基于单片机的LED照明灯的设计
2017-09-18赵宇杰
张 妍 石 蕊 赵宇杰 梁 晔
基于单片机的LED照明灯的设计
张 妍 石 蕊 赵宇杰 梁 晔
（兰州城市学院电子与信息工程学院 甘肃 兰州 730070）
本设计是基于单片机的LED照明灯智能控制系统，以单片机STC89C52RC为核心，系统实现声控开启功能，设置了手动模式、自动模式以及呼吸模式来实现对LED照明灯的亮度调节。本设计电路简单，易于实现，有一定的实用价值。
单片机照明灯方案设计流程图仿真结果
随着单片机的普遍应用，人们开始尝试用单片机构成照明控制系统来控制照明设备，通过对照明设备进行数据化管理，可以更方便的对照明设备工作状态进行控制，方便使用的同时也方便了后期的维护，一定程度上减少了开发时间，降低了成本开销。通过设计照明控制系统可以便捷地控制身边的照明设备，LED智能照明系统的发展，能够使得建筑内照明设备在适当时间正常工作，并且合理分配照明空间，这将会在一定程度上降低能源的消耗。
1 总体方案设计
本次设计中总体方案的选择主要包括三个方面：一是调光方案的选择，调光部分是本次设计的主要部分，选择合理的调光方案可以降低硬件电路设计的难度，可在一定程度上避免出现错误；二是主控芯片方案的选择，结合自身实际尽量选择合适的主控芯片，要保证该主控芯片自带资源丰富、性价比高以及货源比较充足，并且能够满足本次设计要求；三是LED灯驱动方案的选择，结合所选择的调光方案和主控芯片方案，选择可实现性强、易于控制的LED灯驱动方案。
基于以上考虑，本设计采用12只高亮白色LED灯作为光源，整个系统包括主控芯片STC89C52RC和各功能模块组成，根据主控芯片与各功能模块之间设计的逻辑关系，将各功能模块有序的连接到主控芯片上，系统总框图如图1所示。
图1 系统总体设计框图
图2 软件设计流程图
2 软件设计流程图
本次设计中，系统供电之后进行系统初始化，系统实现声控开启，正式处于工作状态中，默认进入手动模式，通过工作模式选择可切换为自动模式和呼吸模式，获取AD转换值用于自动模式中实现亮度的自动调节。具体设计流程图如图2所示。
3 仿真结果
对此设计进行Proteus仿真测试，通过Proteus仿真测试按键电路是否能够正常工作，光检测电路能否跟随环境变化检测到光照强度，并能够顺利进行AD转换，以及LED灯显示电路能否随光照强度或按键进行调光。本次设计实现三种模式，下面仅以自动模式情况下进行仿真效果演示，如下图3所示，在自动模式下RED_LED指示灯变亮，图示光敏电阻处于光弱部分，故LED灯处于最亮状态。
图3 光弱时仿真图
如图4所示，将光照强度调至光强部分，即此时光敏电阻处于光强较强的环境中，仿真显示LED灯显示电路灯光由亮变暗。
4 结语
接通电源后，该系统在声控模块的控制下，一旦声音达到系统设计的阈值将会使系统进入正常工作状态，默认进入手动模式，在此模式下可以根据由软件定义的按键控制LED灯的亮度，在正常工作状态下，可以通过切换键切换为自动模式或呼吸模式；在自动模式下，该系统会根据自然光照强度自动调节LED灯的亮度以适应环境；在呼吸模式下，LED灯实现由亮变暗再到由暗到亮的过程。系统正常工作时间可以在程序中根据需求进行定义，设置的时间阈值达到后系统自动断开。本设计按照设计要求实现了基本功能，应用于LED照明系统中，具有一定的实用价值。
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This design is an intelligent control system for LED lighting based on single-chip microcomputer. With the single-chip microcomputer STC89C52RC as the core, the system realizes the voice-activated function and sets the manual mode, automatic mode and breathing mode to realize the brightness adjustment of LED lighting. The design circuit is simple, easy to implement, and has a certain practical value.
SCM lighting design scheme flow chart simulation results
10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.11.006
TM923.34
A
1672-9129(2017)11-0006-01