LED多功能台灯

摘 要：为了更好地满足大众的需求，推进技术的发展，团队着手研究多功能LED台灯，该台灯具有亮度自动调节、时间显示、闹铃提醒等功能。总体的设计思路是模块化：单片机控制、温度、时钟、按键、台灯、闹铃、显示等七个模块。单片机主控芯片是选用STC89C52，用LCD1602C液晶来显示温度、万年历，按键模块是对日期、LED亮度、时间等内容进行较为准确的调整，时钟模块选用DS1302作为核心芯片，台灯模块用10颗高亮LED，闹铃功能由蜂鸣器来实现，温度传感器选用DS18B20。软件设计是用C语言编写，由单片机来实现全部控制功能。

关键词：单片机；多功能；台灯

引言

我国的台灯普及率很高，但由于大容量的存在，不能依靠固定电源，目前，国内市场灯具类型主要有：白炽灯，节能灯，LED灯；LED台灯的光源是体积小、耗电低的发光二极管，具备使用寿命长、环保无毒、可靠安全等多种优点[1]。然而当前市面上的不少LED照明设备因为受到使用的材料、制造技术及成本因素的限制，并没有很好展示它的优点。

欧洲的一些国家的灯具产品一直引领世界的潮流，像意大利的台灯设计除了体现产品的内在性能质量，还注重人对产品在情感上的共鸣。荷兰菲尔普斯历来重视“以人为本”的原则。亚洲公司，如东芝和其他公司在照明产品的发展也跻身世界前列。

随着经济的发展，人们对物质生活提出了更高的要求。现在市场上大批量的生产产品已经满足不了人们个性化的需求。人们在购买台灯的同时，不仅考虑基本光照需求，而且还有其他个性化的追求。传统的灯具产品很少有灯具前景，为了改变现状，我们在原来基础上增加了个性化的需求，优化了灯具的结构和功能。

1 系统总体设计

图1为本次设计的系统硬件结构框图，控制核心是采用美国STC公司生产的89C52芯片，具有低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，以及廉价且可编程8k系统flash存储器。STC89C52虽然使用了MCS-51内核，由于做了很多的改进使得芯片相比传统51单片机增加了许多优良功能从而得到人们的广泛使用。本设计通过光敏器件将外部信号转化为电信号、单片机编写软件从而输出不同的PWM占空比，进而实现对LED灯的自动调节。温度传感器是由美国DALLAS公司生产的DS18B20，由于接线方便，成本低，端口少，体积小，可封装成任意形状，易于使用，故选用该芯片作为本设计的一部分。显示模块用一块LCD1602显示屏显示万年历、温度，以及PWM级数。

2 系统硬件设计

2.1 单片机主控模块[2]

本多功能台灯的主控设计是基于STC89C52芯片来实现，由晶振电路和复位电路两部分组成。

2.2 恒流驱动模块[3]

本设计的LED 选用PT4115恒流芯片驱动。该芯片适合用于绿色照明LED灯的驱动电路，能够驱动一颗或者多颗串并联的LED灯，且应用于电路具有非常简洁的优点，符合本电路的设计需求。

2.3 时钟模块

本设计采用DS1302时钟芯片，采用内置电源的时钟模块，可以在断电的情况下依然保持计数，时间不会随着断电而改变。

2.4 液晶显示模块

本设计要求可以显示时间、日历、灯光亮度和温度，由于LCD1602液晶能显示简单的字符，满足本设计要求的同时而且廉价。

2.5 温度检测模块[4]

温度检测选用数字温度传感器DS18B20，该传感器具有低功耗、高性能、微型化等特点。

2.6 蜂鸣模块

蜂鸣器模块用于产生闹钟的报警声音和按键的声音，声音的控制由单片机通过软件实现。

2.7 按键模块

按键控制由S2～S6五个按键构成，分别为：S2时间设置按键、S3数值增大按键、S4数值减小按键、S5闹钟设置按键及S6亮度调节按键。

3 系统软件设计[5]

系y主程序包括系统初始化程序（包括I/O口初始化、DS1302芯片初始化、1602液晶初始化、外部中断0与定时器T0设置）、按键检测和处理程序、时钟数据读取与处理程序、温度数据采集、读取与处理程序、液晶显示程序、闹钟判断和处理程序、PWM调光处理程序等。在程序中设置时钟闹钟，闹钟一次，时钟芯片IRQ引脚触发外部中断0，进入中断程序设置时钟=1主程序报警器报警。

4 结束语

本多功能台灯将单片机技术与我们生活中的台灯进行了有机的结合，既可以仅仅开一个台灯就能知道有关日历、温度等诸多的相关信息而且还可以根据个人的习惯、喜好和所处的环境调节光的亮度，保护使用者用眼舒适的同时还可以尽可能的节省用电。本设计电路简单、功能较为完备，而且系统性能稳定、易于扩展、性价比高，可以推广应用。

参考文献

[1]毛兴武.新一代绿色光源LED及其应用技术[M].北京：人民邮电出版社，2008，1.

[2]高卫东.51单片机原理与实践[D].北京：北京航空航天大学，2011.

[3]闫崇光.LED灯低电压驱动技术[Z].2008，3.

[4]易丽华.基于AT89C51单片机与DS18B20的温度测量系统[Z].

2009，3.

[5]周航慈.单片机程序设计基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，1997，5.