《智能臺燈設(shè)計8000字（論文）》

基于單片機(jī)的智能臺燈設(shè)計TOC\o"1-3"\h\u72引言 摘要：基于現(xiàn)代社會對LED燈的多功能需求，設(shè)計了一款基于單片機(jī)的多功能電子燈裝置。文章首先對LED燈的研究背景進(jìn)行介紹，其后對光電LED燈的發(fā)光原理、調(diào)光方式進(jìn)行分析和介紹，最后以AT89S52單片機(jī)為主要控制核心，設(shè)計了一個多功能電子燈。該電子燈可以通過光敏傳感器感知外界光強(qiáng)自動實現(xiàn)對LED燈的亮度調(diào)節(jié)或手動調(diào)節(jié)LED燈亮度，LED燈亮度的調(diào)節(jié)采用PT4115大功率LED恒流驅(qū)動模塊和單片機(jī)的PWM控制方式實現(xiàn)。該多功能電子燈電路相對節(jié)能，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，具有生產(chǎn)制造成本低、工作穩(wěn)定等特點，可以在特殊情景下滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械臒艄庹彰餍枨蟆ｊP(guān)鍵詞：電子燈PWM調(diào)光A/D轉(zhuǎn)換引言傳統(tǒng)照明方式主要有點有將供電與信息流相結(jié)合，使用方便操作便捷，但在整體布線完成后，對于光源位置和使用環(huán)境都相對固定，無法適應(yīng)其他應(yīng)用環(huán)境，為了當(dāng)下家用照明多樣化的需求，需要增加布線數(shù)量，并且變相加大管理維修的難度。許多商業(yè)辦公樓和多層住宅小區(qū)用戶需要進(jìn)行實時監(jiān)控整個照明系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的照明燈光設(shè)計大多亮度均勻，以不造成炫光為標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行布置，同時對燈具的照明主要是通過繼電器進(jìn)行控制，實現(xiàn)燈具開關(guān)控制，一般都是對燈具進(jìn)行統(tǒng)一控制線路，只具有基本的開關(guān)功能，不能進(jìn)行相應(yīng)的亮度調(diào)節(jié)，同時整個照明系統(tǒng)被分隔開來，造成管理上很難形成統(tǒng)一管理。而在舒適、便利的生活條件下，實現(xiàn)燈具連接，以及根據(jù)環(huán)境自適應(yīng)調(diào)整或控制光線亮度，通過傳統(tǒng)照明技術(shù)，則很難實現(xiàn)。隨著人們生活水平的提高，傳統(tǒng)的照明設(shè)計理念無法適應(yīng)新的需求，不僅需要照明的參數(shù)滿足不了日常生活多情景的需求，而且現(xiàn)代生活還提出了明亮、舒適，并在藝術(shù)環(huán)境中工作和生活的要求。多功能電子燈通過對環(huán)境光度進(jìn)行采集，并通過單片機(jī)進(jìn)行進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，針對不同環(huán)境精確調(diào)整適應(yīng)亮度，有效的達(dá)到節(jié)省電能的效果。通過設(shè)計了一款多功能LED電子燈，來滿足人們?nèi)粘Ｉ畹亩鄻踊猛?，本文設(shè)計的LED電子主要針對的是日常生活照明需求與出行照明需求，具有攜帶便捷方便，光度可調(diào)節(jié)，能夠自適應(yīng)周圍的環(huán)境光強(qiáng)的便光源，同時從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，對于電子燈整體設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，滿足節(jié)能要求，在人們實際生活中有著重要的使用價值。