[实用新型]一种基于STM32的多功能智能台灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及单片机检测控制领域，具体为一种基于STM32的多功能智 能台灯。

背景技术

台灯是人们日常生活和学习当中必不可少的工具，它体积小巧携带方便，即 插即用，大大方便了人们的生活，只要有电源就可以使用。但是传统的台灯有许 多的不足和缺陷，最主要的是不够智能，没有内置的微控制器对其工作状态进行 合理调控，大部分的台灯亮度不能调节，或者调光手段比较落后，比如通过在电 路上串接多级电阻等手段改变电压，这种方式既不节能也不能实现无极调节，环 保性和舒适性大打折扣；传统台灯同样不能实现定时功能，不能实现远程遥控， 功能比较单一，不能实现多功能。由于驱动和调节手段相对落后，因此对灯管的 冲击比较大，灯管的使用寿命较短，无形当中增加了消费者的购买成本，安全性 和性价比较低。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种基于STM32的多功能智能台灯，以解决目前市场 上大多数台灯亮度不可调节，或者调光手段落后，不能实现多功能的问题，本装 置以STM32单片机为控制核心，以PWM脉冲宽度调制技术对台灯亮度进行高效无 极调节，以时钟模块对工作时间进行控制和设定。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基 于STM32的多功能智能台灯，包括：主控模块、信号采集模块、A/D转换器模块、 时钟模块、人机交互模块、AC/DC变换器模块、DC/DC变换器模块、开关模块、灯 管、市电电源；主控模块包括STM32单片机；信号采集模块包括光照传感器模块； A/D转换器模块包括PCF8591模数转换电路；时钟模块包括DS1302时钟电路；人机 交互模块包括液晶屏显示模块、VSHX1838通用一体化红外遥控、按键；AC/DC变 换器模块包括单相桥式整流电路；DC/DC变换器模块包括直流斩波电路；开关模 块包括触摸感应开关；灯管包括一体化LED节能灯管；市电电源为工频220V单相 交流电源。信号采集模块与A/D转换器模块是电气连接；A/D转换器模块与STM32 单片机是电气连接；时钟模块与单片机是电气连接；液晶屏显示模块与单片机是 电气连接；按键与单片机是电气连接；VSHX1838通用一体化红外遥控与单片机通 过红外无线通信连接；市电电源与开关是电气连接；开关与AC/DC变换器模块是 电气连接；AC/DC变换器模块与DC/DC变换器模块是电气连接；DC/DC变换器模块 与灯管是电气连接；单片机与DC/DC变换器模块是电气连接。

所述STM32单片机负责接收红外和按键输入信号、采集传感器信号、计算和 控制PWM信号的占空比，以及驱动液晶显示模块。

所述光照传感器模块负责测量环境光以及台灯的发光强度，采集到的信号为 模拟信号，需要使用A/D转换器转化为数字量。

所述A/D转换器模块负责处理光照传感器采集到的模拟信号，将模拟信号转 换为单片机能够识别和处理的数字信号。

所述DS1302时钟电路负责为系统提供精确的时间，可以提供日期和时间信 息，为台灯的工作进行计时，设置后可以实现定时开关台灯。

所述液晶屏显示模块负责对传感器测量到的光照强度，当前的时间，台灯的 定时、亮度设置信息以及工作状态等信息进行显示；VSHX1838通用一体化红外遥 控和按键负责对台灯亮度和定时时间进行精确设置和调节。

所述单相桥式整流电路负责将市电电源输入的220V交流电整流成直流电，它 是由4根整流二极管和滤波电容组成。

所述直流斩波电路负责将整流电路整流得到的电压过大的粗糙的直流电转 换成为电压等级合适的性能优良直流电，供负载灯管使用，直流斩波电路的输出 受单片机输出的PWM信号控制，PWM信号的占空比决定着灯管的亮度和工作状态。

所述触摸感应开关负责控制台灯的开关，开关上的触摸控制线接在台灯的金 属部分上，只要人体触摸到台灯的金属部分，人体所携带的静电就会触发开关动 作，达到开关效果，十分方便。

所述一体化LED节能灯管作为发光元件，它相比于普通光源效率更高，使用 寿命更长，直流斩波电路通过输出占空比可调的直流电来调节灯管的亮度，可以 实现无极调节，几乎没有电能的浪费。

所述市电电源为工频50Hz电压等级220V的单相交流民用电源。