本文系統講述如何利用PIC16F877微控制器實現觸摸式調光臺燈的智能化控制，實現(1)觸摸調光；(2)燈絲預熱；(3)自動消除眩光、頻閃；(4)定時鬧鐘；(5)特色鈴音；(6)整點報時；(7)事件提醒；(8)日歷功能；(9)中文液晶顯示等功能，滿足安全、高效、無眩光、無頻閃、功能齊全等質量標準。

硬件設計

1.PIC16F877征控制器

PIC16F877微控制器為MicroChip公司FLASH型CPU，片內含8K的FLASH程序存儲區，368字節RAM，256字節的EEPROM,35個獨立I/0口，一個16位計數器/定時器，兩個8位計數器/定時器，14個可獨立使用也可嵌套使用的中斷源，2個捕捉器、比較器、PWM模塊，,白帶8路10位A/D，內帶看門狗WDT及電源監視，具有休眠、等待等多種節電方式，I/0口可以直接驅動LCD。

2.硬件電路設計

觸摸式調光臺燈硬件框圖如上圖所示，硬件原理圖如下圖所示。

上圖中C1和T1組成EMI濾波器，一方面可以減少鎮流器對電網的干擾，另一方面可以防止其它電器設備對鎮流器的干擾；V1-V4組成橋式整流器；C3、C4、V5、V6和R21組成無源功率因數校正電路，使功率因數達到0.9以上，為保證功率燈管使用壽命，電路的功率峰值因數應小于1.7，本文采用PIC16F877單片機的捕捉功能對頻率進行反饋回讀，根據頻率的變化采取相應的措施，改變IR2151的輸入，從而控制IR2151的輸出頻率，達到控制輸出功率的目的。該方法可以使光源更穩定，消除眩光、頻閃，達到護眼燈的效果。

觸摸式調光燈工作時通過觸摸金屬片A(亮鍵)、B(暗鍵)，將人體雜波信號通過耦合電容加到MCU的I/0口進行檢測，同時，耦合電容還可以防止因個別器件損壞而造成麻電現象；MCU根據檢測到的信號通過程序分析、運算，將PWM信號從17腳輸出到IR2151，控制振蕩頻率；振蕩器經高端(HO)和低端(LO)引腳輸出，驅動兩個場效應管IRF830交替導逼和截止，達到控制燈管的目的。

燈絲的預熱由熱敏電阻控制，上電后，IR2151的6腳、電感L1、電容C1O、Cl3組成串聯諧振電路，在Cl3上產生高壓加到燈管兩端，將燈點亮。其中，RT為正溫度系數的熱敏電阻，起到對燈絲預熱的作用；電源接通后燈絲電流幾乎全部加載到C1O和RT上，由于C1O電容較大,LC串聯電路不發生諧振，隨著溫度升高，RT阻值迅速增大，RT支路相當于開路)使LC串聯電路發生諧振，即達到對燈絲進行預熱及軟啟動的作用，延長了燈管的使用壽命，整個過程MCU時刻進行監控及調整，實現真正的智能化控制。

軟件設計

軟件設計由MCU初始化、裝置自檢、定時采樣、中斷處理、液晶顯示、按鍵處理六部分，軟件流程如下圖所示。

定時器中斷子程序為軟件設計的核心，包含濕度、濕度采樣、調光，除眩等控制，本文對溫度、濕度的精度要求不是非常的嚴格，采樣周期設為1min，通過采樣5個點求平均值，且精度滿足采樣要求。

定時器初始化子程序如下；

/***********定時器初始化*******/

void tmint(void)

{

INTCON=0X00；

/********關閉中斷**********/

GIE=1；

／***********總中斷使能INTCON.7**********／

PEIE=1；

/*********外圍接口中斷使能位，必須置1否則TMR1中

斷不好用***********/

TMR1IE=1；

/**********TMR1溢出中斷使能位**********/

T1 CON=0X24；

／******************預分頻器1：4暫時不打開TMR1***********／

TMR1 L=0X77；

TMR1 H=0XEC；

／**************定時器賦初值20mS中斷1次***************／

TMR1ON=1；

/***********啟動TMR1開始計數。T1CON.0**************/

}

定時器中斷子程序如下：

/************定時器中斷***********/

void interrupt clkint(void)

{

int i，j，k：