本文旨在設(shè)計一個操作簡單擁有兩種調(diào)光方式的多功能電子燈燈，實現(xiàn)手動調(diào)光和自動調(diào)光[1]。本文以多功能電子燈燈為主要研究對象，闡述電光源的發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義，對LED的電子燈系統(tǒng)介紹和工作原理進(jìn)行介紹，主要是從多功能電子燈燈系統(tǒng)簡介、LED燈的發(fā)光原理以及兩種調(diào)光方式的對比這幾個方面入手的。在分析現(xiàn)有電子燈功能描述的基礎(chǔ)上，總結(jié)了系統(tǒng)的初步設(shè)計方案，模塊的進(jìn)一步開發(fā)旨在理解不同模塊的功能以及它們之間的關(guān)系。在全面分析電子燈設(shè)計和應(yīng)用環(huán)境時，設(shè)計每個模塊運(yùn)行流程，優(yōu)化模塊之間的運(yùn)行步驟，結(jié)合適當(dāng)?shù)碾娐吩O(shè)計和軟件設(shè)計，實現(xiàn)電子燈調(diào)光功能。1電子燈設(shè)計方案及工作原理1.1總體設(shè)計方案在該系統(tǒng)的設(shè)計中，有兩種方案對燈光進(jìn)行調(diào)節(jié)，分別是：手動調(diào)光和自動調(diào)光。本文電子燈設(shè)計利用AT89S52作為主要控制核心，通過光電轉(zhuǎn)換電路模塊將外接發(fā)出強(qiáng)烈的光強(qiáng)信號，通過光電轉(zhuǎn)換電路的處理，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)不同的脈寬和頻率來源源不斷的控制LED驅(qū)動模塊，從而調(diào)節(jié)多功能電子燈的亮度。根據(jù)提供的調(diào)光方案，進(jìn)一步得到電子燈應(yīng)主要包括光敏采集模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、按鍵操作模塊等，其電子燈組成如圖1所示。圖1系統(tǒng)組成框圖1.2LED驅(qū)動器的調(diào)光方式在全球響應(yīng)節(jié)能減排的背景下，給照明燈增加亮度調(diào)節(jié)功能，可以減少不必要的能源浪費(fèi)。然而，傳統(tǒng)的高壓鈉燈和電子燈使用氣體放電，響應(yīng)速度非常慢，導(dǎo)致調(diào)光時照明不均勻。然而，發(fā)光二極管燈具有納秒響應(yīng)速度，屬于低壓控制器件，在調(diào)光過程中容易實現(xiàn)多級調(diào)光。然而，當(dāng)發(fā)光二極管燈變暗時，燈的功率會降低，從而提高發(fā)光二極管發(fā)光芯片的結(jié)溫，這將影響發(fā)光二極管的壽命和光衰減。在一定范圍內(nèi)，發(fā)光二極管每發(fā)光一次，溫度就會降低10度，所以，對發(fā)光二極管亮度的調(diào)節(jié)是很有必要的[2]。通過電流來調(diào)節(jié)發(fā)光二極管變化，調(diào)整發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)，尤其是發(fā)光強(qiáng)度。在正常情況下，調(diào)整發(fā)光二極管的光是通過調(diào)節(jié)設(shè)備的電流來實現(xiàn)的。然而，電流不僅影響了發(fā)光二極管的光強(qiáng)度，還影響了光波的長度。色度的變化影響了組件的照明效果。在許多情況下，需要調(diào)節(jié)亮度，以防止發(fā)光二極管產(chǎn)生任何顏色位移，通過直接調(diào)節(jié)電流的方法，可能會影響到LED發(fā)光的色度，所以選擇LED驅(qū)動調(diào)光并不能滿足本文電子燈的設(shè)計需求。需要對發(fā)光二極管增加調(diào)光功能，在不改變色度的情況下，對電子燈進(jìn)行調(diào)光優(yōu)化。