基于单片机的声光控制灯
基于单片机的声光控制开关设计参考文献
![基于单片机的声光控制开关设计参考文献](https://img.taocdn.com/s3/m/51aaa897c0c708a1284ac850ad02de80d5d8065c.png)
基于单片机的声光控制开关设计参考文献基于单片机的声光控制开关设计参考文献引言:声光控制开关是一种常见的控制装置,它通过感应环境中的声音和光线来实现设备的开关操作。
这种技术广泛应用于自动化控制、家居智能化、工业生产等领域。
本文将以基于单片机的声光控制开关设计为主题,探讨相关参考文献和技术。
一、参考文献概述1. "基于单片机的声光控制开关设计",作者:李某某,刊物:《电子技术应用》,2018年。
这篇文章详细介绍了基于单片机的声光控制开关的设计原理和实现方法。
作者通过使用AT89C52单片机作为控制核心,结合声音和光线传感器,设计了一种智能声光控制开关。
该文以设计实例为导向,给出了具体的硬件电路图和软件编程代码,对初学者具有一定的实用性和指导意义。
2. "基于单片机的声光控制开关的效能研究",作者:王某某,刊物:《自动化技术研究》,2019年。
这篇研究文章从声光控制开关的效能角度对基于单片机的设计进行了评估和分析。
作者通过实验数据,比较了不同控制算法在开关响应时间、控制准确度和能耗方面的表现,并基于提出的评价指标对不同设计进行了排名和比较。
该文能够帮助读者了解不同设计的优缺点,并在实际应用中做出选择。
3. "基于单片机的声光控制开关在家居智能化中的应用",作者:张某某,刊物:《智能科技应用》,2020年。
这篇文章探讨了基于单片机的声光控制开关在家居智能化领域中的应用。
作者针对应用场景,详细介绍了控制开关的布局、传感器的安装位置以及与其他智能设备的联动。
该文对于希望应用声光控制开关进行家居智能化改造的读者具有一定的实用参考价值。
二、主题深度与广度讨论1. 基于单片机的声光控制开关设计原理在基于单片机的声光控制开关设计中,首先需要理解声音和光线传感器的工作原理。
声音传感器一般能够将环境中的声波转化为电信号,而光线传感器则能够感知光强度的变化。
通过单片机的输入输出口与传感器进行连接,实时采集传感器反馈的电信号,并通过软件编程实现相应的控制逻辑。
基于单片机的声光控制开关的设计
![基于单片机的声光控制开关的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/ea8a8c33001ca300a6c30c22590102020640f245.png)
基于单片机的声光控制开关的设计在我们的日常生活中,灯光的控制方式多种多样,从传统的手动开关到现在的智能控制,科技的进步不断为我们带来更便捷、更节能的照明体验。
其中,基于单片机的声光控制开关以其独特的优势,逐渐在众多场景中得到应用。
声光控制开关是一种能够根据声音和光线的变化自动控制灯光开启和关闭的装置。
它能够在光线较暗且检测到声音时自动打开灯光,在一段时间后若没有声音信号且光线足够亮时自动关闭灯光。
这种开关不仅方便了人们的生活,还能有效地节约能源。
在设计基于单片机的声光控制开关时,需要考虑多个方面的因素。
首先是传感器的选择。
对于声音的检测,通常会使用声音传感器,它能够将声音信号转换为电信号。
而对于光线的检测,则一般采用光敏电阻或光敏二极管等光敏传感器,它们可以根据光线的强弱改变自身的电阻值或输出电压。
单片机作为整个系统的核心,负责对传感器采集到的信号进行处理和判断,并控制灯光的开关。
常见的单片机如 STC89C52 具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点,非常适合用于这种小型的控制应用。
在硬件电路的设计中,除了传感器和单片机,还需要包括电源模块、信号调理电路、驱动电路等部分。
电源模块为整个系统提供稳定的工作电压。
信号调理电路则用于对传感器输出的微弱信号进行放大、滤波等处理,使其能够被单片机准确识别。
驱动电路用于控制灯光的通断,通常会使用三极管或继电器等器件。
软件程序的编写是实现声光控制开关功能的关键。
通过使用 C 语言或汇编语言,在开发环境中为单片机编写控制程序。
程序的主要流程包括初始化系统、不断检测声音和光线信号、根据设定的条件判断是否开启或关闭灯光,并设置合适的延时时间。
在实际的设计过程中,还需要注意一些问题。
例如,传感器的安装位置和角度会影响其检测效果,需要进行合理的布局。
同时,为了提高系统的稳定性和抗干扰能力,还需要在电路中加入适当的滤波电容、去耦电容等元件。
为了验证设计的正确性和性能,需要进行一系列的测试。
基于51单片机声光控灯课程设计
![基于51单片机声光控灯课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/5b409a30773231126edb6f1aff00bed5b9f37397.png)
基于51单片机声光控灯课程设计引言:51单片机声光控灯是一种能够根据声音的大小和频率来控制灯光亮度和颜色的装置。
本文将介绍基于51单片机的声光控灯的设计原理、硬件电路、软件编程以及实际应用。
一、设计原理声光控灯的设计原理是通过声音传感器检测环境中的声音信号,并将其转换为电信号输入到51单片机中。
通过单片机的模拟转换功能,将声音信号转换为数字信号进行处理。
根据处理后的信号,控制LED灯的亮度和颜色。
二、硬件电路声光控灯的硬件电路主要包括声音传感器、ADC模块、51单片机、三色LED灯等组成。
声音传感器用于检测环境中的声音信号,将其转换为电信号输入到ADC模块中。
ADC模块将模拟信号转换为数字信号,并输入到51单片机中进行处理。
51单片机通过PWM波控制LED灯的亮度和颜色。
三、软件编程声光控灯的软件编程主要包括采集声音信号、信号处理以及LED灯控制等功能。
首先,通过ADC模块采集声音传感器输入的模拟信号,并进行模数转换。
然后,根据转换后的数字信号,进行信号处理,比如判断声音的大小和频率。
最后,根据处理后的信号,通过PWM波控制LED灯的亮度和颜色。
四、实际应用基于51单片机的声光控灯具有广泛的应用前景。
首先,在家庭环境中,可以将其应用于智能家居系统中,实现声控照明功能。
通过声音传感器感知用户的声音指令,控制灯光的亮度和颜色,提高用户的生活体验。
其次,在娱乐场所中,可以将其应用于舞台灯光控制系统中。
