基于51單片機(jī)的智能臺(tái)燈帶坐姿矯正Proteus仿真設(shè)計(jì)（包含仿真和源程序）

ID:331717 · 發(fā)表于 2023-2-19 15:14

功能描述：

1、系統(tǒng)分為自動(dòng)和手動(dòng)模式，上電之后，綠色的LED燈點(diǎn)亮，代表當(dāng)前是自動(dòng)模式。

2、通過(guò)按鍵1，可以在手動(dòng)模式（綠燈滅）和自動(dòng)模式（綠燈亮）之間來(lái)回切換。

3、在手動(dòng)模式下，可以通過(guò)按鍵2降低亮度，按鍵3增加亮度。

4、在自動(dòng)模式下，首先要檢測(cè)到有人，才進(jìn)行亮度的自動(dòng)控制，否則臺(tái)燈熄滅。調(diào)整光敏電阻，模擬光照的變化，從而就可以看到臺(tái)燈的亮度會(huì)隨著環(huán)境中的光照強(qiáng)度的改變而改變，效果是光照越弱，臺(tái)燈越亮。如果人體傳感器 1 分鐘檢測(cè)不到有人，臺(tái)燈就會(huì)自動(dòng)熄滅。

5、無(wú)論是自動(dòng)模式還是手動(dòng)模式，都是把亮度分為 10 個(gè)等級(jí)的。

6、注意，人體感應(yīng)檢測(cè)功能只在自動(dòng)模式下有效。

7、帶坐姿矯正功能，使用超聲波模塊測(cè)量距離，距離過(guò)近發(fā)出告警，提醒擺正坐姿。

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

單片機(jī)源程序如下:

