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摘要:随着人们对于生活质量要求的提高,基于智能家居的快速发展,更加人性化设计的小夜灯将逐步完善来满足人们的基本需求。基于proteus仿真结果设计出来的小夜灯,根据人为控制和人体红外感应控制可以大幅度提高小夜灯的灵活性、实用性。本夜灯适用于家庭、酒店、学生公寓等。
关键词:小夜灯、proteus仿真、人体红外感应
目前市面上出现的小夜灯普遍分为白、黄两种色调,电源直接供电,人为控制开关,瞬间的照明对眼睛有很大的伤害,使用起来不方便[1]。基于以上缺点,本次设计会对传统小夜灯进行改进。
(一)总体结构设计
小夜灯利用恒压电源工作,用户可以通过WiFi模块连接手机App配合使用,工作时段、灯光颜色、明亮程度都可由手机App来控制。电路采用实现电流调控,通过LED模块来完成灯光颜色及亮度的调节。根据时钟模块的性能,用户可以设置好时间段、延时时长,小夜灯便可以在调控好的时间段自动启用。基于proteus仿真电路和人体感应模块的实现,来完成小夜灯的正常工作。
(二)基本硬件
1.人体红外感应模块
在本次设计中应用HC-SR501人体感应模块,一般有三个输入接口,电源正、负极和信号输出口,工作温度在-15~70摄氏度,有两种触发方式,本设计中采用可重复触发方式。当模块启动进入工作状态时,如果有人体活动在感应模块的扇形感应区域内,则人体红外感应模块将一直保持输出为高电平,直到人体离开扇形感应范围区域,模块由高电平转换为低电平,然后一直持续低电平状态,直到人体再次出现在感应范围内,模块将低电平转换为高电平。这个过程也叫全自动感应过程[2]。感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点。在本设计中人体红外感应模块需要与光敏电阻配合工作,白天或者光线强时不会感应。
2.LED灯
LED灯分为室内和户外两种照明用途,体积小,光线自然柔和,防水防潮,应用领域广泛,在正常工作时电流由阳极流向阴极[3]。
本次设计中小夜灯的额定颜色为暖白色(-3000~-3300K)和中性光色(-4000~-4200K)。用户可根据自己的喜好由手机APP设定灯光的颜色及明亮程度。
(三)工作过程
人体无时无刻都在发送红外光线,当人们在夜晚起床,双脚接触地面时,则进入人体红外感应模块的扇形感应范围内,红外感应模块将自动启动并检测到人体红外信号,此时红外线信号转变为电信号,小夜灯由暗变明缓慢亮起[4]。灯光的明亮程度随着人与灯的距离变远而减弱,直到人体离开红外模块感应范围,灯自动熄灭,距离缩进时小夜灯会再次缓慢亮起。
当人体回到床上双脚离开地面后,红外感应模块扇形感应区域无法接收到人体红外线时,小夜灯在延时时长内缓慢熄灭。此时,各个模块回到待命状态,等待下一个启动周期,延时长短由用户喜好随意调控。以上小夜灯的使用过程都不需要人为操作,即满足小夜灯人性化、智能化的需求。
(四)小结
本次设计是基于proteus仿真,设计一种小夜灯智能控制系统,采用模块化设计理念,更方便、易懂。将WiFi模块、人体红外感应模块、LED模块等组合在一起,通过电源控制,配合相应的手机App同步操作使用。小夜灯功能多样性扩大,可以根据用户实际需要调节灯光的颜色及明亮程度,用户智能感体验增强,方便人们的夜间生活。相比于传统的小夜灯,本次设计对小夜灯的智能化有一定程度上的扩展和提高,大大提升了对小夜灯的灵活性及可靠性,制作成本低,节能省电,健康护眼,使用场所限制性较小。因此,该小夜灯具有很好的应用前景。
参考文献:
[1]夏于琴.基于单片机的智能LED小夜灯设计[J]科技广场.2017.
[2]陈余,王璇.家居智能小夜灯的设计[J]科技信息.2010.
[3]王富强,王丽娟,杨越等.多功能小夜灯的设计[J]山西电子技术.2018.
[4]张联. 基于MCS-51 单片机的小夜灯设计[J]职业技术.2017.