根据演出音乐的节奏和声音效果,自动调整舞台灯光的变化,增添演出的氛围和效果。
此外,声光控灯还可以应用于安防领域,通过声音检测来判断是否有异常情况,并通过灯光警示,提醒用户注意安全。
总结:基于51单片机的声光控灯是一种利用声音信号控制灯光亮度和颜色的装置。
通过声音传感器、ADC模块、51单片机和LED灯等组成的硬件电路,以及采集声音、信号处理和LED灯控制等软件编程,实现了声光控灯的功能。
同时,声光控灯在智能家居、娱乐场所和安防领域等方面具有广泛的应用前景。
基于单片机的声控灯控制系统设计
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基于单片机的声控灯控制系统设计声控灯是一种利用声音来控制灯光亮与灭的照明装置,它是由可控硅电路、音频放大电路和延时电路等组成,它的原理是当暮色降临后,有人经过声控灯附近并发出声响时,声控灯会自动点亮为行人提供照明,当行人离开一段时间后声控灯会自动熄灭。
但在白天即使有人经过声控灯附近并发出声响声控灯也不会点亮,这样便达到了用时即亮,不用即灭的效果,从而达到节约能源的目的,并有访误触而带有的延时关闭功能,设有手动开关,使其使用更急方便。
本课题是以STC89C51单片机为主,采用引脚功能和指令系统与MCS相兼容的单片机为核心来研究声光控开关的设计,设计中采用驻极体来完成对声音信号的采集,并且可以通过电位器来调节对声音的灵敏度,此外还设有光明控制电路,同样可以通过对电位器的调节来控制对光线强弱的敏感性,再通过单片机内部软件加以判断使开关在白天时即使有声音也不工作并且在声控灯工作一段时间后可以自行熄灭,这种声光双控的系统大大降低了能源的消耗,节约了人力物力,提交本设计的可行性与可靠性。
重要的是声控灯不仅仅适用于居民区的楼道口,而且还适用于工厂,写字楼,教学楼等公共场所,具有小体积、美观、制作及操作方便等优点,在今后的发展中将会使声控灯普及各个大街小巷,暂且不论其节能价值,其在环保方面也颇为建树,没有热辐射,也没有汞等重金属及其污染物的的处理问题,因此还被成为“绿色照明光源”的明日之星。
更何况在我国大部分城市都采用全夜灯的方式用于街道照明,此方法存在两个问题:其一,后半夜行人稀少,采用全夜灯的方式未免也太浪费资源,此外,全夜灯的照明方式会影响街道旁边居民的睡眠,影响到居民的生活质量,由此可见其发展的前途将不容小歔。
关键词:声光控,智能,节能,可靠性。
I目录1. 绪论 ................................................................................................................................... - 0 -1.1 课题背景.................................................................................. - 0 -1.2 课题现状.................................................................................. - 0 -1.3 课题意义.................................................................................. - 1 -1.4 本章小结.................................................................................... - 1 -2.设计方案及工作原理 .............................................................................................. - 1 -2.1 课题的研究内容...................................................................... - 2 -2.2技术方案的选择............................................ 错误!未定义书签。
基于单片机的声光控制开关的设计
![基于单片机的声光控制开关的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/ec1f7656876fb84ae45c3b3567ec102de2bddffd.png)
基于单片机的声光控制开关的设计随着科技的发展和人们生活水平的提高,智能化和自动化已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
在家庭、办公室、工厂等各种场所,智能化的照明系统越来越受到人们的青睐。
而声光控制开关作为照明系统的重要组成部分,也得到了广泛的应用。
本文将介绍一种基于单片机的声光控制开关的设计。
基于单片机的声光控制开关采用单片机作为控制核心,通过拾音器和光敏传感器采集声音和光照强度信息,并将采集到的信息输入到单片机中。
单片机根据采集到的声音和光照强度信息,判断是否需要开启或关闭照明设备。
本设计选用AT89C51单片机作为控制核心。
AT89C51是一种低功耗、高性能的8位单片机,具有丰富的指令集和外部接口,适用于各种控制领域。
本设计选用驻极体话筒作为拾音器,它具有体积小、价格低、灵敏度高等优点。
驻极体话筒可以将声音转换成电信号,然后通过放大电路将电信号放大后输入到单片机中。
本设计选用光敏电阻作为光敏传感器,它具有灵敏度高、响应速度快、价格低等优点。
光敏电阻可以将光照强度转换成电信号,然后通过放大电路将电信号放大后输入到单片机中。
本设计还包括电源电路、放大电路、继电器等其他电路。
电源电路为整个系统提供电能,放大电路将声音和光照强度信号进行放大处理后输入到单片机中,继电器用于控制照明设备的开启和关闭。
本设计的程序流程图主要包括以下几个部分:系统初始化、声音采集、光照强度采集、控制输出。
程序流程图如图所示:在程序中,首先进行系统初始化,包括设置单片机的寄存器和外部接口的初始化。
然后通过调用相应的函数进行声音和光照强度的采集,并将采集到的数据进行处理。
根据处理结果,程序输出相应的控制信号,通过继电器控制照明设备的开启和关闭。
同时,程序还具有掉电保护功能,当系统掉电时,会自动保存当前状态,待再次上电时继续执行程序。
