2024年6月6日发(作者：英琬凝)
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湖南工学院毕业设计(论文)开题报告
题 目
学生姓
名
刘亮
智能光控台灯控制系统设计
班级学号
电子1302班
专业
1330340220
电子信息工程
1.研究意义
在现代家居生活中，台灯已经是一种必不可少的家居用品，但是大部分台灯只能实现照
明的功能，这显然不能满足现代人们生活的要求。在这种情况下，一种智能的台灯应运而生，
在这里，我要设计的就是一种智能光控台灯。这种台灯和普通的台灯相比较会有以下三个优
势。
1.1.在目前全球资源明显匮乏的大局势下，节约已经成为了必须要做的事情，特别是在
电力的方面，要避免“长明灯”的情况出现。而普通的台灯不具有人走灯灭的智能，只能是
人为的去开关，当人走开做别的事情时，有时就会忘记去关掉台灯。在这里就需要有一种智
能系统来控制台灯的开关。根据光线亮度来控制电灯的亮灭，这样既省去了人们开关灯的麻
烦，又可以响应节约用电的倡导。
1.2.当黑夜来临时，人们在工作结束后要关掉台灯去床上休息，可是普通的台灯不能延
时关闭，人们只能在黑暗中摸索着去床上休息。而课题设计的光控台灯系统可以加入一个延
时程序。这样就可以人们就可以在延时的这段时间里
1.3.现代的学生都是被学习任务压得抬不起头来，每天都要学习到很晚才能休息，普通
的台灯只有两种光线可以调节，这样的光线会对学生的视力产生影响。而智能光控台灯可以
根据光线的亮度来调节台灯的亮度，可以更好的保护学生的视力。
综上所述，智能光控台灯可以弥补普通台灯的很多缺陷，这就是系统设计这个课题的意
义所在。
2.研究方案
智能光控台灯控制系统中主要有三个组成模块。下面介绍这三个主要模块。下图是台灯
控制系统的结构图。
光调节模块
灯光模块
复位电路
单片机
信号检测与
处理模块
数码管模块
1.1系统结构图
2.1.信号检测与处理模块：在这个模块中主要用到了BISS0001热释电感应处理芯片，
热释电感应器，以及各种滤波器和电压比较器。主要用来检测光线的明暗程度和根据光线的
亮度来处理是否开启台灯电源。其工作原理是：光线较暗时，当感应器感应到人体时，会产
生信号，通过BISS0001分析比较，输出电压给51单片机。
2.2.单片机系统：这个模块是控制整个系统的核心，通过编程，来实现延时控制，可以
由上一个模块输入的电压当作启动电压，编程之后通过I/O口输出PWM信号至灯光显示电路。
2.3.光调节模块：由ADC0809和光敏电阻组成，由光敏电阻感应光强变化，改变自身阻
值，由此来改变输入ADC0809的数值。通过ADC0809的AD转换，输出对应的数字量，输送
。
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至单片机。实现自动光调节的功能。
2.4 灯光与数码管显示模块：灯光采用普通LED灯。数码管选用共阳极数码管，实现时
间显示功能。在此基础上也可以添加报警，音乐，流水灯等其他功能。
作品验证的流程是，首先，测试信号感应模块，即红外感应器的灵敏性是否可以满足人
们的要求，要求可以感应到人体坐在桌前的时候开启灯光，后面就是来验证能否自动调节灯
光，控制照射在光敏电阻的光线，观察电灯是否会因为光线的明暗而发生亮度变化。
3.文献综述
目前，国内外的台灯品牌有很多，比如，世界最大的电子公司之一飞利浦、欧司朗、佛
山的德贝斯以及广东的欧普等等，这些大品牌的台灯大多数采用的时COB节能光源，这种光
源是在LED芯片直接贴在高反光的镜面金属基板上的高光效集成面光源技术。相对于节能
灯，荧光灯等光源具有寿命长、绿色环保、无辐射、无频闪等优点，是真正意义上的护眼光
源。而且这种光源的功率还很小，一般在10W到20W之间是高效的节能光源。
现在的台灯种类也是千奇百怪，不在像之前的那种只有两种光线可以调节，而是可以多
段调节光线亮度，这样可以更好的保护视力。另外，在开关控制上也有很大的改善，比如触
摸式按键，蓝牙控制等高端控制方式可以更灵敏的控制台灯。
而这些大的品牌中用到的芯片也是种类繁多，各种台灯的控制芯片也就应运而生。主要
有 MBI5026、MBI5024、DM135、DM13C、74H595、6B595 、SC16722、ZQL9712、LPD6803、
LPD8803、LPD8806、TL3001、MBI6020、MBI6024、TM1803等芯片，这些芯片工作稳定性好，
更具有安全性。
本次的是智能光控台灯控制系统的设计。要实现人来灯亮，人走灯灭就需要有热释电感
应器，当有人靠近的时候，传感器会给BISS0001感应芯片一个处理信号，通过BISS0001
内部的电压比较器、延时定时器、状态放大器、以及运算放大器等处理，输出一个启动电压，