發(fā)光二極管燈的調(diào)光模式一般可分為PWM調(diào)光、模擬調(diào)光和晶閘管調(diào)光[3]。1.2.1PWM調(diào)光方式PWM調(diào)光通常被稱為脈寬調(diào)制。在持續(xù)的輸出周期中，不同的信號組成真空比，影響平均負(fù)荷功率?？障对酱螅盘栞敵龅挠行щ妷壕驮酱?，驅(qū)動負(fù)荷的平均功率也越大。脈寬調(diào)制工作原理可以以圖2的形式描述。當(dāng)能量輸出的電壓是恒定的，可以改變輸出電壓的平均值，改變方波的占空比率[4]。圖2PWM信號當(dāng)使用脈沖寬度調(diào)制信號控制發(fā)光二極管時，當(dāng)光電二極管正常工作時，當(dāng)相位循環(huán)為高電位時，二極管應(yīng)關(guān)閉器件。該方法不改變器件的工作條件或發(fā)光二極管的狀態(tài)。在信號調(diào)制過程中，發(fā)光二極管不斷地熄滅和熄滅，外部效應(yīng)是一個離散的閃光和閃爍。人類的眼睛無法感知這種瞬間的閃爍。當(dāng)脈沖頻率超過一個給定的值時，這個閃光在視覺上是未知的，這就需要一個脈沖寬度調(diào)制頻率足夠高的信號。在這一點上，人眼可以感覺到整個周期內(nèi)發(fā)光二極管的平均亮度[5]。1.2.2模擬調(diào)光方式模擬調(diào)光是通過改變發(fā)光二極管燈的正向電流實現(xiàn)的。因為發(fā)光二極管的亮度幾乎與流經(jīng)發(fā)光二極管燈的直流電流大小成正比。改變電流的最簡單方法是改變與發(fā)光二極管燈串聯(lián)的電流檢測電阻的大小，或者一些發(fā)光二極管驅(qū)動芯片具有電壓輸入按鈕來改變輸入電壓，這也可以改變發(fā)光二極管燈的電流。但是改變電流也會改變發(fā)光二極管燈的色溫和光譜。特別是對于采用三基色原理的發(fā)光二極管照明系統(tǒng)，會造成嚴(yán)重的色偏問題和人眼不適。此外，調(diào)節(jié)發(fā)光二極管燈的電流水平將導(dǎo)致更嚴(yán)重的燈閃爍問題。一般來說，發(fā)光二極管驅(qū)動電源是DC-DC恒流源，分為升壓型和降壓型。升壓型是指當(dāng)輸出電壓高于輸入電壓時，如果將發(fā)光二極管燈調(diào)整到低亮度，燈電流的降低將不可避免地導(dǎo)致電壓的降低。當(dāng)電壓小到足以達(dá)到升壓電路的輸入電壓時，升壓電路將不工作，而會閃爍。相比之下，恒流源在降壓結(jié)構(gòu)中會工作得更好，但是當(dāng)發(fā)光二極管燈的電壓下降到恒流電路無法承受電流下降的狀態(tài)時，電路會由于正常工作的失敗而閃爍。因此，模擬調(diào)光方法不太適合調(diào)光發(fā)光二極管燈[6]。1.2.3晶閘管調(diào)光方式由于傳統(tǒng)白熾燈采用安裝在墻上的可控硅調(diào)光，為了便于十個發(fā)光二極管的市場推廣，一些發(fā)光二極管驅(qū)動器與三端雙向可控硅調(diào)光模式兼容。這種調(diào)光方法的基本思想是在整流橋前增加一個晶閘管調(diào)光器，調(diào)節(jié)晶閘管使其延時導(dǎo)通，切斷交流正弦波，改變電壓的有效值，然后調(diào)節(jié)電路的輸入功率，達(dá)到調(diào)光的目的。傳統(tǒng)白熾燈是一種純電阻器件，無論電壓波形是否為正弦波，電流波形總是跟隨電壓波形。然而，當(dāng)三端雙向可控硅開關(guān)用十個發(fā)光二極管調(diào)暗時，電壓波形將會嚴(yán)重失真，從而降低系統(tǒng)的功率因數(shù)并導(dǎo)致更大的電磁干擾問題。目前，國外已經(jīng)設(shè)計出許多與三端雙向可控硅兼容的發(fā)光二極管驅(qū)動芯片。雖然性能有所提高，但系統(tǒng)效率低、發(fā)光二極管燈色譜偏移現(xiàn)象仍然存在，這違反了節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，沒有得到廣泛推廣[7]。