通过实验测试,本设计的声光控制开关能够实现以下功能:当环境光线较暗且声音达到一定分贝时,照明设备会自动开启;当环境光线充足或声音低于一定分贝时,照明设备会自动关闭。
基于小型单片机的声光控开关的设计与应用
![基于小型单片机的声光控开关的设计与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/3d5563e6e87101f69e3195f7.png)
摘要由于科技发展与人们生活水平的提高,低碳生活逐渐成为了人们新的生活风尚,保护环境的理念也得到了贯彻。
由于声(光)控电子产品具有良好的能源节约、损耗降低的作用,依赖外界光线明暗或声音控制电路接通(断开),在公共场所和家庭住宅中应用广泛。
一般在居住建筑的楼道里、办公建筑的走廊里,均可见到声(光)控开关的应用,可以说,在未来的低碳生活领域中,这种开关将会发挥重要作用。
本毕业设计基于这一理念,设计了一种能够根据外界光线与声音变化连接(切断)继电器开关的电路系统,使电路能够自动开闭,适用效果良好。
本设计中以STC899C52单片机作为核心元件,结合了继电器驱动电路、光信号接收放大控制电路、声音接收放大控制电路与电压源电路,经过实验测试,该设计操作简单,使用方便,具有比较高的实用价值和商业价值。
关键词:STC89C52单片机,语音控制,灯光控制,照明控制AbstractDue to the development of science and technology and the improvement of people's living standards, low-carbon life has gradually become a new lifestyle of people, and the concept of protecting the environment has been implemented. Because sound (light) control electronic products have good energy saving and loss reduction functions, relying on the external light or dark or sound control circuit to be turned on (off), it is widely used in public places and family residences. Generally, the application of sound (light) control switches can be seen in the corridors of residential buildings and corridors of office buildings. It can be said that such switches will play an important role in the future low-carbon life field.Based on this concept, this graduation design has designed a circuit system that can connect (cut) the relay switch according to the changes of external light and sound, so that the circuit can automatically open and close, and the application effect is good. In this design, the STC899C52 single-chip microcomputer is used as the core component, which combines the relay drive circuit, the optical signal receiving amplifier control circuit, the sound receiving amplifier control circuit and the voltage source circuit. After experimental testing, the design is simple to operate, convenient to use, and has a relatively high practical Value and business value.Keywords: MCU, voice control, light control, lighting contro目录摘要..................................................................................................................................Abstract...........................................................................................................................1 引言 (3)1.1课题的背景与意义 (3)1.2 国内外现状 (3)2电路中的元器件介绍 (3)2.1 52单片机 (3)2.3 驻极体话筒 (6)2.4 电磁继电器 (7)2.5 小结 (9)3系统硬件设计 (9)3.1 系统原理框图 (9)3.2 原理框图解析 (9)3.3 系统功能模块简介 (10)3.4 小结 (15)4系统软件设计 (16)4.1 系统主程序设计 (16)4.2 程序设计步骤 (16)4.3 总体设计框架 (16)4.4 单片机程序以及注释 (18)4.5 小结 (20)6 系统仿真 (20)5.1 声光信号的仿真 (21)5.2 复位电路 (21)5.3 继电器控制系统 (21)6 系统测试 (22)6.1 硬件测试 (22)6.2 电路调试 (22)6.3 电路调试 (22)6.4 小结 (23)结论 (23)参考文献 (23)致谢................................................ 错误!未定义书签。
