CN219867767U - 一种基于单片机的台灯 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于单片机的台灯，包括单片机、蓝牙控制电路、人体检测电路、感光电路、照明电路、超声测距电路和蜂鸣电路。本申请中的台灯以STC单片机为核心，在人体处于台灯附近，且周围的光线强度很低时，台灯自动打开，而且当人体过于靠近台灯时，台灯会发出警报的声音，以提醒使用者正确的姿态，不但能够也黑暗中自动启动，无需人工手动抹黑开启，而且能够对使用者的阅读习惯进行监测，以确保视力健康。

Description

一种基于单片机的台灯

技术领域

本申请涉及台灯技术领域，特别涉及一种基于单片机的台灯。

背景技术

半导体发光二极管，即LED是目前国际上最有希望取代传统光源的新型光源，LED的应用范围包括信号显示、行驶汽车照明、景观照明等。目前，市面上的台灯产品种类繁多，但大多数台灯到了晚上需要使用者在黑暗中打开灯光，这是很不方便的，这有悖于现代电器的人性化设计的思想，例如CN217057235U。而且，中国现在约有33％的人有不同程度的视力问题，近视问题尤为突出，而青少年的近视已经严重威胁到了学生的身体健康，但是却少有考虑视力健康的台灯产品。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于单片机的台灯，用以解决现有技术中的台灯需要摸黑开启以及未考虑使用者的视力健康的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种基于单片机的台灯，包括：

单片机；

蓝牙控制电路，与单片机电连接，蓝牙控制电路用于接收蓝牙控制信号，并在接收到蓝牙控制信号后向单片机发送蓝牙控制指令；

人体检测电路，与单片机电连接，人体检测电路用于检测是否有人存在，如果有人存在则向单片机发送人体检测信号；

感光电路，与单片机电连接，感光电路用于检测环境光强度，并向单片机发送环境光强度信号；

照明电路，与单片机电连接，单片机在接收到蓝牙控制指令或人体检测信号后，控制照明电路工作，使照明电路的亮度与环境光强度信号匹配；

超声测距电路，与单片机电连接，超声测距电路用于检测和使用者之间的距离；

蜂鸣电路，与单片机电连接，单片机将距离和设定的距离阈值进行比较，当距离小于距离阈值时，单片机控制蜂鸣电路发出提示音。

本申请中的一种基于单片机的台灯，具有以下优点：

提供了以STC单片机为核心的台灯，在人体处于台灯附近，且周围的光线强度很低时，台灯自动打开，而且当人体过于靠近台灯时，台灯会发出警报的声音，以提醒使用者正确的姿态，在使用者离开时，台灯自动熄灭，从而降低因阅读光线造成的近视，更加节约能源和环保。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于单片机的台灯的组成示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于单片机的台灯的整体电路示意图；

图3为本申请实施例提供的超声测距电路的具体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1-3为本申请实施例提供的一种基于单片机的台灯的组成示意图。本申请实施例提供了一种基于单片机的台灯，包括：

单片机；

蓝牙控制电路，与单片机电连接，蓝牙控制电路用于接收蓝牙控制信号，并在接收到蓝牙控制信号后向单片机发送蓝牙控制指令；

人体检测电路，与单片机电连接，人体检测电路用于检测是否有人存在，如果有人存在则向单片机发送人体检测信号；

感光电路，与单片机电连接，感光电路用于检测环境光强度，并向单片机发送环境光强度信号；

照明电路，与单片机电连接，单片机在接收到蓝牙控制指令或人体检测信号后，控制照明电路工作，使照明电路的亮度与环境光强度信号匹配；

超声测距电路，与单片机电连接，超声测距电路用于检测和使用者之间的距离；

蜂鸣电路，与单片机电连接，单片机将距离和设定的距离阈值进行比较，当距离小于距离阈值时，单片机控制蜂鸣电路发出提示音。

示例性地，单片机U2可以采用STC系列，具体可以采用STC89C52单片机。蓝牙控制电路主要包括蓝牙芯片，其型号可以为HC-05，该蓝牙芯片通过接口J8与单片机通信，其可以接收使用者持有的蓝牙遥控器发出的蓝牙控制信号，并在接收到蓝牙控制信号后向单片机发送蓝牙控制指令。