圖3可控硅調(diào)光輸入電壓波形經(jīng)過對比，由于模擬調(diào)光會出現(xiàn)電壓下降造成LED燈閃爍，不能穩(wěn)定調(diào)光的問題，同時晶閘管調(diào)光存在系統(tǒng)功率低、二極管色譜偏移的問題。故本文設(shè)計的光電子燈選擇PWM調(diào)光方式。2硬件設(shè)計多功能電子燈設(shè)計的硬件主要包括主控電路、光強(qiáng)采集模塊、AD轉(zhuǎn)換電路、按鍵電路、LED驅(qū)動電路、電源模塊等部分。2.1主控模塊設(shè)計多功能電子燈的設(shè)計采用新一代的8051單片機(jī)為AT89S52，應(yīng)用家用宏結(jié)晶技術(shù)，命令代碼與傳統(tǒng)的8051完全兼容，但速度是傳統(tǒng)的8-12倍。MAX810內(nèi)部集成電路工作范圍為3.5V至5.5V。AT89S52是一個低功率、高性能的CMOS微控制器，系統(tǒng)中有8個kbit。AT89S52單片機(jī)屬于低功耗、高性能的COMS8位單片機(jī)，上含有8k字節(jié)一再CaXie提供1000次閃存只讀記憶軟件，生產(chǎn)設(shè)備采用ATMEL具有高密度存儲技術(shù)，MCS-51兼容標(biāo)準(zhǔn)說明書和80C51引腳結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)芯片通用中央處理器和8單元pamflash提供AT89S52微型機(jī)，具有很強(qiáng)大的云計算功能，但對于許多控制應(yīng)用程序，前端系統(tǒng)的性能非常高。AT89S52自身帶有40個引腳，8kb閃存，256個隨機(jī)數(shù)據(jù)儲存功能，32個外部輸入/輸出(I/O)，32個輸入/輸出(I/O)，32個中斷優(yōu)先級;P0可以定義為數(shù)據(jù)/地址的8位低點。P1口是一個8位雙側(cè)輸入/排氣口，提供了上端阻力，1口緩沖器從4TTL門的出口接收電流。P2接收8位地址的信號，并在flash編程并檢查它們時控制信號。P3是一個雙側(cè)引入/排氣系統(tǒng)，具有上部張力的內(nèi)部阻力，也可以用作AT89S52的幾個特殊功能(8)。他的最小系統(tǒng)顯示在圖4中。圖4單片機(jī)系統(tǒng)電路圖復(fù)位電路簡單來說就是確定單片機(jī)的工作起始狀態(tài)，完成單片機(jī)的啟動過程。本電子燈有上電自動復(fù)位和外部按鍵手動復(fù)位兩種模式。單片機(jī)在時鐘電路工作以后，當(dāng)受到外部環(huán)境的干擾產(chǎn)生程序跑飛的情況時，需要采用手動復(fù)位，按下按鈕，VCC的高電平直接加到RST端口，該端口在接受兩個機(jī)器周期的高電平時就可以完成復(fù)位操作。按下復(fù)位鍵的時間完全能夠達(dá)到兩個機(jī)器周期的高電平，所以能夠完成復(fù)位。STC89S52的上電自動復(fù)位需要接一個10us電容C3和一個8.2k電阻R1，電容要接到RST引腳，另一邊則接到電源VCC，再此基礎(chǔ)上，下接一個電阻連接到地即可。上電自動復(fù)位的過程中，電容C3要完成充電，在充電的過程中出現(xiàn)短暫的高電平傳到單片機(jī)，充電完成后又回到低電平，這整個過程就完成了一個自動上電復(fù)位的過程。時鐘電路是一個振蕩器，它存在的意義就是控制著單片機(jī)的執(zhí)行速度。XTAL1是方向放大器的輸入端，XTAL2則為反向放大器的輸出端，需要在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器Y1，以及兩個微調(diào)電容C1和C2構(gòu)成振蕩電路，本文中C1和C2取30pF，起到的作用是提高震蕩電路的穩(wěn)定性。