基于单片机的声光控制灯
![基于单片机的声光控制灯](https://img.taocdn.com/s3/m/197a37153a3567ec102de2bd960590c69ec3d82b.png)
引言:基于单片机的声光控制灯是一种基于声音和光线的自动控制系统,可以根据环境声音和光线的变化自动调节灯光亮度和颜色,以达到节能、环保和舒适的效果。
本文将从硬件设计、软件设计、系统测试、应用场景和发展前景五个方面详细阐述基于单片机的声光控制灯的原理和实现过程。
概述:基于单片机的声光控制灯是利用单片机的控制能力和传感器的感知能力实现的智能照明系统。
它不仅可以根据环境声音和光线的变化自动调节灯光亮度和颜色,还可以根据用户的需求进行手动控制。
这种智能化的照明系统可以大大提高照明效果,减少能耗并提高用户的使用体验。
正文内容:1. 硬件设计1.1 单片机选择:选择适合的单片机作为控制核心,考虑性能、功耗、价格等因素,普遍选用的单片机有AVR、ARM、PIC等。
1.2 传感器选择:根据项目需求选择合适的声音传感器和光线传感器,常用的声音传感器有麦克风传感器,光线传感器则有光敏电阻、光电二极管等。
1.3 驱动电路设计:根据灯具的类型选择相应的驱动电路,常用的是直流恒流驱动器和交流恒压驱动器。
2. 软件设计2.1 系统架构设计:将整个系统划分为声音模块、光线模块、控制模块和显示模块等,明确各个模块的功能和关系。
2.2 数据采集与处理:利用单片机的模数转换功能,采集传感器的模拟信号,并利用数字处理算法对数据进行加工处理,得到所需的调光和调色数据。
2.3 控制策略设计:根据环境声音和光线的变化,设计合理的控制策略,包括灯光的亮度控制、颜色控制和调节速度等。
2.4 用户交互设计:设计友好的用户界面,可以通过按钮、遥控器或手机APP等方式对灯光进行手动控制。
3. 系统测试3.1 功能性测试:验证系统的基本功能是否正常,包括声音和光线的感知、灯光的调光和调色等。
3.2 稳定性测试:长时间运行,测试系统的稳定性和可靠性,排除潜在的故障。
3.3 兼容性测试:与各类设备和平台进行兼容性测试,确保系统可以与其他智能家居设备无缝连接和交互。
基于单片机的声光控智能开关设计说明
![基于单片机的声光控智能开关设计说明](https://img.taocdn.com/s3/m/4f1dcd9927fff705cc1755270722192e453658d6.png)
基于单片机的声光控智能开关设计说明设计方案要点如下:一、系统硬件设计1. 单片机选择:本设计采用基于ARM Cortex-M系列的单片机作为控制核心,如STM32系列。
该单片机具有较高的计算性能和丰富的外设资源,能够满足声音和光线传感器的驱动需求。
2.传感器选择:a.声音传感器:采用数字麦克风传感器,能够准确地捕捉到声音信号,并将其转化为数字信号输入给单片机进行处理。
b.光线传感器:选择高精度的光敏电阻传感器,通过检测周围光线的强弱,实现对灯光开关的自动控制。
3.通信模块选择:为了实现与其他智能设备的联动控制,本设计选择无线通信模块,如WiFi模块或蓝牙模块,通过与智能手机或其他智能设备的连接,实现远程控制和监控。
4.电路设计:根据单片机和传感器的工作电压和电流需求,设计合理的电源供应电路,并通过稳压电路确保电源的稳定性和可靠性。
同时,还需要设计合适的电路保护措施,如过流保护、过压保护等,以确保系统的安全性。
二、系统软件设计1.驱动程序设计:根据单片机的型号和外设资源,编写驱动程序来控制声音传感器和光线传感器,包括读取传感器的数据、校准传感器参数、设置传感器的工作模式等。
2.控制算法设计:根据传感器的数据和用户的设定要求,设计控制算法来实现灯光和声音的开关控制。
例如,当声音传感器检测到一定阈值以上的声音时,判定为开关声音,触发相应的操作。
3. 联动控制设计:通过通信模块与其他智能设备进行联动,实现更加智能化的控制。
例如,通过手机App来远程控制开关状态,或通过与家庭智能系统的连接,实现与其他设备的联动控制。
三、系统特色和优势1.智能化:基于声音和光线传感技术,实现智能感知和控制,提供更加智能便捷的开关控制方式。
2.节能环保:通过光线传感器检测周围的光强度,实现灯光的自动开关控制,节省电能消耗,降低对环境的影响。
3.安全可靠:设计合理的电路保护措施,确保系统的安全性和可靠性。
4.远程控制:通过与智能手机等设备的通信,实现远程控制和监控,提供更大的便利性和灵活性。
基于单片机的声光控开关电路的设计
![基于单片机的声光控开关电路的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e7327cac852458fb760b56cc.png)
题目: 基于单片机的声光控开关电路的设计摘要本毕业设计就是一种简单的通过声音和光线来控制继电器的断开闭合,从而达到开关的自动断开、闭合功能,其具有很强的适用性。
该设计主要由STC89C52单片机、电压源电路、声音的接收放大控制电路、光信号的接收放大控制电路以及继电器的驱动电路组成[1]。
本设计通过altium软件进行原理图的绘制,proteus软件进行电路仿真图的绘制及仿真,keil软件对程序的编写,编译与执行,实物图的制作与元器件的焊接来实现总体的效果的[2]。
仿真与测试均出现四种情况:无光无声时、无光有声时、有光有声时、有光无声时,结果后文皆会阐述。
测试结果证明该系统性能稳定、操作方便,具有较高的实用价值。
可以广泛用于楼道,小区,及其他公众地带。
但是仿真电路图用开关去代替光控和声控过于简单。
本设计只能解决有无光照,有无声音的灯泡亮熄,并不能算出光照强度与声音大小的阈值,也不能因光线的不同,声音大小的不同控制灯泡的亮暗程度。
