基于proteus仿真的小夜灯设计

王靖婷 姜欣欣

摘要：随着人们对于生活质量要求的提高，基于智能家居的快速发展，更加人性化设计的小夜灯将逐步完善来满足人们的基本需求。基于proteus仿真结果设计出来的小夜灯，根据人为控制和人体红外感应控制可以大幅度提高小夜灯的灵活性、实用性。本夜灯适用于家庭、酒店、学生公寓等。

关键词：小夜灯、proteus仿真、人体红外感应

目前市面上出现的小夜灯普遍分为白、黄两种色调，电源直接供电，人为控制开关，瞬间的照明对眼睛有很大的伤害，使用起来不方便[1]。基于以上缺点，本次设计会对传统小夜灯进行改进。

（一）总体结构设计

小夜灯利用恒压电源工作，用户可以通过WiFi模块连接手机App配合使用，工作时段、灯光颜色、明亮程度都可由手机App来控制。电路采用实现电流调控，通过LED模块来完成灯光颜色及亮度的调节。根据时钟模块的性能，用户可以设置好时间段、延时时长，小夜灯便可以在调控好的时间段自动启用。基于proteus仿真电路和人体感应模块的实现，来完成小夜灯的正常工作。

（二）基本硬件

1.人体红外感应模块

在本次设计中应用HC-SR501人体感应模块，一般有三个输入接口，电源正、负极和信号输出口，工作温度在-15～70摄氏度，有两种触发方式，本设计中采用可重复触发方式。当模块启动进入工作状态时，如果有人体活动在感应模块的扇形感应区域内，则人体红外感应模块将一直保持输出为高电平，直到人体离开扇形感应范围区域，模块由高电平转换为低电平，然后一直持续低电平状态，直到人体再次出现在感应范围内，模块将低电平转换为高电平。这个过程也叫全自动感应过程[2]。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。在本设计中人体红外感应模块需要与光敏电阻配合工作，白天或者光线强时不会感应。

2.LED灯

LED灯分为室内和户外两种照明用途，体积小，光线自然柔和，防水防潮，应用领域广泛，在正常工作时电流由阳极流向阴极[3]。

本次设计中小夜灯的额定颜色为暖白色（-3000～-3300K）和中性光色（-4000～-4200K）。用户可根据自己的喜好由手机APP设定灯光的颜色及明亮程度。

（三）工作过程

人体无时无刻都在发送红外光线，当人们在夜晚起床，双脚接触地面时，则进入人体红外感应模块的扇形感应范围内，红外感应模块将自动启动并检测到人体红外信号，此时红外线信号转变为电信号，小夜灯由暗变明缓慢亮起[4]。灯光的明亮程度随着人与灯的距离变远而减弱，直到人体离开红外模块感应范围，灯自动熄灭，距离缩进时小夜灯会再次缓慢亮起。

当人体回到床上双脚离开地面后，红外感应模块扇形感应区域无法接收到人体红外线时，小夜灯在延时时长内缓慢熄灭。此时，各个模块回到待命状态，等待下一个启动周期，延时长短由用户喜好随意调控。以上小夜灯的使用过程都不需要人为操作，即满足小夜灯人性化、智能化的需求。

（四）小结

本次设计是基于proteus仿真，设计一种小夜灯智能控制系统，采用模块化设计理念，更方便、易懂。将WiFi模块、人体红外感应模块、LED模块等组合在一起，通过电源控制，配合相应的手机App同步操作使用。小夜灯功能多样性扩大，可以根据用户实际需要调节灯光的颜色及明亮程度，用户智能感体验增强，方便人们的夜间生活。相比于传统的小夜灯，本次设计对小夜灯的智能化有一定程度上的扩展和提高，大大提升了对小夜灯的灵活性及可靠性，制作成本低，节能省电，健康护眼，使用场所限制性较小。因此，该小夜灯具有很好的应用前景。

参考文献：

[1]夏于琴.基于单片机的智能LED小夜灯设计[J]科技广场.2017.

[2]陈余，王璇.家居智能小夜灯的设计[J]科技信息.2010.

[3]王富强，王丽娟，杨越等.多功能小夜灯的设计[J]山西电子技术.2018.

[4]张联. 基于MCS-51 单片机的小夜灯设计[J]职业技术.2017.

作者简介：

王靖婷：（1999- ），女，漢族，吉林长春人。延边大学工学院中外通信工程专业，在读本科生。

通讯作者：姜欣欣：（1980- ），女，汉族，吉林省德惠人。延边大学工学院，电子信息工程专业，硕士，讲师，主要研究方向：智能控制，信息处理。jiangxx@ybu.edu.cn