2.2光強(qiáng)采集模塊設(shè)計多功能電子燈在進(jìn)行自動控制時，采用感知外界光強(qiáng)的變化來實現(xiàn)改變LED驅(qū)動電流的變化，本文通過采用光敏電阻器來感知外接光強(qiáng)變化。光敏電阻(光電電阻)是一種根據(jù)半導(dǎo)體光電效應(yīng)所設(shè)計的電阻，根據(jù)光線的強(qiáng)度而變化自身的電阻大小來控制輸入光的強(qiáng)度，同時采集到的光線強(qiáng)度與器光敏電阻的阻值成反比，。光敏電阻通常用于測量光、光控制和光電轉(zhuǎn)換(光轉(zhuǎn)化為電)。光敏電阻隨光線(可見光)的強(qiáng)弱變化而變化，在光線較差條件下，電阻可增加至十幾萬歐姆，而在光線交強(qiáng)的條件下，電阻值則減小到幾百歐姆。本文選擇的事CDSGL5528光敏電阻，它的尺寸小，反應(yīng)快，敏感度高等優(yōu)勢[9]。根據(jù)設(shè)計需求，光信號需要通過光敏電阻的連續(xù)電阻將光敏電阻轉(zhuǎn)化為電信號，光敏電阻足夠強(qiáng)，使我們能夠利用外部電阻上的電壓作為光電信號轉(zhuǎn)換的模擬信號。所以，采用不斷采集光敏電阻對地的電壓，便可以獲知電子燈周邊光強(qiáng)的變化。光敏電阻控制模塊圖如圖5所示。圖5光強(qiáng)采集模塊2.3AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計由于單片機(jī)只能識別數(shù)字信號，就需要對信號進(jìn)行處理，將電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，才能讓單片機(jī)識別。本文從ADC0804，ADC0809，AD574等常用的轉(zhuǎn)換主控芯片進(jìn)行選擇，由于對ADC0804比較熟悉，同時芯片外圍電路簡單，所以將ADC0804作為A/D轉(zhuǎn)換主要控制芯片使用[10]。ADC0804與AT89S52的連接方法如圖10所示。另外，選擇的ADC0804信號與P2.7控制相連。讀數(shù)信號控制線WR、RD的P0.0~P0.7入口與ADC0804對應(yīng)的單片機(jī)連接ADC0804的8位數(shù)據(jù)DB0~DB7。ADC0804的內(nèi)部轉(zhuǎn)換頻率由R4和C4確定。圖10ADC0804接口電路2.4按鍵電路設(shè)計按鍵控制電路被分成獨立的和長方形的鍵盤電路，因為本文設(shè)計只需要三個按鈕，簡單的結(jié)構(gòu)和獨立的鍵盤控制電路的選擇。本編制根據(jù)現(xiàn)實需要設(shè)置為自動/手動手動升高和手動降低三個按鈕，系統(tǒng)初始化默認(rèn)自動狀態(tài)，考慮自動調(diào)節(jié)失效的情況，設(shè)置了按鈕手動調(diào)節(jié)LED亮度。當(dāng)電子燈處于其他控制狀態(tài)時，電子燈會直接自動跳自動控制部分，而處于手動調(diào)節(jié)亮度時，可以通過按鍵次數(shù)來調(diào)節(jié)亮度等級高低。圖6中顯示的按鍵示意圖。圖6按鍵電路圖2.5LED驅(qū)動電路設(shè)計這種由電子照明設(shè)計的LED驅(qū)動電路由一個5mm的低功率燈泡組成，電壓降低到3.1V，最大電流大約為20mA。通過伏安特性可以得知，LED的正波特性會影響LED的正常使用，當(dāng)LED末端的電壓超過正常導(dǎo)通電壓時，電壓波動會影響到LED電流的波動，從而硬性LED燈的亮度穩(wěn)定，為了解決這個問題，本文通過驅(qū)動控制芯片對LED電壓進(jìn)行控制，保持亮度穩(wěn)定。本文使用的是PT4115驅(qū)動芯片，PT4115是連續(xù)感應(yīng)電流減少的來源，用于控制一個或多個連續(xù)LED。輸入電壓的范圍從6伏到30伏不等，輸出電流被調(diào)節(jié)到1.2安培。根據(jù)不同的輸入電壓和外部設(shè)備，PT4115可以控制多達(dá)幾十瓦的LED。