作者简介:
王靖婷:(1999- ),女,漢族,吉林长春人。延边大学工学院中外通信工程专业,在读本科生。
通讯作者:姜欣欣:(1980- ),女,汉族,吉林省德惠人。延边大学工学院,电子信息工程专业,硕士,讲师,主要研究方向:智能控制,信息处理。jiangxx@ybu.edu.cn
关键词:小夜灯、proteus仿真、人体红外感应
目前市面上出现的小夜灯普遍分为白、黄两种色调,电源直接供电,人为控制开关,瞬间的照明对眼睛有很大的伤害,使用起来不方便[1]。基于以上缺点,本次设计会对传统小夜灯进行改进。
(一)总体结构设计
小夜灯利用恒压电源工作,用户可以通过WiFi模块连接手机App配合使用,工作时段、灯光颜色、明亮程度都可由手机App来控制。电路采用实现电流调控,通过LED模块来完成灯光颜色及亮度的调节。根据时钟模块的性能,用户可以设置好时间段、延时时长,小夜灯便可以在调控好的时间段自动启用。基于proteus仿真电路和人体感应模块的实现,来完成小夜灯的正常工作。
(二)基本硬件
1.人体红外感应模块
在本次设计中应用HC-SR501人体感应模块,一般有三个输入接口,电源正、负极和信号输出口,工作温度在-15~70摄氏度,有两种触发方式,本设计中采用可重复触发方式。当模块启动进入工作状态时,如果有人体活动在感应模块的扇形感应区域内,则人体红外感应模块将一直保持输出为高电平,直到人体离开扇形感应范围区域,模块由高电平转换为低电平,然后一直持续低电平状态,直到人体再次出现在感应范围内,模块将低电平转换为高电平。这个过程也叫全自动感应过程[2]。感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点。在本设计中人体红外感应模块需要与光敏电阻配合工作,白天或者光线强时不会感应。
2.LED灯
LED灯分为室内和户外两种照明用途,体积小,光线自然柔和,防水防潮,应用领域广泛,在正常工作时电流由阳极流向阴极[3]。
本次设计中小夜灯的额定颜色为暖白色(-3000~-3300K)和中性光色(-4000~-4200K)。用户可根据自己的喜好由手机APP设定灯光的颜色及明亮程度。
(三)工作过程
人体无时无刻都在发送红外光线,当人们在夜晚起床,双脚接触地面时,则进入人体红外感应模块的扇形感应范围内,红外感应模块将自动启动并检测到人体红外信号,此时红外线信号转变为电信号,小夜灯由暗变明缓慢亮起[4]。灯光的明亮程度随着人与灯的距离变远而减弱,直到人体离开红外模块感应范围,灯自动熄灭,距离缩进时小夜灯会再次缓慢亮起。
当人体回到床上双脚离开地面后,红外感应模块扇形感应区域无法接收到人体红外线时,小夜灯在延时时长内缓慢熄灭。此时,各个模块回到待命状态,等待下一个启动周期,延时长短由用户喜好随意调控。以上小夜灯的使用过程都不需要人为操作,即满足小夜灯人性化、智能化的需求。
(四)小结
本次设计是基于proteus仿真,设计一种小夜灯智能控制系统,采用模块化设计理念,更方便、易懂。将WiFi模块、人体红外感应模块、LED模块等组合在一起,通过电源控制,配合相应的手机App同步操作使用。小夜灯功能多样性扩大,可以根据用户实际需要调节灯光的颜色及明亮程度,用户智能感体验增强,方便人们的夜间生活。相比于传统的小夜灯,本次设计对小夜灯的智能化有一定程度上的扩展和提高,大大提升了对小夜灯的灵活性及可靠性,制作成本低,节能省电,健康护眼,使用场所限制性较小。因此,该小夜灯具有很好的应用前景。
参考文献:
[1]夏于琴.基于单片机的智能LED小夜灯设计[J]科技广场.2017.
[2]陈余,王璇.家居智能小夜灯的设计[J]科技信息.2010.
[3]王富强,王丽娟,杨越等.多功能小夜灯的设计[J]山西电子技术.2018.
[4]张联. 基于MCS-51 单片机的小夜灯设计[J]职业技术.2017.
作者简介:
王靖婷:(1999- ),女,漢族,吉林长春人。延边大学工学院中外通信工程专业,在读本科生。
通讯作者:姜欣欣:(1980- ),女,汉族,吉林省德惠人。延边大学工学院,电子信息工程专业,硕士,讲师,主要研究方向:智能控制,信息处理。jiangxx@ybu.edu.cn