一种基于51单片机的智能台灯的制作方法

1.本实用新型属于智能台灯技术领域，具体涉及一种基于51单片机的智能台灯。


背景技术：

2.市面上台灯的种类繁多,用得最普遍的是led台灯。led利用固态半导体元件,将电能转化为光能，因为自身节能，led台灯已经广泛应用于日常学习与生活,给我们带来了极大的方便。
3.常见的led台灯，控制装置很简单，一般有"开/关”、"手动调节亮度等基本功能，智能台灯和传统灯具虽都可用来照明，但智能台灯基于智能化，它能根人们的需要自动调节，通过特定的应用程序，还可不断扩功能。


技术实现要素：

4.当用户忘记离开时关闭台灯，常亮的台灯会造成电力资源的浪费；在台灯使用的过程中，灯光的亮度无法根据周围环境的光线变化而及时变化，既造成浪费，同时也会让人的眼睛感觉不舒适，另外，现有的台灯功能单一，不具备坐姿矫正功能，不良的照明环境和长时间保持错误的坐姿不仅对青少年身体健康发展有影响，而且会间接的导致视力下降。本实用新型提供了一种基于51单片机的智能台灯，单片机可通过光敏传感器、红外测距传感器检测环境光亮度和使用者坐姿，进而自动调节led贴片的亮度以及通过蜂鸣器、线性马达提醒人员改正坐姿，并通过热释电红外传感器感应人体从而自动启闭led贴片，温湿度传感器可检测到环境温湿度并通过发光二极管显示屏进行直观的显示。
5.本实用新型提供如下技术方案：一种基于51单片机的智能台灯，包括壳体，所述壳体包括顶板、连接架、底座，所述顶板的顶面开设有固定安装玻璃板一的通孔，所述玻璃板一下方的顶板的内部固定安装有光敏传感器，所述顶板的侧面开设有固定安装玻璃板二的通孔，所述玻璃板二后方的顶板的内部固定安装有红外测距传感器和热释电红外传感器，所述顶板的底面开设有固定安装灯罩的灯槽，所述灯槽的内顶面固定安装有led贴片，所述底座的顶面开设有固定安装发光二极管显示屏和控制按钮的槽孔，所述底座的左右端面分别开设有扬声口和进气口，所述扬声口和进气口一侧的底座的内部分别固定安装有蜂鸣器和温湿度传感器，所述温湿度传感器和蜂鸣器之间的底座的内部固定安装有线性马达、单片机、电池模块，所述底座的底面固定粘接有防滑垫。
6.其中，所述顶板、连接架、底座为一体式结构，所述连接架的上下两端分别固定连接顶板和底座的一端，所述顶板、连接架、底座的边部均设有圆角结构；顶板、连接架、底座组成的u型结构造型简约便于产品的推广使用，且边部的圆角结构可降低使用人员被壳体碰伤的风险。
7.其中，所述玻璃板一的上下端面分别与顶板的顶面和内顶面平齐，所述玻璃板二的前后端面分别与顶板的前端面和内前壁平齐，且玻璃板一、玻璃板二与顶板的连接处涂覆有密封胶，所述玻璃板一、玻璃板二均为无色透明的石英玻璃板；玻璃板一、玻璃板二的
透过率优异，能够在对光敏传感器、红外测距传感器、热释电红外传感器进行隔离保护的同时避免影响到光敏传感器、红外测距传感器、热释电红外传感器的正常使用。
8.其中，所述光敏传感器固定安装在顶板的内底面上，所述光敏传感器的探头端面平行于玻璃板一的底面，所述光敏传感器通过a/d转换器电性连接单片机，所述单片机电性连接led贴片；光敏传感器可在不同强度的环境光下产生不同大小的电阻，并发送至单片机进行处理，单片机再通过pwm调光技术对led贴片的电流大小进行调节，实现光度的自动调节，确保照明的柔和舒适。
9.其中，所述红外测距传感器固定安装在光敏传感器一侧的顶板的内底面上，所述红外测距传感器的探头端面平行于玻璃板二的后端面，所述红外测距传感器电性连接单片机，所述单片机电性连接蜂鸣器和线性马达；红外测距传感器可实时监测使用者在坐姿状态下与本装置之间的距离，当使用者身体前倾与红外测距传感器之间的距离达到或小于单片机中设置的特定值后，单片机控制蜂鸣器发出警报声、线性马达发出震动，及时提醒使用者改正坐姿。
10.其中，所述热释电红外传感器固定安装在红外测距传感器一侧的顶板的内底面上，所述热释电红外传感器的探头端面平行于玻璃板二的后端面，所述热释电红外传感器电性连接单片机；热释电红外传感器可感应到本装置的前方是否有人体存在，并发送电信号至单片机进行处理，从而在装置前方无人的时候自动关闭led贴片，在装置前方有人的时候自动开启led贴片，避免不必要的资源浪费。
