摘要：现在市场上出售的台灯大都是经过手动调理灯火亮度，不能灵敏的主动调理亮光，不光费事，而且易形成不必要的糟蹋和对眼睛有不良的影响。本规划针关于许多人在运用台灯过程中的不良习惯及忽视光线强度而形成的各种眼睛和脊柱问题，首要经过光电传感器对环境光线及俯身方位的检测，主动调理台灯亮度和报警，以到达维护眼睛及纠正坐姿的意图。该电路具有规划合理，结构简略，高效节能，本钱低价等长处，弥补了现有台灯不能实在做到智能调光与报警的缺乏。
台灯是咱们作业学习的好帮手，一个小小的台灯，给咱们在光线较暗的时分看书、学习等带来了巨大便当。据相关调查结果显现，现在运用台灯的大多数是学生和教师，由于现在学习使命深重，简直一切同学都要晚上“开夜车”做各种作业，台灯则是他们的首要学习东西之一。而现在许多青少年伏案阅览学习是由于坐姿不正确以及灯火运用不当，很简略形成视觉疲惫乃至近视。而且现在咱们所运用的台灯，大多都是手动调理亮光，市场上的所谓护眼灯等产品，不过是在台灯内装上好质量的镇流器及换上光线愈加柔软的LED灯管罢了。即便有能够调理亮度的开关，但许多人在认真读书写字的时分根本就忘记了调理亮度了，一切手动的亮度调理护眼含义不大。所以如果有一台能够智能调理光照亮度及时刻提示坐姿有问题的台灯，则不光能够起到节能护眼的意图，还能够纠正许多同学不良的写字姿态。本规划就是以能够完成实在智能护眼台灯的完成而翻开研讨的。
1 智能台灯功用简介
本规划首要选用光控调理及主动操控原理完成以下功用：
1)灯珠亮度能够依据环境光线的亮度主动调理，即当环境光线较强时其灯珠亮度主动变弱;而当环境光线较弱时，灯珠亮度则主动变亮。
2)具有坐姿不良的报警功用。当写字或看书者伏案过低，则其报警，提示人应该留意坐姿。
3)具有独立的电源开关。
2 规划原理及电路
该电路首要由3部分组成，电源部分，亮度主动调理部分及电路报警部分。
2.1 电源部分
1)USB电源
本测验电路首要运用5 V直流电压，为了便利起见我选用的是USB输电的形式，能够将USB输出衔接上开关，加上滤波电容。
2)三端稳压电源
由于此电源的规划即为直流稳压电源的规划，有模仿电路常识的都能够规划，非常简略，我在此简略介绍下即可。(如图1)
变压器输出9 V电压经过桥式整流电路并电容滤波，在电容C1两头大约会有11 V多一点的电压，如若从电容两头直接接一个负载，当负载改动或交流电源有一些动摇就使C1
两头的电压较大起伏的改动，要取得一个更安稳的电压，需求来接一个三端稳压元件。三端稳压器是一种集成电路元件，其内部由少量三极管和电阻等组成，在研讨电路时可简略的看作这是一个能主动调理电阻的元件。当负载电流大时三端稳压器内的电阻会变小，而当负载电流变小时三端稳压器内的电阻又会变大，这就能使得稳压器的输出电压为稳定值。要得到5 V的电压，就会选用7805，7805其类型可能会因不同生产厂家而不同。三端稳压器.然后用105的电容器，有电容滤波和阻尼效果。最终以一个输出电源引脚在C2的两头，可与其它设备衔接，如MP3等。虽然7805最大电流是1 A，但实际运用尽量不要超越500 mA，否则会发热很大，一不小心就烧坏了。当负载电有大于200 mA时需加散热片。
2.2 亮度主动调理部分
如图2所示，三极管Q1选用C9014三极管，该三极管扩大倍数高达200～600倍，集电极最高答应经过电流为0.1 A。
电位器为R0是3296-W103类型电位器，可调规模1～10 kΩ。
光敏电阻RG2选用φ3系列的GL3516类型光敏电阻，该光敏电阻最大电压100 V，亮电阻的规模为1～10kΩ，暗电阻为10 MΩ，最大功耗50 mW，光谱峰值540 nm，呼应时刻30 ms。
R6选4.3 kΩ的电阻，R7选15 Ω小电阻。