关键词:STC89C52;声控;光控;自动开关AbstractThe graduation design is a simple way to control the interrupting and closing of the relay through the sound and light, so that the switch is automatically disconnected and closed, and it has a strong applicability.The design is mainly composed of STC89C52 single chip, voltage source circuit, sound receiving and amplifying control circuit, optical signal receiving and amplifying control circuit, and driving circuit of relay.The design of the design through Altium software for drawing the schematic, Proteus Software for the drawing and Simulation of the circuit simulation diagram, keil software programming, compilation and implementation of the program, the production of physical drawings and the welding of components to achieve the overall effect.There are four cases in simulation and testing: when there is no light, no sound, no light, sound, and no light, the result will be explained.The test results show that the system has stable performance, convenient operation and high practical value. It can be widely used in corridors, residential areas and other public areas. But the analog circuit diagram is replaced by switch instead of light control and voice control. The design can only solve the light, no sound light light, and can not calculate the intensity of light and the size of the sound threshold, and can not vary the light and the size of the light intensity of the light and dark degree.Key words: STC89C52;Sound Control ;Light Control ;Automatic switc 目录摘要IAbstract II第一章引言 11.1课题背景11.2国内外概况 11.3目的和意义 2第二章总体方案论证与设计 32.1对光的采集控制模块的选型和论证 32.2对声的采集控制模块的选型与论证 32.3单片机对采集信号处理模块的选型与论证42.4继电器驱动模块的选型与论证 42.5系统整体设计概述4第三章系统硬件电路设计 63.1系统设计的原理框图 63.2总电路原理图73.3单片机最小系统73.3.1 STC89C52的介绍73.3.2 单片机最小系统电路图93.4电源电路模块103.5光控电路模块113.5.1 光敏电阻113.5.2 光控电路123.6声控电路模块133.6.1 驻极体话筒133.6.2 声控电路133.7继电器驱动电路模块143.7.1 电磁继电器143.7.2 继电器驱动电路15第四章系统软件设计174.1系统软件总体设计174.2程序设计原理17第五章系统调试与仿真205.1硬件调试205.2软件调试205.3系统仿真截图21第六章结论与展望28致谢29参考文献30附录32元件清单32系统主程序33第一章引言1.1课题背景所谓声光控开关是由光和声控制的开关,不像传统的开关只能用电去控制。
基于51单片机的声控和光控路灯的设计
![基于51单片机的声控和光控路灯的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/59ef1bb24793daef5ef7ba0d4a7302768e996fd6.png)
基于51单片机的声控和光控路灯的设计声控和光控是现代智能化路灯系统中的两种常见控制方式。
基于51单片机的声控和光控路灯设计,可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。
设计要点:1.声音控制模块的设计:使用麦克风传感器以及电平转换电路将声音信号转换为合适的模拟电压信号,并通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号,输入到51单片机的AD口。
2.光强控制模块的设计:使用光敏电阻作为光感传感器,通过调整电阻的阻值来改变模拟电压信号的大小,再通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号,输入到51单片机的AD口。
3.路灯控制模块的设计:通过51单片机的IO口控制继电器的开关,实现对路灯的开关控制。
4.算法设计:根据声音和光照信号的变化,设计相应的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
设计步骤:1.搭建硬件平台:选取合适的传感器、模块和外围电路,连接到51单片机的相应引脚。
2.开发软件程序:使用汇编或C语言开发相应的程序,包括输入输出控制、AD转换、定时和中断处理等。
3.声音控制算法设计:根据声音信号的变化,设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
4.光强控制算法设计:根据光照信号的变化,设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
5.路灯控制算法设计:根据声音和光照信号的变化,结合设定的阈值,设计相应的控制算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
6.调试和测试:将程序烧录到51单片机中,进行硬件和软件的调试和测试,确保系统能够正常运行。