PT4115內(nèi)置了強(qiáng)大的斷路器、精密的電流調(diào)諧器、中型LED干擾器、中型點燈器接受PWM模擬器和PWM混合光，通過P3.0微控制器。不同的亮度是由電流調(diào)節(jié)的脈沖寬度，電流設(shè)置Rs，通過PWM混合光，輸出電流，從0%到100%變化。LED的亮度是由PWM信號的空占比決定的。PWM光校準(zhǔn)的優(yōu)勢在于它不會改變LED的顏色，并具有有效的能源經(jīng)濟(jì)特性。輸出的電流值計算公式為：（1）單片機(jī)的頻率是20KHz，時鐘周期為T為50μS。LED驅(qū)動電路如圖8所示。圖8LED驅(qū)動電路圖本文對電子燈設(shè)置了5個信號寬度級別為0%、25%、50%、75%和100%PWM，頻率為100HZ。PT4115和感應(yīng)電阻(L)、抽樣電流電阻(Rs)形成一個減壓的連續(xù)感應(yīng)電流控制器，連續(xù)波動。當(dāng)負(fù)罪感充電時，主感應(yīng)電流(L)和選擇性電阻(Rs)的阻力等于零，輸出LED電流的電流也是零。此時CS比較器的輸出很高，內(nèi)部電源開關(guān)的工作效率很低。電流通過感應(yīng)(L)、選擇性電流阻力(Rs)、led和內(nèi)部功率開關(guān)，以及上升電流的傾斜度由酒、感應(yīng)(L)和led壓力降低決定。2.6電源模塊設(shè)計該項目開發(fā)的單個AT89S52芯片需要電源+5V直流，以及更常用的穩(wěn)定芯片+5V7805。穩(wěn)定芯片供電所需的外圍組件非常小，而該電路內(nèi)的保護(hù)鏈也非常小，包括管道的重新排水、過熱和重新配置，這些都是可靠的、方便的和廉價的，故電源穩(wěn)壓芯片選用7805。Ⅵ為信號輸入端，VO為信號輸出端，GND為接地端。由于目前我國居民最常用交流電為電子管220V50HZ，要求+5伏直流電和交流電+12V電源模塊使用12V的輸出變壓器12V交流電，然后加工橋式整流器芯片7805穩(wěn)定電壓，而最終結(jié)論+5伏直流電壓(13)。如圖11所示，電源模塊的電路圖。圖11電源模塊電路圖3系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1軟件總體設(shè)計在對我們所要設(shè)計的系統(tǒng)有了整體的確定以后，首先要建立總體程序框架流程圖，將模塊劃分為不同的小模塊，逐個模塊實現(xiàn)其功能，最后合理地連接子模塊，形成總程序。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計中，程序設(shè)計主要是包括主程序和子程序。對于該光電子燈的軟件設(shè)計部分將采用模塊化的設(shè)計思想。電子燈軟件設(shè)計主要非為5個模塊，主要包括啟動電子燈子程序、手控子程序、自動控制子程序、收集AD子程序、評價光設(shè)計的子程序等:tog作為方案、初始設(shè)置、掃描按鈕到手動控制或自動控制，程序也會自動適應(yīng)切換手動程序或自動程序。進(jìn)行手/自動隨時切換。按鍵I/O口P1.5、P1.6、P1.7讀入，高電位時P1.5為手動控制，低電位時P1.6為手動光度升高控制，低電位時P1.7為手動降低控制，低電位時P1，5為自動控制，為如圖12所示。圖12電子燈主函數(shù)流程圖3.2手動調(diào)光程序設(shè)計手動部分分別由p1.6和P1.7控制，這取決于硬件電路的設(shè)置。首先，根據(jù)R1表中的請求評估目前的亮度，該部分編寫了一個程序來讀取鍵值，這被認(rèn)為是鍵按下按鈕后的有效操作。當(dāng)P1.6請求時，通常會增加低壓亮度，而p1.7通常會增加低壓亮度。程序流程圖如圖13所示。圖13手動調(diào)光程序流程圖3.3自動調(diào)光程序設(shè)計在自動調(diào)諧光時，LED控制函數(shù)在一個子函數(shù)中調(diào)用，并通過循環(huán)和延遲實現(xiàn)光亮度的變化。