用来启动51单片机，此时感应器的检测与处理模块完成。通过编程来实现延时，来实现台
灯在人走之后可以延时熄灭。通过单片机的I/O口输出电流，经放大器放大即可实现，再放
大器中需要有光敏电阻来实现自动调节。
4.设计进程安排
起止日期
2017.1.17-2017.2.20
2017.2.21-2017.3.11
进
2017.3.12-2017.4.3
度
安
2017.4.4-2017.4.20
排
2017.4.21-2017.5.11
2017.5.12-2017.5.24
2017.5.25-2017.5.27
2017.5.28-2017.5.30
5.参考文献
。
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工作内容
下达任务书、学生收集资料、熟悉毕业设
计课题
书写开题报告，完成英文文献翻译
熟悉智能光控台灯的工作原理
进行光控台灯的原理图绘制
制作PCB和课题实物
编写毕业设计（论文）说明书
备注
教师评阅设计（论文），学生进行总结、
准备答辩
毕业设计（论文）答辩
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[1]陈超中，施晓红，刘尔立.再谈“护眼台灯”[J].照明工程学报，2012,23（6）：59～ 63
[2]黄孝康，汤莉莉,郑金亮,等.红外智能台灯的研究与设计[J].科技创新导报，
[3]吴克.用可控硅台灯演示调压原理及分析[J].物理实验，2006,26（4）：25～26
[4]周功明，周陈琛.基于单片机AT89S51的智能台灯设计[J].绵阳师范学院学报，2010，29
（8）：14～18
[5] 赵继文 传感器与应用电路设计 [J]电子工业出版社，2013，21（6）55～60
[6]王泽东.基于51单片机的遥控台灯的设计[J].内江师范学院学报，2014，29（6）：97~100
[7]位永辉，杨威.基于 BISS0001 的智能台灯设计[J].电子元器件应用，2009(7):8-11 39
[8]周航慈.单片机应用程序设计技术[M].北京航空航天大学出版社，2011：21-26
[9]谭浩强.C 语言程序设计（第四版）[M].清华大学出版社，2012(7)：108-113
[10]徐爱钧.KeilC51 单片机高级语言应用编程与实践[M].电子工业出版社， 2013 （12） ：
88-90
。
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题 目
学生姓
名
刘亮
智能光控台灯控制系统设计
班级学号
电子1302班
专业
1330340220
电子信息工程
1.研究意义
在现代家居生活中，台灯已经是一种必不可少的家居用品，但是大部分台灯只能实现照
明的功能，这显然不能满足现代人们生活的要求。在这种情况下，一种智能的台灯应运而生，
在这里，我要设计的就是一种智能光控台灯。这种台灯和普通的台灯相比较会有以下三个优
势。
1.1.在目前全球资源明显匮乏的大局势下，节约已经成为了必须要做的事情，特别是在
电力的方面，要避免“长明灯”的情况出现。而普通的台灯不具有人走灯灭的智能，只能是
人为的去开关，当人走开做别的事情时，有时就会忘记去关掉台灯。在这里就需要有一种智
能系统来控制台灯的开关。根据光线亮度来控制电灯的亮灭，这样既省去了人们开关灯的麻
烦，又可以响应节约用电的倡导。
1.2.当黑夜来临时，人们在工作结束后要关掉台灯去床上休息，可是普通的台灯不能延
时关闭，人们只能在黑暗中摸索着去床上休息。而课题设计的光控台灯系统可以加入一个延
时程序。这样就可以人们就可以在延时的这段时间里
1.3.现代的学生都是被学习任务压得抬不起头来，每天都要学习到很晚才能休息，普通
的台灯只有两种光线可以调节，这样的光线会对学生的视力产生影响。而智能光控台灯可以
根据光线的亮度来调节台灯的亮度，可以更好的保护学生的视力。
综上所述，智能光控台灯可以弥补普通台灯的很多缺陷，这就是系统设计这个课题的意
义所在。
2.研究方案
智能光控台灯控制系统中主要有三个组成模块。下面介绍这三个主要模块。下图是台灯
控制系统的结构图。
光调节模块
灯光模块
复位电路
单片机
信号检测与
处理模块
数码管模块
1.1系统结构图
2.1.信号检测与处理模块：在这个模块中主要用到了BISS0001热释电感应处理芯片，
热释电感应器，以及各种滤波器和电压比较器。主要用来检测光线的明暗程度和根据光线的
亮度来处理是否开启台灯电源。其工作原理是：光线较暗时，当感应器感应到人体时，会产
生信号，通过BISS0001分析比较，输出电压给51单片机。
2.2.单片机系统：这个模块是控制整个系统的核心，通过编程，来实现延时控制，可以