设计注意事项:1.选择合适的传感器和电路,保证信号的准确性和稳定性。
2.设计合适的判断算法,避免误操作或过于灵敏。
3.根据实际需求,设定合适的阈值,确保路灯的控制精确度。
4.考虑到系统的可靠性和稳定性,需要对硬件和软件进行充分的测试和调试。
总结:基于51单片机的声控和光控路灯设计,可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。
设计的关键点包括声音控制模块和光强控制模块的设计、路灯控制模块的设计以及相应的算法设计。
stm32单片机声控电灯毕业设计
![stm32单片机声控电灯毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/eb8c9b3f1611cc7931b765ce05087632311274b1.png)
stm32单片机声控电灯毕业设计声控电灯是一种利用声音控制开关灯的装置,可以方便地实现灯光的开关,节省能源。
本文将介绍一个基于STM32单片机的声控电灯的设计和制作过程。
首先,我们需要了解STM32单片机的基本原理和功能。
STM32是一种嵌入式系统开发板,具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点。
它适用于各种应用领域,包括工业控制、通信、汽车电子等。
在本设计中,我们将使用STM32单片机的ADC(模拟数字转换器)来采集声音信号,并通过串口通信将采集到的数据传输到电脑上进行处理。
同时,我们还需要使用STM32的GPIO口控制电灯的开关。
首先,我们需要连接硬件电路。
将麦克风模块连接到STM32的ADC 输入引脚,同时将LED灯连接到STM32的GPIO输出引脚。
然后,按照官方文档的要求配置STM32的引脚功能和时钟,以便使用ADC和GPIO。
接下来,我们需要编写代码实现声控电灯的功能。
首先,我们需要初始化ADC和GPIO的相关寄存器,以便进行数据采集和控制。
然后,我们需要编写中断服务函数,用于处理ADC采集完成和数据传输的中断。
在中断服务函数中,我们需要通过ADC的值来判断声音的强度。
根据声音的强度,我们可以设定一个阈值,当声音的强度超过这个阈值时,LED灯就亮起;当声音强度低于阈值时,LED灯则熄灭。
这样,就可以通过声音控制电灯的开关。
除了声音的强度,还可以通过音频信号的频率来控制灯光的亮度和颜色。
例如,当音频信号的频率较高时,可以使灯光更亮;当音频信号的频率较低时,可以使灯光变暗。
这样,就可以实现更加丰富的声控灯效果。
在编写完代码后,我们就可以将程序烧录到STM32单片机中运行了。
通过串口通信,我们可以将采集到的声音信号传输到电脑上,并进行相应的处理和分析。
同时,我们可以通过串口发送控制命令到STM32,来实现远程控制声控电灯的功能。
总之,声控电灯是一种非常有趣和实用的装置,可以方便地实现灯光的开关和控制。
基于单片机的声光双控开关的设计(protues仿真)
![基于单片机的声光双控开关的设计(protues仿真)](https://img.taocdn.com/s3/m/db0d5608f78a6529647d53fc.png)
本科学生毕业论文(设计)题目基于单片机的声光双控开关设计系别物理与电子科学系专业电气工程及其自动化学生姓名武春东指导教师陈新河职称讲师论文字数5788完成日期: 2011年5月27日基于单片机的声光双控开关的设计武春东(巢湖学院物理与电子科学系,安徽巢湖238000)摘要:该设计主要介绍的是关于声光控的电路设计。
声光控是通过光敏电阻来实现的,当光敏电阻在背光的的时候灯就会慢慢的熄灭,即这时也是人走过了的时候。
在有的电路中这种原理也可以通过声音的振动来实现,当人走过是只需用手轻排一下灯就会自动的亮,人离开后又熄灭。
这样就给路人提供了相应的方便,同时,也达到了节电和节能的目的;延长灯的寿命。
在实际生活中节电节能,能够实现更多的自动化。
在本设计中介绍了声光控路灯控制器的组成、性能,适用范围及工作原理,给出各电路原理图及元件参数选择,节电效果十分明显,同时也大大减少了维修量、节约了资金,使用效果良好。
白天光照好,不管过路者发出多大声音,灯泡都不会发亮。
夜晚光暗,电路的拾音器只要检测到有碎发声响,就会自动亮为行人照明,过数十秒后又自动熄灭,节能节电。
关键词:自动控制;节能;光电开关;声控电路;光控电路;Based on SCM acousto-optic dual control switch designWu Chundong(The Department of Physics and electronics Chaohu College, ChaoHu 238000)Abstrac:This design is mainly introduced in the circuit design steerable about sound. Acoustic light-activated is realized by photoconductive resistance, when the backlight photoconductive resistance when light will slowly extinguished, namely then also is a person walked. In some circuit this principle could be realized by the vibration of the voice, when people walk is to simply with handle gently row about lamp will automatically light, people left and put out. Thus to passers-by with a corresponding convenience, at the same time, also achieved power saving and energy-saving purpose; Prolong lamp life. In actual life saving energy saving, can realize more auto main schools, offices, factories and enterprises and other units public