11.其中，所述扬声口和进气口均贯通底座的内部，所述温湿度传感器、发光二极管显示屏电性连接单片机；远离led贴片安装的温湿度传感器可准确的检测到周围环境的湿度和实际温度，增加本装置的功能性，并通过发光二极管显示屏进行直观的显示。
12.其中，所述控制按钮的数量为两个，左右对称设置在底座的顶面上，所述控制按钮电性连接单片机；通过控制两个控制按钮可选择一键关闭各传感器或一键开启各传感器使用本装置，操作方便简单。
13.其中，所述防滑垫为表面平整光滑的扁平的tpu垫，所述防滑垫通过热熔胶固定粘接在底座的底面上；防滑垫可增大壳体的底面与桌面之间的摩擦力，降低本装置滑落的风险，且避免壳体的底面长时间直接剐蹭桌面而产生磨损。
14.本实用新型的有益效果是：顶板、连接架、底座组成的u型结构造型简约便于产品的推广使用，且边部的圆角结构可降低使用人员被壳体碰伤的风险；玻璃板一、玻璃板二的透过率优异，能够在对光敏传感器、红外测距传感器、热释电红外传感器进行隔离保护的同时避免影响到光敏传感器、红外测距传感器、热释电红外传感器的正常使用；光敏传感器可在不同强度的环境光下产生不同大小的电阻，并发送至单片机进行处理，单片机再通过pwm调光技术对led贴片的电流大小进行调节，实现光度的自动调节，确保照明的柔和舒适；红外测距传感器可实时监测使用者在坐姿状态下与本装置之间的距离，当使用者身体前倾与红外测距传感器之间的距离达到或小于单片机中设置的特定值后，单片机控制蜂鸣器发出警报声、线性马达发出震动，及时提醒使用者改正坐姿；热释电红外传感器可感应到本装置的前方是否有人体存在，并发送电信号至单片机进行处理，从而在装置前方无人的时候自动关闭led贴片，在装置前方有人的时候自动开启led贴片，避免不必要的资源浪费；远离led贴片安装的温湿度传感器可准确的检测到周围环境的湿度和实际温度，增加本装置的
功能性，并通过发光二极管显示屏进行直观的显示；通过控制两个控制按钮可选择一键关闭各传感器或一键开启各传感器使用本装置，操作方便简单；防滑垫可增大壳体的底面与桌面之间的摩擦力，降低本装置滑落的风险，且避免壳体的底面长时间直接剐蹭桌面而产生磨损。
15.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
16.图1为本实用新型的纵剖图；
17.图2为本实用新型的结构示意图一；
18.图3为本实用新型的结构示意图二；
19.图4为本实用新型的系统示意图；
20.图5为本实用新型的电路示意图一；
21.图6为本实用新型的电路示意图二；
22.图中：1、壳体；101、顶板；1011、灯槽；102、连接架；103、底座；1031、扬声口；1032、进气口；2、玻璃板一；3、光敏传感器；4、玻璃板二；5、红外测距传感器；6、热释电红外传感器；7、灯罩；8、led贴片；9、发光二极管显示屏；10、控制按钮；11、温湿度传感器；12、蜂鸣器；13、线性马达；14、单片机；15、电池模块；16、防滑垫。
具体实施方式
23.请参阅图1
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图4，本实用新型提供以下技术方案：一种基于51单片机的智能台灯，包括壳体1，所述壳体1包括顶板101、连接架102、底座103，所述顶板101的顶面开设有固定安装玻璃板一2的通孔，所述玻璃板一2下方的顶板101的内部固定安装有光敏传感器3，所述顶板101的侧面开设有固定安装玻璃板二4的通孔，所述玻璃板二4后方的顶板101的内部固定安装有红外测距传感器5和热释电红外传感器6，所述顶板101的底面开设有固定安装灯罩7的灯槽1011，所述灯槽1011的内顶面固定安装有led贴片8，所述底座103的顶面开设有固定安装发光二极管显示屏9和控制按钮10的槽孔，所述底座103的左右端面分别开设有扬声口1031和进气口1032，所述扬声口1031和进气口1032一侧的底座103的内部分别固定安装有蜂鸣器12和温湿度传感器11，所述温湿度传感器11和蜂鸣器12之间的底座103的内部固定安装有线性马达13、单片机14、电池模块15，所述底座103的底面固定粘接有防滑垫16。
24.本实施例中：单片机14的型号为stc12c5a60s2。