由上一个模块输入的电压当作启动电压，编程之后通过I/O口输出PWM信号至灯光显示电路。
2.3.光调节模块：由ADC0809和光敏电阻组成，由光敏电阻感应光强变化，改变自身阻
值，由此来改变输入ADC0809的数值。通过ADC0809的AD转换，输出对应的数字量，输送
。
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至单片机。实现自动光调节的功能。
2.4 灯光与数码管显示模块：灯光采用普通LED灯。数码管选用共阳极数码管，实现时
间显示功能。在此基础上也可以添加报警，音乐，流水灯等其他功能。
作品验证的流程是，首先，测试信号感应模块，即红外感应器的灵敏性是否可以满足人
们的要求，要求可以感应到人体坐在桌前的时候开启灯光，后面就是来验证能否自动调节灯
光，控制照射在光敏电阻的光线，观察电灯是否会因为光线的明暗而发生亮度变化。
3.文献综述
目前，国内外的台灯品牌有很多，比如，世界最大的电子公司之一飞利浦、欧司朗、佛
山的德贝斯以及广东的欧普等等，这些大品牌的台灯大多数采用的时COB节能光源，这种光
源是在LED芯片直接贴在高反光的镜面金属基板上的高光效集成面光源技术。相对于节能
灯，荧光灯等光源具有寿命长、绿色环保、无辐射、无频闪等优点，是真正意义上的护眼光
源。而且这种光源的功率还很小，一般在10W到20W之间是高效的节能光源。
现在的台灯种类也是千奇百怪，不在像之前的那种只有两种光线可以调节，而是可以多
段调节光线亮度，这样可以更好的保护视力。另外，在开关控制上也有很大的改善，比如触
摸式按键，蓝牙控制等高端控制方式可以更灵敏的控制台灯。
而这些大的品牌中用到的芯片也是种类繁多，各种台灯的控制芯片也就应运而生。主要
有 MBI5026、MBI5024、DM135、DM13C、74H595、6B595 、SC16722、ZQL9712、LPD6803、
LPD8803、LPD8806、TL3001、MBI6020、MBI6024、TM1803等芯片，这些芯片工作稳定性好，
更具有安全性。
本次的是智能光控台灯控制系统的设计。要实现人来灯亮，人走灯灭就需要有热释电感
应器，当有人靠近的时候，传感器会给BISS0001感应芯片一个处理信号，通过BISS0001
内部的电压比较器、延时定时器、状态放大器、以及运算放大器等处理，输出一个启动电压，
用来启动51单片机，此时感应器的检测与处理模块完成。通过编程来实现延时，来实现台
灯在人走之后可以延时熄灭。通过单片机的I/O口输出电流，经放大器放大即可实现，再放
大器中需要有光敏电阻来实现自动调节。
4.设计进程安排
起止日期
2017.1.17-2017.2.20
2017.2.21-2017.3.11
进
2017.3.12-2017.4.3
度
安
2017.4.4-2017.4.20
排
2017.4.21-2017.5.11
2017.5.12-2017.5.24
2017.5.25-2017.5.27
2017.5.28-2017.5.30
5.参考文献
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计课题
书写开题报告，完成英文文献翻译
熟悉智能光控台灯的工作原理
进行光控台灯的原理图绘制
制作PCB和课题实物
编写毕业设计（论文）说明书
备注
教师评阅设计（论文），学生进行总结、
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[1]陈超中，施晓红，刘尔立.再谈“护眼台灯”[J].照明工程学报，2012,23（6）：59～ 63
[2]黄孝康，汤莉莉,郑金亮,等.红外智能台灯的研究与设计[J].科技创新导报，
[3]吴克.用可控硅台灯演示调压原理及分析[J].物理实验，2006,26（4）：25～26
[4]周功明，周陈琛.基于单片机AT89S51的智能台灯设计[J].绵阳师范学院学报，2010，29
（8）：14～18
[5] 赵继文 传感器与应用电路设计 [J]电子工业出版社，2013，21（6）55～60
[6]王泽东.基于51单片机的遥控台灯的设计[J].内江师范学院学报，2014，29（6）：97~100
[7]位永辉，杨威.基于 BISS0001 的智能台灯设计[J].电子元器件应用，2009(7):8-11 39
[8]周航慈.单片机应用程序设计技术[M].北京航空航天大学出版社，2011：21-26
[9]谭浩强.C 语言程序设计（第四版）[M].清华大学出版社，2012(7)：108-113
[10]徐爱钧.KeilC51 单片机高级语言应用编程与实践[M].电子工业出版社， 2013 （12） ：
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