一、项目简介
本设计以STC89C52 单片机作为主控核心，搭建家用智能台灯控制系统。集成人体红外检测、光敏亮度采集、坐姿检测、手动按键调光、声光坐姿报警、自动 / 手动模式切换等功能。可以根据环境光照自动调节台灯亮度，人体靠近自动开灯，坐姿不良时声光提醒，也支持手动增减亮度，适合课程设计、单片机毕设参考，全部电路可直接在 Proteus 中仿真运行。
二、系统整体方案
整个系统分为五大模块：单片机最小系统、环境采集模块、按键控制模块、台灯驱动输出模块、坐姿声光报警模块。
- STC89C52 最小系统：包含 12M 晶振电路、复位按键，为单片机提供时钟与上电复位。
- 信号采集单元
- 人体红外检测：检测是否有人，有人触发台灯开启逻辑；
- 光敏电阻 RV1：采集环境光照强度，经 ADC0832 模数转换，将模拟光强转为数字量给到单片机；
- SRF04 超声波模块（坐姿检测）：检测人与台灯距离，距离小于设定阈值，判定坐姿低头过近，触发报警。
- 按键模块：三个独立按键，实现自动 / 手动模式切换、亮度增加、亮度减少。
- 台灯驱动电路：通过 4009 反相器、三极管 2N3904 搭建开关驱动，控制 LED 台灯 D1 的亮灭与 PWM 调光。
- 声光提醒电路：PNP 三极管驱动蜂鸣器 BUZ1 与红色指示灯 D3，坐姿距离过近时蜂鸣器鸣叫、红灯点亮提醒。
三、硬件电路解析
1、单片机最小系统
晶振 X1 选用 12MHz，C1、C2 为 30pF 起振电容；复位电路由复位按键、电阻 R1 组成，按下按键实现系统复位。主控 STC89C52 的 P2 口外接 ADC0832，P1 口连接功能按键与状态指示灯，P3 口对接 SRF04 超声波坐姿检测模块。
2、ADC0832 光强采集电路
光敏电阻 RV1 和 R2 组成分压电路，环境光线变化会改变分压电压，电压信号送入 ADC0832 模拟输入通道。ADC0832 把模拟光信号转换成数字信号，单片机读取数值，根据数值大小判断环境明暗，自动调整台灯输出亮度。4009 反相器用于信号电平整形，保证采样信号稳定。
3、人体红外检测电路
人体感应输出信号经过 4009 反相器处理送入单片机 IO 口，检测到人体存在时，才允许台灯开启；无人状态下，自动关闭台灯，实现人来灯亮、人走灯灭的节能逻辑。
4、SRF04 坐姿检测模块
SRF04 超声波模块用来测量使用者和台灯之间的距离，当检测距离≤25cm，判定坐姿距离过近，单片机输出电平触发声光报警，提醒纠正坐姿，预防近视。
5、按键输入电路
三个独立按键接到 P1 口：
- 自动 / 手动切换：切换调光模式；自动模式依靠光敏自动调光；手动模式下屏蔽光强采样，由按键手动调亮、调暗。
- 亮度增加、亮度减少：手动模式下修改 PWM 占空比，改变台灯 LED 的平均亮度。绿色 LED D2 作为模式状态指示灯。
6、台灯 PWM 驱动电路
单片机输出 PWM 控制信号，经过 4009 反相器，两级三极管 2N3904 放大驱动，控制台灯 LED D1。通过调整 PWM 占空比，实现台灯多级亮度调节；电容 C4 起到滤波平滑，减弱灯光频闪。
7、坐姿声光报警电路
当超声波检测距离小于阈值，单片机 IO 输出高电平，驱动 PNP 三极管导通，蜂鸣器 BUZ1 发声，D3 红灯点亮，完成声光提示。
四、系统功能逻辑
- 自动模式：人体红外检测到人存在，读取光敏 ADC 数值。环境越暗，PWM 占空比越大，台灯越亮；环境光线充足，则降低亮度甚至关闭台灯。人离开后，人体红外无信号，台灯自动熄灭。
- 手动模式：不受光敏传感器控制，通过 "增加亮度""减少亮度" 按键直接修改 PWM 输出，自定义台灯亮度。
- 坐姿保护：无论自动还是手动模式，SRF04 实时测距，距离小于 25cm，蜂鸣器和警示灯启动，提醒调整坐姿；距离恢复正常，报警自动关闭。
- 复位按键：按下复位，系统全部参数重置，回到上电初始状态。
五、仿真调试要点
- ADC0832 接线注意 CLK、DI、DO 引脚不能接反，否则读取的光强数据错乱；
- SRF04 超声波模块，注意 IO 时序，需要单片机发送触发脉冲再读取回波计算距离；
- PWM 驱动三极管注意极性，2N3904 为 NPN 管，电平逻辑配合 4009 反相器，避免出现台灯常亮无法关闭；
- 光敏电阻 RV1 仿真时可以修改阻值模拟白天黑夜不同光照环境，验证自动调光效果；
- 人体红外在 Proteus 仿真中，可手动改变输入电平模拟有人、无人两种场景。
六、项目总结
这款基于 STC89C52 的智能台灯，将光敏采集、人体感应、超声波坐姿防护结合在一起，不仅仅实现普通台灯照明，还具备护眼坐姿提醒、节能人感控制。硬件电路完整，Proteus 仿真可直接跑通，适合 51 单片机课程设计、大作业学习，也可以在此基础上拓展 OLED 显示亮度、定时关灯等更多功能。
通过网盘分享的文件：仿真文件获取.zip 链接: https://pan.baidu.com/s/1V5zzxbpHc_fRqfGIzSdLfg?pwd=6666 提取码: 6666