人体检测电路主要包括红外传感器和三极管Q2，红外传感器的型号可以为HC-SR501，该红外传感器通过接口J5与单片机通信，当其集成在台灯内部后，可以检测朝向的方向上是否存在人，如果存在人，其引脚2将变为高电平，此时三极管Q2导通，发光二极管D5点亮的同时也向单片机发送人体检测信号。

感光电路主要包括光敏电阻，其型号可以采用5539，当外界的环境光强度发生变化时，光敏电阻的阻值也会发生相应变化，因此导致输入至单片机的电压也会发生相应变化，该电压的变化即为环境光强度信号。在本申请的实施例中，感光电路和单片机之间还连接有模数转换电路，该模数转换电路主要包括模数转换芯片U1，其型号可以为ADC0832，该模数转换芯片用于将感光电路产生的模拟电信号转换为相应的数字电信号，并发送至单片机。

照明电路可以采用多组LED灯珠，在本申请的实施例中，照明电路中的LED灯珠可以通过USB接口J6与单片机电连接，以提升照明电路的维护便捷性。

超声测距电路主要包括超声测距芯片，其型号可以为HC-SR04，该芯片的发射探头和接收探头分别通过接口J2和J7与单片机电连接。如图2所示，超声测距芯片主要包括超声测距单片机和电平转换芯片，超声测距单片机可以采用EM78P153，而电平转换芯片可以采用MAX232，发射探头可以与电平转换芯片的输出端电连接，而接收探头接收的超声信号则需要经过多级放大后输入至超声测距单片机，以对超声信号进行解码，同时超声测距单片机也与电平转换芯片电连接，以向超声电平转换发送超声发射指令。

蜂鸣电路主要包括蜂鸣器LS2和三极管Q1，三极管Q1起到开关的作用，当单片机输出高电平信号时，三极管Q1导通，使蜂鸣器LS2通电进而发出蜂鸣音。在本申请的实施例中，当蜂鸣器LS2通电工作时，发光二极管D3也点亮。

进一步地，单片机在人体检测信号的控制下启动照明电路后，还持续监测人体检测信号是否发生变化，即该信号是否消失，如果消失，说明台灯附近已经不存在人，此时单片机开始计时，当计时达到设定的判定阈值，例如30s，单片机控制照明电路断电，使台灯熄灭，以节约能源。而且，本申请中的单片机在接收到人体检测信号后，还判断感光电路产生的环境光强度信号代表的环境光强度值是否低于设定的光照强度阈值，如果低于，说明环境较暗需要启动照明电路，此时单片机再控制照明电路工作，以避免白天环境光足够时台灯发生误启动。

在一种可能的实施例中，还包括：电源电路，用于将输入的电源电压转换为5V电源，将该5V电源提供给单片机、蓝牙控制电路、人体检测电路、感光电路、照明电路、超声测距电路和蜂鸣电路。

示例性地，电源电路通过接口J4接入输入电源，输入的电源电压为12V，其将12V直流电源转换为5V直流电源后，提供给上述的单片机、蓝牙控制电路、人体检测电路、感光电路、照明电路、超声测距电路和蜂鸣电路，使这些电路能够正常工作。

在一种可能的实施例中，还包括：显示电路，与单片机电连接，显示电路用于显示距离的数值。

示例性地，显示电路主要包括液晶显示屏LCD1，其型号可以为LCD1602，超声测距电路检测到的和使用者之间的距离经过单片机转换为数字后，可以由液晶显示屏LCD1显示，以使使用者实时了解自己和台灯之间的距离。