25.所述顶板101、连接架102、底座103为一体式结构，所述连接架102的上下两端分别固定连接顶板101和底座103的一端，所述顶板101、连接架102、底座103的边部均设有圆角结构；顶板101、连接架102、底座103组成的u型结构造型简约便于产品的推广使用，且边部的圆角结构可降低使用人员被壳体1碰伤的风险。
26.所述玻璃板一2的上下端面分别与顶板101的顶面和内顶面平齐，所述玻璃板二4的前后端面分别与顶板101的前端面和内前壁平齐，且玻璃板一2、玻璃板二4与顶板101的连接处涂覆有密封胶，所述玻璃板一2、玻璃板二4均为无色透明的石英玻璃板；玻璃板一2、玻璃板二4的透过率优异，能够在对光敏传感器3、红外测距传感器5、热释电红外传感器6进
行隔离保护的同时避免影响到光敏传感器3、红外测距传感器5、热释电红外传感器6的正常使用。
27.所述光敏传感器3固定安装在顶板101的内底面上，所述光敏传感器3的探头端面平行于玻璃板一2的底面，所述光敏传感器3通过a/d转换器电性连接单片机14，所述单片机14电性连接led贴片8；光敏传感器3可在不同强度的环境光下产生不同大小的电阻，并发送至单片机14进行处理，单片机14再通过pwm调光技术对led贴片8的电流大小进行调节，实现光度的自动调节，确保照明的柔和舒适。
28.所述红外测距传感器5固定安装在光敏传感器3一侧的顶板101的内底面上，所述红外测距传感器5的探头端面平行于玻璃板二4的后端面，所述红外测距传感器5电性连接单片机14，所述单片机14电性连接蜂鸣器12和线性马达13；红外测距传感器5可实时监测使用者在坐姿状态下与本装置之间的距离，当使用者身体前倾与红外测距传感器5之间的距离达到或小于单片机14中设置的特定值后，单片机14控制蜂鸣器12发出警报声、线性马达13发出震动，及时提醒使用者改正坐姿。
29.所述热释电红外传感器6固定安装在红外测距传感器5一侧的顶板101的内底面上，所述热释电红外传感器6的探头端面平行于玻璃板二4的后端面，所述热释电红外传感器6电性连接单片机14；热释电红外传感器6可感应到本装置的前方是否有人体存在，并发送电信号至单片机14进行处理，从而在装置前方无人的时候自动关闭led贴片8，在装置前方有人的时候自动开启led贴片8，避免不必要的资源浪费。
30.所述扬声口1031和进气口1032均贯通底座103的内部，所述温湿度传感器11、发光二极管显示屏9电性连接单片机14；远离led贴片8安装的温湿度传感器11可准确的检测到周围环境的湿度和实际温度，增加本装置的功能性，并通过发光二极管显示屏9进行直观的显示。
31.所述控制按钮10的数量为两个，左右对称设置在底座103的顶面上，所述控制按钮10电性连接单片机14；通过控制两个控制按钮10可选择一键关闭各传感器或一键开启各传感器使用本装置，操作方便简单。
32.所述防滑垫16为表面平整光滑的扁平的tpu垫，所述防滑垫16通过热熔胶固定粘接在底座103的底面上；防滑垫16可增大壳体1的底面与桌面之间的摩擦力，降低本装置滑落的风险，且避免壳体1的底面长时间直接剐蹭桌面而产生磨损。
33.本实用新型的工作原理及使用流程：使用人员将本装置摆放在桌面上后，将壳体1上安装有玻璃板二4的一面正对使用者的方向，然后通过控制两个控制按钮10可选择一键关闭各传感器或一键开启各传感器使用本装置，当单片机14控制各传感器的电路为闭合状态时：外界空气经进气口1032进入底座103的内部，温湿度传感器11检测到的空气的温湿度通过发光二极管显示屏9进行直观的显示；热释电红外传感器6可感应到本装置的前方是否有人体存在，并发送电信号至单片机14进行处理，从而在装置前方无人的时候自动关闭led贴片8，在装置前方有人的时候自动开启led贴片8，避免不必要的资源浪费；led贴片8开启后，红外测距传感器5可实时监测使用者在坐姿状态下与本装置之间的距离，当使用者身体前倾、与红外测距传感器5之间的距离达到或小于单片机14中设置的特定值后，单片机14控制蜂鸣器12发出警报声、线性马达13发出震动，及时提醒使用者改正坐姿；光敏传感器3可在不同强度的环境光下产生不同大小的电阻，并发送至单片机14进行处理，单片机14再通
过pwm调光技术对led贴片8的流大小进行调节，实现光度的自动调节，确保照明的柔和舒适。