智能台灯控制系统设计

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.04.085

2017 NO.04Science and Technology Innovation Herald科技创新导报智能台灯控制系统设计

卢日升1 杨静娴2

(1.北京师范大学第二附属中学高三2班 北京 100088；2.北京市西城区科技馆 北京 100035)

摘　要：针对传统的台灯亮度调节不便，忘记关灯时长时间亮灯浪费电能等缺点，提出了智能LED台灯控制系统的设计。系统以微处理器为核心，利用红外热释传感器检测人体信号，光敏电阻感应环境亮度并进行模数转换。微处理器根据数字化的人体信号和亮度信号，采用PWM技术控制LED的工作状态，实现了台灯的亮度自动调节功能和节能控制功能，具有性价比高、推广应用价值大的特点。

关键词：人体感应 光敏电阻 LED台灯 智能控制中图分类号：TM923.44

文献标识码：A

文章编号：1674-098X(2017)02(a)-0085-02

A Design of Intelligent Lamp Control System

Lu Risheng1 Yang Jingxian2

(1.Class Two, Senior Three of the Second high School Attached to Beijing Normal University, Beijing, 100088，China; 2.Xicheng District Beijing

Science and Technology Museum, Beijing, 100035, China)

Abstract： Due to the inconvenience of the traditional lamp light brightness control and the waste of electricity because of forgetting to turn off the lights, we put forward the design of the control system of intelligent LED desk lamp. The system which is based on the core of microprocessor, uses the infrared pyroelectric sensor to detect the human boby signal and uses the photosensitive resistance to induce environment brightness. Based on the digital human boby signals and brightness, the microprocessor uses the PWM to control LED working condition. Hence the system can implement the functions which are the brightness of the lamp automatic adjustment and energy-saving control. This system also is highly cost effective, and possessed of popularization and application value.Key Words： Human body induction; Photosensitive resistance; LED lamp; Intelligent control

台灯是人们学习生活的重要工具。目前，我们所用的台灯，很多是白炽灯，发光效率低，电能的很大部分转化为热能而产生能量浪费。近几年，也有节能型的LED灯，但需要手动调节控制亮度。在学习过程中，由于环境亮度的差异，对台灯的亮度需求也是不一样的。而且，在学习过程中，临时离开，如果忘记关灯，同样浪费电能。因此，该文探究了一种智能LED台灯的设计方案，可以根据环境亮度自动调整灯光功率。通过红外热释传感器，检测人体。只有在有人靠近时，台灯才驱动智能控制。如果使用过程中，人临时离开，超过预设的时间没有回来，就会自动关灯。

[1]

人体红外感应模块采用HC-SR501，该模块是基于红外线技术的自动控制模块。具有灵敏度高、可靠性强、超低电压工作模式等特点。工作时，U2的VO脚输出高电平代表有人靠近台灯，而低电平表示无人靠近。环境亮度检测由光敏电阻R1来实现。R1的电阻值越环境亮度成反比。R1与R2串联分压，输出电压到模数转换器U1。亮环境时，R1的电阻小，串联电路输出的电压大，模数转换后的数字量值也大。

1 设计原理

智能台灯的电路图如图1所示。主要由红外热释人体感应器U2、光敏电阻R1、模数转换器U1、微处理器U3、LED及其功率推动管Q1等元器件构成[1-3]。

图2 PWM调光原理

图3 软件设计流程

图1 智能台灯电路图

（下转87页)

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald

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信息科学

在获得网站的企业身份认可之后，企业能够发布招聘信息，具体包含招聘要求，可以查阅应聘人才的简历，收取网站提供的人才信息，以及定期对自己的招聘信息进行修改维护的权利。当发现符合条件的人才后，发送视频面试或者实际面试信息。

5.3 应聘人员模块功能

申请个人账号权利，在拥有网站账号后，可以填写并随时完善个人信息，浏览最新的招聘动态信息，向心仪的企业发送邮件，制作个性化个人简历等众多功能。

2017 NO.04Science and Technology Innovation Herald科技创新导报据库，与ADO.NET就是.NET Framework类库中用于实现对数据库中的数据进行操作的一些类的集合。它分为DataSet对象和数据提供者两个部分。DataSet对象是内存中以“表格的形式”保存一批批的数据，也可以理解为若干张数据表(DataTable)的集合，每张数据表也有自己的“表名”;数据提供者包含许多针对数据源的组件，应用程序主要是通过这些组件来完成针对指定数据源的连接、提取数据、操作数据、执行数据命令。这些组件主要包括Connection、Command、DataReader和DataAdapter。利用这些元素完成网页对数据库的操作，实现既定功能。至于后台数据库的增删、改查等操作，相对较为简单，这里不一一赘述。

