一。市场项目介绍
智能蓝牙台灯是一种集成了蓝牙通信功能的台灯,智能蓝牙台灯是采用LED灯泡,能够节能省电,减少能源消耗,符合节能环保的趋势。用户可以通过手机APP或语音控制台灯的亮度、色温、开关等功能,提高了使用的便利性和舒适度,可以通过手机或其他蓝牙设备进行远程控制,实现灯光亮度调节、颜色变换、定时开关等功能。我设计的可分成自动和手动两种模式。在自动模式下,台灯能根据环境光的亮暗与人是否被台灯所检测到(人是否在)来自动开启台灯。当人被微机检测到,环境光又达到某个程度的时候(可以设定与调节),台灯就会开启。如果环境光没有达到这个程度,台灯不会开启。当人没有被微机检测到,无论多暗,台灯也不会开。手动模式是为了不习惯使用自动模式的人或是台灯中的微机出故障等紧急情况时用的。在手动模式下,智能台灯和普通台灯是一样使用的。
二.设计思路:
- 选择合适的单片机:C51单片机是一种常用的8位微控制器,具有成熟的开发环境和丰富的外围设备接口,适合用于台灯控制系统。可以选择带有蓝牙模块接口的C51单片机,以便于后续的蓝牙通信功能实现。
- 电路设计:台灯的电路设计主要包括功率驱动电路和控制电路两部分。功率驱动电路用于控制灯的亮度和颜色,可以采用PWM调光控制方案,同时需要考虑到对LED灯珠的驱动和保护。控制电路则包括单片机、蓝牙模块、传感器等各个模块的连接和接口设计。
- 供电设计:台灯需要一个稳定的电源供应,可以选择使用AC-DC转换器将市电转换为直流电,然后通过稳压电路得到稳定的工作电压。同时还需要考虑到电源管理和过载保护等功能。
三.原理框图介绍:
原理框图:https://www.digikey.cn/schemeit/project/智能台灯-d2351e88c9244497a58a7192d87e0af7
整个系统是以89C51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89C51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的测控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,89C51启动灯光控制电路,使灯慢慢变亮。当环境光比较弱时,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89C51发送信号,89C51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。
四.元器件介绍:
光敏电阻
光明电阻是一种用于光控制的电阻器件,其作用是根据光照强度的变化来调节电路中的电阻值。光明电阻通常用于光敏电路、光控开关、光控调光器等设备中,可以实现根据光照强度的变化来控制电路的开关、调光等功能
蓝牙模块
蓝牙模块是一种集成了蓝牙通信功能的电子设备,通常用于在设备之间进行无线通信和数据传输。蓝牙模块可以通过蓝牙技术与其他蓝牙设备进行通信,可以用于各种应用,如无线音频传输、数据传输、远程控制等。它在物联网、智能家居、智能穿戴设备、汽车电子等领域有着广泛的应用。
热释红外模块
热释红外模块是一种用于检测红外辐射的传感器模块。它可以感知物体发出的红外辐射,并将其转换为电信号输出。这种模块通常用于测量物体的温度、检测物体的存在或者距离,以及在安防系统中用于人体检测和运动检测等应用。热释红外模块在智能家居、自动化控制、安防监控等领域有着广泛的应用。
AT89c51单片机是由意法半导(STMicroelectronics)公司生产的,具有成熟稳定、丰富的外设、低功耗、易于编程和成本低廉等优点,适合于各种嵌入式系统和控制应用。
五.项目心得:
本次我设计蓝牙智能台灯考虑多个方面,包括硬件设计、软件开发和用户体验等等。发现以下几点是设计蓝牙智能台灯时需要特别注意的:
选择合适的LED灯和蓝牙模块,确保它们能够良好地配合工作。此外,电源管理和散热也是需要特别关注的地方,要确保整个硬件系统的稳定性和安全性,编写嵌入式软件,实现蓝牙与单片机的通信,控制LED灯的亮度、颜色等参数。同时,开发手机APP,确保用户能够方便地通过手机与台灯进行连接和控制。蓝牙通信的安全性也是需要重点考虑的地方,确保数据传输的安全可靠。-dxg