and residential public corridor, ever-burning lamps phenomena are very common, this creates a tremendous waste of energy. In addition, due to frequent switch or man-made factors, wall switch, increasing the damage rate high maintenance, waste money. Meanwhile, in order to improve our analog electronic technology and digital electronic technology understanding and consolidated, I spent a month's time for graduation design, and I design topic is the design of acousto-optic control floodlight, I designed a circuit novel, safety section, simple structure, convenient installation, service life long acousto-optic double accused of incandescent lamp energy-saving lighting. In this design is introduced in the variety of acoustic light-activated street lamp controller, the scope of the composition, properties and its working principle, the circuit principle diagram and given device parameters selection, power saving effect is apparent, also greatly reduced maintenance, saving money, use effect is good. Daytime light job,whether out passers-by voice, lamp will not light. when light comes, circuit pick-up as long as detect have broken hair ring, will automatically bright lighting, several seconds later , and effective energy saving.Keywords:Automatic control;energy-saving;Photoelectric switch;Sonic circuits;Optical circuit目录一综述 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题研究的意义和目的 (2)1.3国内外概况 (3)二总体电路设计 (4)2.1设计原理 (4)2.2电源设计 (4)2.3信号放大整形电路设计 (5)2.4延时处理电路单稳态电路设计 (5)2.5整体工作原理图 (7)三 PROTEUS仿真 (9)3.1 proteus相关介绍 (9)3.2仿真电路图 (9)3.3仿真数据 (10)四收获和体会 (13)五参考文献 (14)一综述整个电路由电源电路,放大电路,处理电路(声控电路、光控电路)及延时电路等部分组成。
基于51单片机声控和光控路灯的设计
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基于51单片机声控和光控路灯的设计随着科技的不断发展,智能化的生活方式越来越普遍。
声控和光控技术作为智能化系统中的一部分,也逐渐应用于各个领域。
本文将基于51单片机设计一种能够根据声音和光线强度控制路灯开关的智能化路灯系统。
1.设计思路:本系统主要由声音测量电路、光线测量电路、控制电路和触发电路组成。
声音测量电路用于感知周围的声音强度,光线测量电路用于感知周围的光线强度。
当声音达到一定强度或光线强度达到一定程度时,控制电路将触发开关电路,从而控制路灯的开关状态。
2.声音测量电路设计:声音测量电路由麦克风、运放电路和AD转换器组成。
麦克风将周围的声音转换为电信号,经过运放电路放大后,再通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号,供控制电路处理。
运放电路可选择通用运放,如LM3583.光线测量电路设计:光线测量电路由光敏电阻、运放电路和AD转换器组成。
光敏电阻可感知周围光线强度的变化,通过运放电路和AD转换器将模拟信号转换为数字信号,供控制电路处理。
运放电路可选择通用运放,如LM3584.控制电路设计:控制电路由单片机、继电器和相关电路组成。
单片机接收声音测量电路和光线测量电路的数字信号,根据预设的阈值进行判断,当声音达到一定强度或光线强度达到一定程度时,单片机输出触发信号,通过继电器将电源连接至路灯,从而打开路灯。
5.触发电路设计:触发电路由继电器和相关电路组成。
继电器通过单片机输出的信号控制,当单片机输出触发信号时,继电器吸合,电源连接至路灯,从而打开路灯;当单片机不输出触发信号时,继电器断开,电源不再供电,从而关闭路灯。
6.工作原理:路灯系统一开始处于关闭状态,当声音或光线强度达到设定阈值时,控制电路将触发电路处于吸合状态,电源连接至路灯,从而打开路灯,表示进入工作状态。
当声音和光线强度都低于设定阈值时,控制电路将触发电路断开,电源不再供电,从而关闭路灯,表示进入休眠状态。
7.优点与应用:该声光控路灯系统具有切实可行、方便可靠、节能环保等优点。
基于单片机的声光控制开关的设计
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基于单片机的声光控制开关的设计1.设计思路声光控制开关的设计思路是通过使用麦克风传感器来采集声音信号,并通过单片机进行处理,最终控制灯光或其他电器设备的开关。
