1. 研究目的与意义
台灯是家庭的生活必需品，而目前市场上的台灯使用的发光体为普通荧光管或LED，存在着许多弊端。例如灯光亮度不能随环境变化自动调节，致使光线过弱或过强，长时间使用会导致眼疲劳，伤害人眼等。而且普通护眼台灯和一般台灯，其调节灯亮度只能手动调节，并且效率不高，即使使用节能灯管，还是不能掩饰其效率不理想的弊端。
本课题拟设计一款人性化的智能护眼台灯，集护眼与高效为一体，目的在于弥补目前已有产品的缺陷，满足人们的生产生活的需要。以单片机为核心，运用传感技术，可以实现一款新型的智能台灯。此台灯在传统的台灯上添加了智能护眼、自动启停、档位自动切换等功能，弥补了传统台灯的不足。
2. 课题关键问题和重难点
根据智能台灯的功能需求，台灯系统需要满足以下要求：能够自动检测环境，测量人与台灯的距离，自动控制灯的亮灭，人眼超过一定距离台灯报警；实现不同情景下，台灯亮度的控制，可根据环境亮度切换不同台灯亮度。这就要求我们可以通过传感器准确的采集人体的信号以及环境的信号，并通过单片机控制驱动以控制台灯的启停及亮度的切换。
本智能台灯系统采用热释电人体红外传感器，人体进入其感应范围内，传感器就产生几毫伏的信号，有信号台灯启动，无信号则不启动；采用光敏传感器来感应光强，将得到的模拟信号转为数字信号，通过PMW控制占空比从而控制灯的亮度；采用超声波传感器来测定人眼与台灯距离，并设定预设范围，当人眼距离超过此范围则蜂鸣器报警。
关键问题：
3. 国内外研究现状（文献综述）
目前经济发展社会进步，人们的生活越来越趋向智能化和节能化，而智能台灯的出现大大满足了人们的生活、学习、工作对于照明的需求。智能台灯以MSP430F149为核心，通过CPU对亮度和人体距离等环境采集，实现护眼灯的照明亮度实时控制和环境数据显示功能。采用光传感器采集光照强度和人体热释红外传感器检测人与灯的距离，根据光照强度和人体距离控制灯珠亮度。灯珠采用高亮白光LED，恒流驱动，无频闪，不伤害眼睛，保护视力。
一般基于MSP430单片机的智能护眼灯，包含单片机MSP430F149、人体感应模块、温度检测模块、超声波感应模块、光线检测模块、灯光控制模块和显示模块。其中，人体感应模块采用红外检测传感器检测是否有人在灯的附近：如果附近有人，灯光变亮；如果附近没有人，灯光则变暗或灭掉。光线检测模块采用光敏传感器采集光线的亮暗，然后控制灯光的亮暗。超声波感应模块检测台灯与人体的距离，根据距离的远近自动调节光线的亮暗。温度检测模块采用温度传感器检测当前的温度，提示灯前的人注意保暖。显示模块采用液晶模式显示当前检测的温度、距离等信息，便于灯前工作的人了解当前的情况。此类护眼灯的设计涉及到了热释电红外传感器、超声波传感器、温度传感器、光敏传感器等等，其中热释电红外传感器应用广泛。
热释电红外传感器在结构上引入场效应管，其目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用，因而需要用电阻将其转换为电压形式。故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式来完成阻抗变换。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。
4. 研究方案
系统由人体红外感应模块、单片机控制模块、光照度探测模块、超声波测距模块、驱动模块等构成。人体红外感应模块和光照度探测模块负责采集环境信号，先利用人体红外感应模块采集信息传送给主控制器单片机来判断室内是否有人，进而去控制照明驱动电路的开关是否闭合，再根据光照度探测模块采集到的信号送往单片机，单片机根据此信号去控制输出 PWM波的占空比，进而调节照明灯的光照强度；超声波测距模块测人眼距离，通过单片机控制，超过预设值蜂鸣器报警。
5. 工作计划
第1周：查阅相关资料，掌握工作原理；
第2周： 准备外文文献及翻译，起草设计方案；
第3周：继续查阅相关资料，论证设计的可行性，研究设计方案和设计思路；
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