其流程圖如圖14所示。圖14自動調(diào)光程序流程圖3.4AD采樣程序根據(jù)硬件系統(tǒng)的電路，可以看出ADC0804系統(tǒng)使用線性地址作為輸入/輸出的外部擴(kuò)展。P2.7控制芯片啟動A/D轉(zhuǎn)換，等待INTR變?yōu)榈碗娖絼t轉(zhuǎn)換完畢，將8位數(shù)據(jù)送入CPU[16]。A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖如15。圖15AD采樣程序流程圖3.5光強(qiáng)判斷子程序該部分分為五個區(qū)域(00H-32H、33H-64H、65H-69H、97H-99H-C8H，C9H-FFH)，這取決于A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。子程序流程圖如圖16。光度由PWM輸出波調(diào)節(jié)，低亮度、中等亮度、亮度、亮度和全亮度分別為五種不同的亮度，分別為0%、25%、50%、75%和100%。不同的脈輪通過調(diào)用PWM頻率為100HZ的延時程序來實現(xiàn)，這樣人類的眼睛就不會感覺光源閃爍的狀態(tài)。圖16自動部分判斷子程序流程圖3.6系統(tǒng)調(diào)試通過Proteus仿真軟件能很好的解決這些問題，器繪圖功能與Protel相同，并動態(tài)地模仿Proteus開發(fā)硬件的KEIL軟件。Proteus是在ProteusISIS環(huán)境中開發(fā)的。ISIS編輯環(huán)境具有人機(jī)友好界面，設(shè)計具有強(qiáng)大的能力。操作模式則是，啟動“ProteusISIS”項目包括進(jìn)入“ProteusISIS”的編輯環(huán)境。這個項目開發(fā)的軟件使用的龍骨可以與Proteus調(diào)試。這是一個程序，調(diào)試和調(diào)試單個軟件，可以調(diào)試單獨的子程序，也可以與模擬硬件電路調(diào)試相結(jié)合。為了滿足設(shè)計要求，需要在自動和手動模式下，通過脈寬調(diào)節(jié)下實現(xiàn)多功能電子燈不同亮度控制，在自動模式下自適應(yīng)外界光度，改變光敏電阻中的光強(qiáng)度，觀察亮度的變化；當(dāng)電子燈處于手動擋時，手動按鍵增加或者減少鍵觀察亮度能夠進(jìn)行相應(yīng)的增加和降低。圖17系統(tǒng)仿真圖4結(jié)論LED是新一代能源照明產(chǎn)品，具有許多優(yōu)勢、高效、低能耗和清潔。在當(dāng)下社會積極倡導(dǎo)減少能源排放的背景下，LED照明的發(fā)展具有巨大的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用價值。本文設(shè)計了一種具有穩(wěn)定、可靠、高實用價值的自動調(diào)光電子燈，通過添加功能，可以適應(yīng)不同的工作環(huán)境，可以作為電子燈應(yīng)用參考。本文設(shè)計的電子燈具備兩種調(diào)光功能，手動調(diào)光和自動調(diào)光。系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)為主控單元，協(xié)調(diào)各模塊的工作，采用發(fā)光二極管組成燈源，應(yīng)用脈寬的調(diào)制技術(shù)調(diào)節(jié)光源。實現(xiàn)電子燈可以調(diào)節(jié)亮度，滿足各種照明需求。發(fā)光二極管函數(shù)是基于單片機(jī)的控制功能實現(xiàn)的，工作模式多樣，輸入輸出端口多樣，有利于燈具的二次開發(fā)，增加照明系統(tǒng)的功能。本文中的多功能電子燈設(shè)計在功能應(yīng)用方面存在許多不足，如還可以為電子燈添加音樂功能增加娛樂性，并增設(shè)無線紅外控制功能