能撞伤自己或者找不到东西。尤其适合家里有小孩子和老人的家庭。并且它还能提供给你光照的安全感。在极度黑暗，看不见周围环境的情况下，人的安全感会变得非常低，虽然这种情况常见于孩童，但是很多成年人还是会恐惧黑暗，为了缓解这种黑暗恐惧的症状，小夜灯便是最好的选择。

当作台灯使用的时候，还可以提醒坐姿不端正。

方案框图+Scheme-it工具介绍

https://www.digikey.cn/schemeit/project/yuanlitu1-1cac28db2f244626b08f213cc123f9f9

FkgYun4ybwnoAjqOQ7_TQHhKC7Ei

这个工具非常的方便，实用，专业。可以在里面找到非常多内置的实验元件，各种型号各种类型，只要登录就可以免费保存和分享。上面是主屏幕的截图。在屏幕的左手边，如果你想参考现有的参考设计库，会使用设计参考库（Design Starter），或者可以选择已有的原理图符号（Schematic Symbols），开始自己的设计。

方案中用到的规定厂商元器件介绍

使用的是MICROCHIP的AT80C51RD2-SLSUM。

产品范围:

8051 Family AT80C51 Series Microcontrollers

设备核心:

8051

运行频率最大值:

40MHz

程序内存大小:

针脚数:

44引脚

IC 外壳 / 封装:

LCC

输入/输出数:

32输入

接口:

EUART

存储器容量, RAM:

1.25KB

HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口 LHI778 探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。功能特点

1 、全自动感应 : 人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。

2 、光敏控制（可选择，出厂时未设）可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。

3 、温度补偿 ( 可选择，出厂时未设 ) ：在夏天当环境温度升高至 30 ～ 32 ℃，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。

4 、两种触发方式：（可跳线选择）

a 、不可重复触发方式 : 即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变成低电平；

b 、可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点) 。

5 、具有感应封锁时间 ( 默认设置 :2.5S 封锁时间 ) ：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“ 感应输出时间 ” 和 “ 封锁时间 ” 两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。( 此时间可设置在零点几秒—几十秒钟 ) 。

6、工作电压范围宽：默认工作电压 DC4.5V-20V 。

7 、微功耗: 静态电流 <50 微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。

8 、输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。

对本大赛的心得体会

这次活动非常好，让我受益良多，希望多办，下次还会参加。