在本申请的实施例中，液晶显示屏LCD1还连接了滑动电阻R2，通过对滑动电阻R2阻值的调节，可以使接入液晶显示屏LCD1的电源电压发生变化，以调节液晶显示屏LCD1的清晰度。

在一种可能的实施例中，还包括：语音播放电路，与单片机电连接，单片机将照明电路启动后的工作持续时间与设定的时间阈值进行比较，当工作持续时间达到时间阈值时，单片机控制语音播放电路播放预先存储的语音信息。

示例性地，语音播放电路主要包括语音芯片U4，具体为OTP类型的芯片，该语音芯片能够将使用者输入的语音存储起来，并在需要时通过扬声器LS1播放。通过播放语音信息，可以让使用者在经过一定时间的学习，例如2小时后获得进行休息，以放松眼部肌肉，进而保护视力。

在一种可能的实施例中，还包括：按键电路，与单片机电连接，按键电路用于在使用者的按压操作下调整时间阈值。

示例性地，按键电路包括多个按键，本申请实施例中的按键包括S2-S6，其中按键S2为设置键，按键S3为确定键，按键S4为上方向键，按键S5为下方向键，按键S6为模式切换键。使用者需要调整时间阈值时，首先按压设置键S2，然后通过上方向键S4或下方向键S5对当前的时间阈值进行增加或减小，当调整到需要的时间阈值后，按压确定键S3即可完成对时间阈值的调整。而当需要切换台灯的工作模式时，使用者可以按压模式切换键S6，以将台灯的工作模式在自动和手动模式下进行切换，在手动模式下，台灯采用蓝牙控制信号进行亮灭的控制，而在自动模式下，台灯采用人体检测信号进行亮灭的控制。在本申请的实施例中，单片机还将与当前工作模式对应的模式指示灯LED1或LED2点亮，以使使用者了解台灯的当前工作模式。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种基于单片机的台灯，其特征在于，包括：

单片机；

蓝牙控制电路，与所述单片机电连接，所述蓝牙控制电路用于接收蓝牙控制信号，并在接收到所述蓝牙控制信号后向所述单片机发送蓝牙控制指令；

人体检测电路，与所述单片机电连接，所述人体检测电路用于检测是否有人存在，如果有人存在则向所述单片机发送人体检测信号；

感光电路，与所述单片机电连接，所述感光电路用于检测环境光强度，并向所述单片机发送环境光强度信号；

照明电路，与所述单片机电连接，所述单片机在接收到所述蓝牙控制指令或人体检测信号后，控制所述照明电路工作，使所述照明电路的亮度与所述环境光强度信号匹配；

超声测距电路，与所述单片机电连接，所述超声测距电路用于检测和使用者之间的距离；

蜂鸣电路，与所述单片机电连接，所述单片机将所述距离和设定的距离阈值进行比较，当所述距离小于所述距离阈值时，所述单片机控制所述蜂鸣电路发出提示音；

显示电路，与所述单片机电连接，所述显示电路用于显示所述距离的数值；

语音播放电路，与所述单片机电连接，所述单片机将所述照明电路启动后的工作持续时间与设定的时间阈值进行比较，当所述工作持续时间达到所述时间阈值时，所述单片机控制所述语音播放电路播放预先存储的语音信息；

按键电路，与所述单片机电连接，所述按键电路用于在使用者的按压操作下调整所述时间阈值。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的台灯，其特征在于，还包括：

电源电路，用于将输入的电源电压转换为5V电源，将该5V电源提供给所述单片机、蓝牙控制电路、人体检测电路、感光电路、照明电路、超声测距电路和蜂鸣电路。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的台灯，其特征在于，还包括：

模数转换电路，电连接在所述感光电路和单片机之间，所述模数转换电路用于将所述感光电路产生的模拟电信号转换为相应的数字电信号，并发送至所述单片机。