多功能節能健康護眼燈設計

王穎　陳梁潔　丁孟飛

摘要：本文設計一種多功能節能健康護眼燈，它主要是以STC12C5410AD單片機為核心結合傳感器、PT4115、LCD12864等模塊實現了具有自動開、關，自動調光及手動調光切換，娛樂MP3，設定學習時間，萬年歷等功能的健康護眼燈。它滿足了人們在電子技術的發展和人民生活水平的不斷提高的今天，對與智能化、一體化的電子裝置越來越高的要求。

關鍵詞：單片機；PT4115；LED調光驅動電路

臺燈已是千家萬戶的必需生活電器，經常由于無法合理的控制燈亮度而造成巨大的能源浪費。在我國，照明耗電占年發電總量的12%（超過100億kW/h），現在各式各樣的臺燈層出不窮，功能也越來越強大，但是現在的臺燈絕大部分是采用普通的白熾燈、熒光燈、節能燈和螺旋節能燈，并且控制方式多采用手動開關，不能連續調節，更不能自動調節，非常不方便，與現在家電的智能化，人性化，低碳設計理念相違背，也不具有定時和顯示時間等功能。針對現有臺燈的不足進行創新設計與研究，該設計以STC12C5410AD單片機為核心，綜合運用PWM調光等技術，設計制作出智能型多功LED臺燈。該臺燈具有自動開、關，自動調光及手動調光切換，娛樂MP3，設定學習時間，萬年歷等功能，綜合設計出節能環保的智能型LED臺燈。

1 基于GPRS的智能家居環境監測控制系統設計

整個智能臺燈系統是以PT4115調光驅動芯片組成的驅動電路，以STC12C5410AD單片機為控制器，控制PWM調光，同時以按鍵輸入控制時鐘，控制定時時間，最后通過蜂鳴器報警，達到定時的功能，還可以通過LCD顯示電路，顯示由單片機控制的當前時間，達到了萬年歷的作用，另外還附加有MP3播放模塊，起到了娛樂的功能。整個系統框圖如圖1所示。

2 系統硬件組成

硬件整體設計主要由6部分組成：電源部分、MCU模塊、液晶顯示模塊、MP3播放模塊、報警模塊、LED調光驅動電路。STC12C5410AD是宏晶科技公司生產的新一代增強型8051單片機，工業80C51產品指令和引腳完全兼容。和傳統的AT89S51相比，它是1時鐘，機器周期的運行速度，比普通8051快8-12倍，電壓范圍寬可以在5.5V-3.8V電壓范圍內工作；工作頻率最高可達35MHz；集成了10K的片內Flash存儲器，允許程序存儲器在系統可編程，也適用于常規編程器，并支持在應用中編程，無需專用編程器；片內集成8通道的10位ADC和4路PWM。PT4115是一款連續電感電流導通模式的非隔離降壓恒流源，適合綠色照明LED燈的驅動電路；它采用頻率抖動技術有效地改善EMI；PT4115內部設置了過溫保護功能（TSD），以保證系統穩定可靠的工作。

3 系統軟件組成

本系統的單片機使用了功能強大的STC12C5410AD。主程序中不僅完成了系統初始化和開始的顯示部分，然后就進入待機模式。其他功能模塊都在中斷服務子程序中完成。當產生中斷時，MCU被喚醒并執行相應的中斷服務子程序，從中斷子程序返回后，系統又進入到待機模式，并關閉顯示設備，節省電量。整個程序的設計使系統在絕大多數時間都處于最低功耗狀態。整個程序采用C語言編寫，采用模塊化的設計方式，把各個模塊相關的程序放在一個文件中，便于分塊調試和管理，壓縮調試周期，增加了程序的可移植性和可剪裁性。

4 小結

本文設計一種多功能節能健康護眼燈，它主要是以STC12C5410AD單片機為核心結合傳感器、PT4115、LCD12864等模塊實現了具有自動開、關，自動調光及手動調光切換，娛樂MP3，設定學習時間，萬年歷等功能的健康護眼燈。它滿足了人們在電子技術的發展和人民生活水平的不斷提高的今天，對與智能化、一體化的電子裝置越來越高的要求。