YL—DO101RW—A2—01 1W大功率自光LED灯珠的发光率和电流计算式为：
η=3I*100%(I的单位为A)
即当LED灯珠电流约为330 mA时，灯珠发光率为100%。
经过以上计算结果发现。本台灯的亮度能随环境光照条件主动改动，当环境光线较亮时，台灯能主动下降52%的亮度，当环境光线过暗时，台灯能主动添加12.7%的亮度。环境光照改动之间，灯就会主动调理亮度。用户会处在一个舒适的用眼环境。
值得留意的是，这儿说的环境光照是指台灯亮度规模内的环境光照，由于光敏电阻RG2是一个可移动的探头，运用台灯如看书时，该探头应放置在书本邻近才更实在。
2.3 台灯报警部分
低光报警器电路完成较低光线时能主动报警。即光线改动时(光照强度变小)，光敏电阻阻值猛增，输入值改动，555定时器改动输出信号，使得喇叭或是蜂鸣器发声，到达主动报警的意图。(如图3)
低光报警器电路完成较低光线时能主动报警。即光线改动时(光照强度变小)，光敏电阻阻值猛增，输入值改动，555定时器改动输出信号，使得喇叭或是蜂呜器发声，到达主动报警的的。
由555定时器和光敏电阻为首要器材组成的低光报警电路，其中心组成、分是555定时器，将定时器接成多谐振动 电路，构成信号发生电路。低光报警电路在漆黑或光线缺乏的情况下，依托光敏电阻的阻值增大使555定时器振动输出矩形波，触发蜂鸣器，能够完成低光报警。
对振动电路来说，555定时器为其中心。其输入信号受电阻R3、光敏电阻RG1的操控，输出电平操控蜂鸣器LS1、发光二极管D4作业，555定时器的功用首要由两个比较器确认。电压操控RS触发器和放电管的状况由两个比较器的输出确认。在电源与地之间施加电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2/3 VCC，C2的反相输入端
的电压为1/3 VCC。若触发输入端TR的电压小于1/3 VCC，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端值为1。若使阈值输入端TH的电压大于2/3 VCC，一起TR端的电压大于1/3VCC，则C1的输出为0，C2的输出为1，RS触发器设置为0，使输出为低。
在电路调试中，当正常光照为110勒克斯时，置RG1在光照下，555没有输出频率，蜂鸣器也就不会响。细调RG1，使光照变弱，当调到某一数值时，电路起振，扬声器宣布“嘟……”声，然后再将光照增大少量，使电路恰好停振，该报警器就调试成功了。
3 电路测验
以此仿真制造模仿电路，测验该光控台灯操作过程如下：
1)翻开开关。
2)用不通明纸板遮挡台灯下边光敏元件时，台灯警报灯闪，而且蜂鸣器宣布声音，当将纸板移开时，警报灯灭，蜂鸣器不宣布声音。
3)运用一个手电筒照耀台灯上部的光敏电阻时，手电筒离光敏电阻越远，台灯越亮，当手电筒挨近光敏电阻时，台灯逐步变暗乃至不发光。
测验证明，本规划能够正常运转，功用完善。
4 结束语
跟着年代开展，智能台灯必定是未来的干流台灯用具。运用光敏元件的特性用于智能开关操控方面本钱低价，效果显著。选用光敏电阻和三极管作为亮度操控模块的中心结构非常简略。由于抛弃运用单片机大大下降了台灯的本钱。用热释电红外传感器和二级扩大电路等组成的报警模块能在用户过于接近台灯时及时提示用户纠正坐姿，关于维护视力有很好的协助。本规划制造的台灯在节能环保，维护视力等方面比一般台灯有了较大的改善，契合开展需求，具有宽广的远景。
本课题的电路完成还能够选着单片机制造，但由于学科选修问题，以及模仿电路能够对模仿信号进行准确的、实时的处理，单片机不简略完成这些要求，以及单片机本钱较高，模仿电路在弱小信号扩大上有无与伦比的优势。所以我挑选了用模仿电路来完本钱电路的功用。
