一種基于stm32的多功能智能臺燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及單片機檢測控制領域，具體為一種基于STM32的多功能智能臺燈。
【背景技術】
[0002]臺燈是人們日常生活和學習當中必不可少的工具，它體積小巧攜帶方便，即插即用，大大方便了人們的生活，只要有電源就可以使用。但是傳統的臺燈有許多的不足和缺陷，最主要的是不夠智能，沒有內置的微控制器對其工作狀態(tài)進行合理調控，大部分的臺燈亮度不能調節(jié)，或者調光手段比較落后，比如通過在電路上串接多級電阻等手段改變電壓，這種方式既不節(jié)能也不能實現無極調節(jié)，環(huán)保性和舒適性大打折扣;傳統臺燈同樣不能實現定時功能，不能實現遠程遙控，功能比較單一，不能實現多功能。由于驅動和調節(jié)手段相對落后，因此對燈管的沖擊比較大，燈管的使用壽命較短，無形當中增加了消費者的購買成本，安全性和性價比較低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型目的是提供一種基于STM32的多功能智能臺燈，以解決目前市場上大多數臺燈亮度不可調節(jié)，或者調光手段落后，不能實現多功能的問題，本裝置以STM32單片機為控制核心，以PWM脈沖寬度調制技術對臺燈亮度進行高效無極調節(jié)，以時鐘模塊對工作時間進行控制和設定。
[0004]為達到上述目的，本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于STM32的多功能智能臺燈，包括:主控模塊、信號采集模塊、A/D轉換器模塊、時鐘模塊、人機交互模塊、AC/DC變換器模塊、DC/DC變換器模塊、開關模塊、燈管、市電電源;主控模塊包括STM32單片機;信號采集模塊包括光照傳感器模塊;A/D轉換器模塊包括PCF8591模數轉換電路;時鐘模塊包括DS1302時鐘電路;人機交互模塊包括液晶屏顯示模塊、VSHX1838通用一體化紅外遙控、按鍵;AC/DC變換器模塊包括單相橋式整流電路;DC/DC變換器模塊包括直流斬波電路;開關模塊包括觸摸感應開關;燈管包括一體化LED節(jié)能燈管；市電電源為工頻220V單相交流電源。信號采集模塊與A/D轉換器模塊是電氣連接;A/D轉換器模塊與STM32單片機是電氣連接;時鐘模塊與單片機是電氣連接;液晶屏顯示模塊與單片機是電氣連接;按鍵與單片機是電氣連接;VSHX1838通用一體化紅外遙控與單片機通過紅外無線通信連接；市電電源與開關是電氣連接;開關與AC/DC變換器模塊是電氣連接;AC/DC變換器模塊與DC/DC變換器模塊是電氣連接;DC/DC變換器模塊與燈管是電氣連接;單片機與DC/DC變換器模塊是電氣連接。
[0005]所述STM32單片機負責接收紅外和按鍵輸入信號、采集傳感器信號、計算和控制PWM信號的占空比，以及驅動液晶顯示模塊。
[0006]所述光照傳感器模塊負責測量環(huán)境光以及臺燈的發(fā)光強度，采集到的信號為模擬信號，需要使用A/D轉換器轉化為數字量。
[0007]所述A/D轉換器模塊負責處理光照傳感器采集到的模擬信號，將模擬信號轉換為單片機能夠識別和處理的數字信號。
[0008]所述DS1302時鐘電路負責為系統提供精確的時間，可以提供日期和時間信息，為臺燈的工作進行計時，設置后可以實現定時開關臺燈。
[0009]所述液晶屏顯示模塊負責對傳感器測量到的光照強度，當前的時間，臺燈的定時、亮度設置信息以及工作狀態(tài)等信息進行顯示;VSHX1838通用一體化紅外遙控和按鍵負責對臺燈亮度和定時時間進行精確設置和調節(jié)。
[0010]所述單相橋式整流電路負責將市電電源輸入的220V交流電整流成直流電，它是由4根整流二極管和濾波電容組成。
[0011]所述直流斬波電路負責將整流電路整流得到的電壓過大的粗糙的直流電轉換成為電壓等級合適的性能優(yōu)良直流電，供負載燈管使用，直流斬波電路的輸出受單片機輸出的PffM信號控制，PffM信號的占空比決定著燈管的亮度和工作狀態(tài)。
[0012]所述觸摸感應開關負責控制臺燈的開關，開關上的觸摸控制線接在臺燈的金屬部分上，只要人體觸摸到臺燈的金屬部分，人體所攜帶的靜電就會觸發(fā)開關動作，達到開關效果，十分方便。
[0013]所述一體化LED節(jié)能燈管作為發(fā)光元件，它相比于普通光源效率更高，使用壽命更長，直流斬波電路通過輸出占空比可調的直流電來調節(jié)燈管的亮度，可以實現無極調節(jié)，幾乎沒有電能的浪費。
[0014]所述市電電源為工頻50Hz電壓等級220V的單相交流民用電源。
[0015]本實用新型通過人體接觸到臺燈上與開關觸摸控制線相連接的金屬部分，觸發(fā)開關閉合，市電電源直接與單相橋式整流電路連接，交流市電被轉換為電壓等級較高的不平穩(wěn)的直流電，再輸送給直流斬波電路，斬波電路輸出的電流是經過PWM調制的直流電，經過調制后直流電被輸送給燈管，使燈管發(fā)光；用戶通過紅外遙控器或者燈座上的按鍵來輸入燈管亮度的調節(jié)信號，輸入調節(jié)量對應的數值越大，STM32單片機輸出的PffM信號占空比越大，PWM信號占空比越大對應的直流斬波電路輸出電能的有效值越大，輸出電能的有效值越大燈管就越亮，由于占空比的調節(jié)是連續(xù)的，所以可以實現對臺燈亮度連續(xù)平滑的無極調節(jié)，而且中間沒有電阻等耗能元件，所以電能利用率很高，十分節(jié)能；由于有DS1302時鐘電路的存在，系統能夠進行精確計時，如果用戶需要還可以通過紅外遙控器或者燈座上的按鍵來設定臺燈的開關時間，實現定時開啟和定時關閉臺燈;光照傳感器模塊負責測量環(huán)境光以及臺燈的發(fā)光強度，傳感器采集到的信號為模擬信號，通過A/D轉換器將模擬信號轉化為數字信號，然后輸送給單片機，單片機經過運算將其轉換為十進制的數字量，并通過液晶顯示模塊來顯示光強數值，液晶顯示模塊同時還能顯示DS1302時鐘電路輸出的實時時間，按鍵和紅外遙控輸入的定時信息、臺燈亮度設定等信息。
[0016]本實用新型的