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include "ultrasonic_wave.h"//超聲波頭函數(shù)
#define uchar unsigned char // 以后unsigned char就可以用uchar代替
#define uint unsigned int // 以后unsigned int 就可以用uint 代替
sbit LED = P1^0; // 模式指示燈，亮是自動(dòng)模式，滅是手動(dòng)模式
sbit Lamp = P1^4; // 臺(tái)燈控制引腳
sbit Key1 = P1^1; // 按鍵1，模式切換按鍵
sbit Key2 = P1^2; // 按鍵2，亮度減少按鍵
sbit Key3 = P1^3; // 按鍵3，亮度增加按鍵
sbit ADC_CS = P2^3; // ADC0832的CS引腳
sbit ADC_CLK = P2^0; // ADC0832的CLK引腳
sbit ADC_DAT = P2^1; // ADC0832的DI/DO引腳
sbit Module = P2^2; // 人體紅外檢測(cè)模塊
sbit Beep = P1^5; // 蜂鳴器引腳定義
uchar gCount=0; // 全局計(jì)數(shù)變量
uchar gIndex; // 亮度變量，0是最暗，9是最亮，一共10檔
uint gTime=0; // 計(jì)時(shí)變量，用于計(jì)時(shí)多久沒(méi)檢測(cè)到有人
/*********************************************************/
// 毫秒級(jí)的延時(shí)函數(shù)，time是要延時(shí)的毫秒數(shù)
/*********************************************************/
void DelayMs(uint time)
{
uint i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
/*********************************************************/
// ADC0832的時(shí)鐘脈沖
/*********************************************************/
void WavePlus()
{
_nop_();
ADC_CLK = 1;
_nop_();
ADC_CLK = 0;
}
/*********************************************************/
// 獲取指定通道的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果
/*********************************************************/
uchar Get_ADC0832()
{
uchar i;
uchar dat1=0;
uchar dat2=0;
ADC_CLK = 0; // 電平初始化
ADC_DAT = 1;
_nop_();
ADC_CS = 0;
WavePlus(); // 起始信號(hào)
ADC_DAT = 1;
WavePlus(); // 通道選擇的第一位
ADC_DAT = 0;
WavePlus(); // 通道選擇的第二位
ADC_DAT = 1;
for(i=0;i<8;i++) // 第一次讀取
{
dat1<<=1;
WavePlus();
if(ADC_DAT)
dat1=dat1|0x01;
else
dat1=dat1|0x00;
}
for(i=0;i<8;i++) // 第二次讀取
{
dat2>>= 1;
if(ADC_DAT)
dat2=dat2|0x80;
else
dat2=dat2|0x00;
WavePlus();
}
_nop_(); // 結(jié)束此次傳輸
ADC_DAT = 1;
ADC_CLK = 1;
ADC_CS = 1;
if(dat1==dat2) // 返回采集結(jié)果
return dat1;
else
return 0;
}
/*********************************************************/
// 定時(shí)器初始化
/*********************************************************/
void TimerInit()
{
TMOD = 0x01; // 使用定時(shí)器0，工作方式1
TH0 = 252; // 給定時(shí)器0的TH0裝初值
TL0 = 24; // 給定時(shí)器0的TL0裝初值
ET0 = 1; // 定時(shí)器0中斷使能
EA = 1; // 打開(kāi)總中斷
TR0 = 1; // 啟動(dòng)定時(shí)器0
}
/*********************************************************/
// 手動(dòng)控制
/*********************************************************/
void ManualControl()
{
// 亮度減少
if(Key2==0) // 如果按鍵2被按下去
{
if(gIndex>0) // 只要當(dāng)前亮度不為最低才能減少亮度
{
gIndex--; // 亮度降低一檔
DelayMs(300); // 延時(shí)0.3秒
}
}
// 亮度增加
if(Key3==0) // 如果按鍵3被按下去
{
if(gIndex<9) // 只要當(dāng)前亮度不為最高才能增加亮度
{
gIndex++; // 亮度增加一檔
DelayMs(300); // 延時(shí)0.3秒
}
}
}
/*********************************************************/
// 自動(dòng)控制
/*********************************************************/
void AutoControl(uchar num)
{
if(num<59) // 最亮
gIndex=9;
else if((num>65)&&(num<81)) // 第二亮
gIndex=8;
else if((num>87)&&(num<103)) // 第三亮
gIndex=7;
else if((num>109)&&(num<125))
gIndex=6;
else if((num>131)&&(num<147))
gIndex=5;
else if((num>153)&&(num<169))
gIndex=4;
else if((num>175)&&(num<191))
gIndex=3;
else if((num>197)&&(num<213))
gIndex=2;
else if((num>219)&&(num<235))
gIndex=1;
else if(num>241) // 最暗
gIndex=0;
}
/*********************************************************/
// 主函數(shù)
/*********************************************************/
void main()
{
uchar ret;
TimerInit(); // 定時(shí)器初始化
Init_ultrasonic_wave(); //超聲波定時(shí)器初始化
LED=0; // 指示燈點(diǎn)亮(自動(dòng)模式指示燈)
ret=Get_ADC0832(); // 獲取AD采集結(jié)果(環(huán)境光照強(qiáng)度)
AutoControl(ret); // 上電先進(jìn)行一次自動(dòng)亮度控制
AutoControl(ret+7);
while(1)
{
StartModule();//啟動(dòng)超聲波
while(!RX) //當(dāng)RX為零時(shí)等待
TR1=1; //開(kāi)啟計(jì)數(shù)
while(RX); //當(dāng)RX為1計(jì)數(shù)并等待
TR1=0; //關(guān)閉計(jì)數(shù)
DelayMs(20);
Conut(); //計(jì)算距離
//距離小于30
if(L_ < 30)
{
// Beep=~Beep;
// DelayMs(1);
// Beep=~Beep;
// DelayMs(1);
Beep=0;
DelayMs(200);
Beep=1;
DelayMs(200);
}
else
Beep=1;
/* 模式切換控制 */
if(Key1==0) // 如果按鍵1被按下去
{
LED=~LED; // 切換LED燈狀態(tài)
DelayMs(10); // 延時(shí)消除按鍵按下的抖動(dòng)
while(!Key1); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 延時(shí)消除按鍵松開(kāi)的抖動(dòng)
}
/* 亮度控制 */
if(LED==1) // 如果LED是滅的
{
ManualControl(); // 則進(jìn)行手動(dòng)控制
DelayMs(200);
}
else // 如果LED是亮的
{
if(gTime<60000)
{
ret=Get_ADC0832(); // 獲取AD采集結(jié)果(環(huán)境光照強(qiáng)度)
AutoControl(ret); // 進(jìn)行自動(dòng)控制
DelayMs(200);
}
}
/*檢測(cè)是否有人*/
if(Module==1)
{
gTime=0; // 檢測(cè)到有人，則把60秒計(jì)時(shí)清零
}
if(gTime>60000) // 如果gTime的值超過(guò)了60000
{
gTime=60000; // 則把gTime的值重新賦值為60000，避免過(guò)大溢出
gIndex=0; // 如果1分鐘檢測(cè)不到有人，則把臺(tái)燈熄滅
}
}
}
/*********************************************************/
// 定時(shí)器0服務(wù)程序，1毫秒
/*********************************************************/
void Timer0(void) interrupt 1
{
TH0 = 252; // 給定時(shí)器0的TH0裝初值
TL0 = 24; // 給定時(shí)器0的TL0裝初值
gTime++; // 每1毫秒，gTime變量加1
gCount++; // 每1毫秒，gCount變量加1
if(gCount==10) // 如果gCount加到10了
{
gCount=0; // 則將gCount清零，進(jìn)入新一輪的計(jì)數(shù)
if(gIndex!=0) // 如果說(shuō)臺(tái)燈不是最暗的(熄滅)
{
Lamp=0; // 則把臺(tái)燈點(diǎn)亮
}
}
if(gCount==gIndex) // 如果gCount計(jì)數(shù)到和gIndex一樣了
{
if(gIndex!=9) // 如果說(shuō)臺(tái)燈不是最亮的
{
Lamp=1; // 則把臺(tái)燈熄滅
}
}
}
void time1() interrupt 3 //T1中斷用來(lái)計(jì)數(shù)器溢出,超過(guò)測(cè)距范圍
{
TH1=0;
TL1=0;
}

復(fù)制代碼

Keil代碼與Proteus8.13仿真下載:

仿真和源程序.7z (180.12 KB, 下載次數(shù): 204)

ID:1065040 · 發(fā)表于 2023-3-28 16:07

大佬，我參考了你的設(shè)計(jì)，把實(shí)物做出來(lái)了，但是取消了紅外熱釋電感應(yīng)，大部分功能都能實(shí)現(xiàn)，但是光敏電阻調(diào)光卻實(shí)現(xiàn)不了，這是為什么呢

ID:1065040 · 發(fā)表于 2023-3-30 00:29

補(bǔ)充，以上大佬程序和仿真是完全沒(méi)有問(wèn)題的，如果想要實(shí)物做出來(lái)，我出現(xiàn)的狀況是無(wú)論自動(dòng)還是手動(dòng)模式的燈是否亮起，都只能采集通電瞬間的燈光，后面只能手動(dòng)調(diào)節(jié)。解決辦法是我在按鈕KEY1翻轉(zhuǎn)那里設(shè)置了flag，把 if(LED==1) 這里的條件分成兩個(gè)while（flag==0）和while（flag==1），即不以LED為標(biāo)志，這樣是我遇到的問(wèn)題以及解決辦法。有同樣情況的同學(xué)可以參考一下。