一种基于单片机的校园宿舍扶梯灯的制作方法

本实用新型属于灯控技术领域，具体涉及一种基于单片机的校园宿舍扶梯灯。

背景技术：

校园宿舍无论是四人间还是七人间，上下铺都是通过扶梯连接的，这使得上铺学生在夜晚熄灯后，起夜上下床铺拿取东西或上厕所时，容易发生踩空扶梯或磕碰身体的事故。同时，有些同学上下床铺时，为了避免上述境况的发生，往往打开手机光源照明，由于光照强度大，往往会对同一个宿舍其他同学造成睡眠干扰，给作息生活带来了很大的不便。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于单片机的校园宿舍扶梯灯，在夜晚上下铺时，灯光自动点亮，且光照亮度适度，不会对别人造成干扰。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种基于单片机的校园宿舍扶梯灯，包括STC单片机3，STC单片机3的第一输入端和降压模块2的输出端连接，降压模块2的输入端与电源模块1的输出端连接，STC单片机3的第二输入端和电阻应变式压力传感器4的输出端连接，STC单片机3的第三输入端和光敏电阻传感器5的输出端连接，STC单片机3的输出端和LED驱动模块6的输入端连接，LED驱动模块6的输出端和LED灯板7的输入端连接。

所述的光敏电阻传感器5安装在校园宿舍扶梯8顶部的一侧；电阻应变式压力传感器4和LED灯板7配置成两组，一组电阻应变式压力传感器4安装在校园宿舍扶梯8的上部横杆9上，LED灯板7安装在上部横杆9下，另一组电阻应变式压力传感器4安装在校园宿舍扶梯8底部横杆10上，LED灯板7安装在校园宿舍扶梯8顶部的另一侧。

所述的光敏电阻传感器5和电阻应变式压力传感器4先后触发后，LED灯板7进行点亮，点亮时间为一分钟，且每次上下铺时只有一组LED灯板7点亮。

所述的电源模块1由两节充电锂电池组成，通过降压模块2降压后，为STC单片机3和外围电路供电。

所述的电阻应变式压力传感器4包括三极管Q1，三极管Q1的集电极接GND，三极管Q1的发射极和电阻R1、STC单片机3的P0端口连接，电阻R1的另一端连接电阻R2的一端，并接VCC，电阻R2的另一端连接电阻R3、应变片电阻R4的一端，应变片电阻R4的另一端接GND，电阻R3的另一端连接三极管Q1的基极；电阻R1为1KΩ，电阻R2为4K7Ω，电阻R3为4K7Ω。

所述的LED灯板7使用12个LED灯的串并联方式，LED驱动模块6使用三极管SS8550(PNP型三极管)，进行电流放大实现LED灯板7的驱动。

本实用新型的有益效果：通过STC单片机和传感器部件的结合，使得校园住宿学生在夜间上下铺时，不但避免了跌落碰伤的危险，也能够避免手机或台灯光照干扰舍友睡眠的尴尬情况发生。同时制造成本较低，方便快捷，具有很广的应用空间，比如火车硬卧车厢的上下扶梯等都可应用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构框图。

图2为电阻应变式压力传感器4、光敏电阻传感器5及LED灯板7的安装位置示意图。

图3为电阻应变式压力传感器4与STC单片机3的电路连接示意图。

图4为LED驱动模块6的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1，一种基于单片机的校园宿舍扶梯灯，包括STC单片机3，STC单片机3的第一输入端和降压模块2的输出端连接，降压模块2的输入端与电源模块1的输出端连接，STC单片机3的第二输入端和电阻应变式压力传感器4的输出端连接，STC单片机3的第三输入端和光敏电阻传感器5的输出端连接，STC单片机3的输出端和LED驱动模块6的输入端连接，LED驱动模块6的输出端和LED灯板7的输入端连接。

所述的电源模块1由两节充电锂电池组成，通过降压模块2降压后，为STC单片机3和外围电路供电。

参照图2，为了检测周围环境光线的亮度，所述的光敏电阻传感器5安装在校园宿舍扶梯8顶部的一侧；电阻应变式压力传感器4和LED灯板7配置成两组，一组电阻应变式压力传感器4安装在校园宿舍扶梯8的上部横杆9上，LED灯板7安装在上部横杆9下，用来检测学生下铺时压力变化和提供光照；另一组电阻应变式压力传感器4安装在校园宿舍扶梯8底部横杆10上，LED灯板7安装在校园宿舍扶梯8顶部的另一侧，用来检测学生上铺时压力变化和提供光照。

所述的光敏电阻传感器5和电阻应变式压力传感器4先后触发后，LED灯板7进行点亮，点亮时间为一分钟，且每次上下铺时只有一组LED灯板7点亮。

参照图3，所述的电阻应变式压力传感器4包括三极管Q1，三极管Q1的集电极接GND，三极管Q1的发射极和电阻R1、STC单片机3的P0端口连接，电阻R1的另一端连接电阻R2的一端，并接VCC，电阻R2的另一端连接电阻R3、应变片电阻R4的一端，应变片电阻R4的另一端接GND，电阻R3的另一端连接三极管Q1的基极；电阻R1为1KΩ，电阻R2为4K7Ω，电阻R3为4K7Ω，通过压力变化检测，实现STC单片机3高低电平的采集。

参照图4，考虑到光源强度不应设置为太高，本实用新型设置LED灯板7个数为12个，通过串并联方式进行连接，使用三极管SS8550(PNP型三极管)进行电流放大实现LED灯板7的驱动。

本实用新型的工作原理为：

为了避免白天上下铺时LED灯板7开启，造成电力浪费，将光敏电阻传感器5开关信号输出端口接入到STC单片机3的输入端口，设定一定的阈值大小，模块在白天时环境光线亮度达不到设定阈值时，此时STC单片机3输出高电平，学生上下铺时，电阻应变式压力传感器4不发生作用，LED灯板7不开启；模块在夜晚时环境光线亮度达到设定阈值时，此时STC单片机3输出低电平，学生上下铺时，电阻应变式压力传感器4发生作用，LED灯板7开启，程序中通过延时函数进行延时，设定灯板一分钟的点亮时间，从而保证学生顺利的上下铺。

晚上，当学生没有上下铺时，三极管Q1导通，P0端口检测到低电平，此时通过软件程序设定，LED灯板7不进行点亮，当学生上下铺时，应变片电阻R4阻值增加，此时电阻R2与R4之间的电位变高，使得三极管Q1关断，P0端口的电位由低电平变成高电平，此时通过程序设定，LED灯板7进行点亮。程序中通过延时函数进行延时，设定灯板一分钟的点亮时间，从而保证学生顺利的上下铺。

同时为了避免晚上学生上下铺时，在经过上部横杆9和上部横杆10时，两组LED灯板7都进行点亮，造成电源浪费，通过程序设定，保证学生在上铺时经过上部横杆10时，宿舍扶梯8顶部的LED灯板7进行点亮，点亮时间为一分钟，经过上部横杆9时，上部横杆9下的LED灯板7不进行点亮。学生在下铺时，经过上部横杆9时，上部横杆9下的LED灯板7进行点亮，经过上部横杆10时，宿舍扶梯8顶部的LED灯板7不进行点亮。