6 模块系统工作流程

该文从3个方面进行网站工作流程描述，同时细化各个模块具体功能。从企业身份进行工作流程说明：首先注册网站用户，标明企业身份，同时提供网站需要的企业相应证明（工商执照或者其他有效证明）。在获得企业权限后，先完成企业当前的人才需求信息，并且发布。同时可以浏览人才库内的相关信息，获取网站发送的邮件服务。当然还有拓展功能，例如：网站收费提供VIP服务等。

从应聘者身份进行工作流程说明：注册网站个人用户，获得注册用户身份。按要求完善个人信息，如性别、年龄、毕业院校、工作经历等信息，填写应聘方向，查看动态的职位信息，定期查阅自己的邮箱文件。

网站管理员工作流程：定期查阅用户数量，进行数据的维护与备份，推荐附加收费服务，如信息置顶、合理选拔推荐、动态简介完善等服务，定期打印报表。

参考文献

[1] 孙舵.基于ASP.Net的网上招聘求职系统设计与实现[D].

吉林大学,2014.

[2] 文敏.网上招聘信息系统的设计与实现[D].电子科技大

学,2012.

[3] 徐勇胜.基于WEB的网上招聘管理系统分析与设计[D].

云南大学,2012.

[4] 刘亮.网上人才招聘系统的设计与实现[D].山东大

学,2012.

[5] 陈福波.网络招聘系统的分析与设计[D].北京邮电大学,

2012.

[6] 唐丽均.企业网络招聘有效性影响因素分析[D].财经

大学,2010.

[7] 刘立.网上招聘系统分析、设计与实现[D].华中科技大

学,2008.

7 .NET后台数据库开发说明

动态网站与后台数据库的协调配合工作至关重要，所以这里进行简单介绍，该系统采用Sql Sever作为后台数(上接85页）

暗环境时，R1的电阻大，串联电路输出的电压小，模数转换后的数字量值也就变小。因此，微处理器根据U1输出的数字量感知环境的亮度变化。

微处理器U3根据人体感应和光感应的结果，从P14输出控制信号，控制LED的亮和灭。P14输出为高电平时，三极管Q1截止，LED台灯熄灭；低电平时，三极管导通，LED台灯亮。

台灯的亮度调节采用脉冲宽度调制(PWM)技术，原理如图2所示。高电平和低电平构成一个控制周期T，高电平持续时间D与周期T比值就是PWM的占空比。高电平的持续时间D，就是LED灯熄灭的时间，可见，PWM值越大，LED灯的亮度越小。PWM为100%时，灯完全熄灭，而0%时LED灯的亮度越大。在该设计中，周期T设置为10 ms，光亮度的刷新率达到了100 Hz，比电视机的屏幕刷新率高2倍。可以有效地保护眼睛不受调光闪烁的影响。

并记录是否有认靠近。有人靠近时，采集环境光强度信号，并计算出相应的PWM值。定时中断程序，通过记录中断的次数来判断控制时间的长短。无人靠近时，一旦达到预设的时间，就关闭灯光。有人靠近时，根据主程序计算好的PWM值，控制LED灯光亮度[2-3]。

3 结语

智能台灯的硬件电路主要采用模块化电路搭建而成。软件程序设计，主要采用IF-ELSE逻辑语句实现。智能LED台灯经过调试，能够实现人体感应、环境光检测和亮度智能控制功能，达到了设计的目标。具有软硬件设计简单、成本低、智能化强度高的特点。

参考文献

[1] 成风敏.智能LED台灯的设计与实现[J].唐山学院学

报,2015,5(3):34-35.

[2] 张园,尚秀妮，魏红陶，等.基于单片机的幼儿智能台灯设

计[J].科教导刊,2016(6)：67-68.

[3] 金衡,邓松坤,宛铮，等.LED智能多功能台灯[J].科技视

界,2012,4(11):36-37.

2 程序设计流程

程序设计是实现台灯智能控制的关键。软件程序主要由台灯亮度计算和PWM信号输出两个模块程序组成。如图3所示，台灯的亮度计算由主程序实现。系统上电后，进行初始化，然后是台灯的手动、自动控制选择。自动控制时，判断

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