基于单片机和TLC549的多功能智能照明系统

　　目前市场市场上的照明系统，多采用人工控制的模式，而所谓的节能灯也只是采用了Led灯管照明，没有从根本上实现智能节能的目的。而本照明系统采用单片机作为处理中心，通过光敏电阻采集外部光强信息，并且转化为电压信号，通过Ti公司生产的TLC549数模转换芯片，转化为数字信号输入单片机进行处理，通过Pwm方式，调节输出的电压，从而实现了自动调光。

　　在控制方面，采用了人工和智能控制两种模式，可以自由转换。本系统既可以用作室外大功率照明电路，也可以用于个人的台灯，通过安装本系统可将普通台灯改造成智能多功台灯。

　　一、实现原理

　

　　图1  系统总图

　　二、硬件设计

　　1.红外检测人体电路（总开关）

　　利用芯片Hc-Sr501红外检测模块，探测是否有人体在照明系统，发送0，1信号给单片机进行逻辑判断，在照明系统中，此部分电路作为智能的总开关，实现自动的人走灯灭。

　　2.外界光强采集电路

　　采集光强，本系统用了光敏电阻，以及Ti公司生产的TLC549模数转换芯片完成，特别的在光敏电阻两段并联电容，用来保持采集电压的稳定性。TLC549模数转换芯片采用串行方式与单片机连接，大大的节约了单片机的I/O口的使用。通过数模转换，将由光信号转化过来的模拟电压信号转化成了0到255的数字信号（8位二进制数），从而转化为了单片机可以识别处理的信号。

　　3.模式转换及人工控制按键

　　本系统设有5个按键，用于人工控制系统定时报警与亮度强弱，以及智能控制和人工控制之间的模式转化，体现了人机交流的智能性。

　　4.超声波测距电路，温度测量及长时间工作报警电路

　　当本照明系统用于制作智能台灯时，有必要安装超声波测距电路（HC-SR04），利用超声波的反射原理，测出时间，乘上声速的1/2，即可计算出人眼距离书本的距离，当距离小于25cm时，系统认定距离太近，对看书者视力不利，将会通过由三极管，蜂鸣器组成的报警电路发出尖锐的报警声。本系统使用芯片DS18B20作为温度测量电路，芯片与单片机P1.7口相连，通过读写程序，DS18B20可以测量室内温度。考虑到长时间看书会使人感到疲惫，伤害眼睛，本系统还设计了可供用户自定义的定时系统，用户可通过按键来增加或者减少智能台灯定时时间，时间到时系统会通过蜂鸣器报警，提醒用户注意休息，体现了本系统的人性化特点。

　　5.PWM波形输出

　　系统通过改变PWM脉冲高电平占空比既可以改变输出电压，达到调光的目的。系统用于大功率时，使用可控硅（大功率）放大单片机电流；系统用于台灯等小型用电设备时，用三极管放大电流。

　　6.显示电路

　　本系统使用液晶1602作为一系列参数测量值的显示模块，分别显示定时时间，人眼距书本距离，光照等级，室内温度。