当检测到声音信号超过设定的阈值时,单片机将发出控制信号,驱动相关的电路实现灯光或设备的开关。
2.硬件设计硬件设计包括麦克风传感器、单片机、驱动电路和被控制的电器设备。
2.1麦克风传感器麦克风传感器用于采集声音信号,可以选择带有AD转换器的麦克风传感器。
麦克风传感器将声音转换为模拟电信号,并通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号输入给单片机。
2.2单片机选择适合的单片机作为控制芯片,常用的有51系列、AVR系列等。
单片机的主要任务是采集麦克风传感器的信号,并执行相应的控制逻辑,通过输出引脚控制驱动电路。
2.3驱动电路驱动电路用于驱动被控制的电器设备。
根据被控制设备的不同,可以选择不同的驱动电路。
例如,如果控制的是LED灯,可以使用LED驱动电路;如果控制的是继电器,则需要使用继电器驱动电路。
驱动电路接收单片机的输出信号,并根据控制信号实现开关操作。
3.软件设计软件设计主要包括声音信号的采集和处理,以及控制信号的生成和输出。
3.1声音信号采集和处理通过单片机的模拟输入引脚连接麦克风传感器,采集到的模拟信号通过AD转换器转换为数字信号。
可以设置一个合适的阈值来判断是否检测到声音信号。
如果声音信号超过阈值,则进行下一步的控制信号生成。
3.2控制信号的生成和输出根据声音信号的检测结果,单片机通过控制引脚输出对应的控制信号。
根据被控制设备的不同,控制信号可以是高电平或低电平。
通过控制信号的输出,驱动电路实现灯光或设备的开关操作。
4.系统实现将硬件设计好的麦克风传感器、单片机、驱动电路和被控制的电器设备进行连接。
通过软件设计,实现声音信号的采集和处理,以及控制信号的生成和输出。
测试系统的功能,确保可以通过声音控制灯光或设备的开关。
5.总结基于单片机的声光控制开关的设计可以实现通过声音控制灯光或其他电器设备的开关操作。
基于单片机的声光控延时灯
![基于单片机的声光控延时灯](https://img.taocdn.com/s3/m/d46b73dc0029bd64793e2c32.png)
基于单片机的声光控灯摘 要随着社会和科技的不断进步,人们对低碳生活逐步认识和接受,并从很多方面开始关注,尤其是在环保上做出了很多努力。
利用声音和光线的强弱来控制开关的断开或者闭合的电子产品来能够有效的降低能耗,节约能源。
它不仅适用于住宅区的楼道,而且适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所。
因此,声光控制开关,在我们的低碳生活中,将起到重要作用。
该设计主要由STC89C51单片机、±15V 和5V 的电压源电路、声音的接收放大控制电路、光信号的接收放大控制电路组成,以及设计实现光控灯和声控灯的原理,及制作过程中遇到的问题和相应的解决方案。
测试结果证明该系统性能稳定、操作方便,具有较高的实用价值。
本文对控制系统的组成、硬件和软件的设计、工作原理进行了详细的论述。
方案比较与论证我们开始在做设计自动照明控制器时,想到了几个方案,但比较之后最终确定了这个方案,最初拿到题目,我们想到了老师时讲过的一个声光控的原理图,如下图:但这个电路图稍显复杂,而且不能完全达到题目的要求,我们又在稍微改进的基础上加上了单片机和时钟芯片来达到定时灯亮灯灭和灯亮延时的要求,改进后的电路图如下:图2声光控制电路理论分析与计算本设计的硬件设计的重点在于光信号和声音信号的接受控制电路、单片机的最小电路以及时钟芯片的控制电路。
光信号控制电路部分采用光敏电阻对光进行接收,并经过放大输出给单片机;声音信号控制电路采用驻极体话筒来采集声音,经过放大输出给单片机;单片机把处理好的信号发送给三极管用于驱动LED灯,时钟芯片用于定时控制灯的亮灭。
光控电路由光敏电阻,滑动变阻器,PNP三极管和与非门组成,如下图3所示:光控电路通过光照改变光敏电阻的阻值大小和声控电路组合后来控制PNP三极管送到单片机来控制灯的亮灭,当光敏电阻受光照时,电阻小,与非门的一端为低电平;当光照较弱时,电阻增加,与非门的一端为高电平。
光控电路和声控电路的输出信号经与非门后经三极管放大,将比较微弱的电流信号放大到单片机能够识别的电流,然后由三极管的发射集放大后的信号传给单片机的I/O口。
基于51单片机声光控灯课程设计
![基于51单片机声光控灯课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/9436bca050e79b89680203d8ce2f0066f5336428.png)
基于51单片机声光控灯课程设计一、引言声光控灯是一种常见的电子制作项目,通过声音的输入控制LED灯的亮灭。
本篇文章将介绍基于51单片机的声光控灯的课程设计。
通过学习这个课程设计,读者将能够了解到声光控灯的原理和设计过程,并能够自己动手制作一个简单的声光控灯。
二、原理介绍声光控灯的原理比较简单,它主要由声音传感器、51单片机和LED 灯组成。
声音传感器可以检测到周围的声音强度,将检测到的声音信号转换为电信号传递给51单片机。
51单片机根据接收到的声音信号的强度控制LED灯的亮灭。
当声音信号较强时,LED灯亮起;当声音信号较弱时,LED灯熄灭。
三、硬件设计1. 声音传感器的接线:将声音传感器的VCC引脚连接到51单片机的VCC引脚,将GND引脚连接到51单片机的GND引脚,将OUT引脚连接到51单片机的一个IO口。
2. LED灯的接线:将LED灯的正极连接到一个限流电阻,然后将限流电阻的另一端连接到51单片机的一个IO口,将LED灯的负极连接到51单片机的GND引脚。
四、软件设计1. 初始化:设置IO口的方向,将LED灯的IO口设置为输出。
2. 循环检测声音信号:在主循环中,不断检测声音传感器的输出电平。
3. 判断声音信号强弱:通过判断声音传感器的输出电平的高低来判断声音信号的强弱。
4. 控制LED灯亮灭:根据声音信号的强弱,通过控制LED灯的IO 口输出高电平或低电平,从而控制LED灯的亮灭。
五、课程设计实验1. 实验材料准备:准备好51单片机开发板、声音传感器、LED灯、杜邦线等实验材料。
2. 硬件连接:按照前面的硬件设计部分的要求,将声音传感器和LED灯分别连接到51单片机上。
3. 软件编程:根据前面的软件设计部分的要求,编写相应的软件程序,并下载到51单片机中。
4. 实验操作:按下开发板上的复位按钮,观察LED灯的亮灭状态是否能够根据声音信号的强弱进行相应的控制。
六、实验结果分析经过实验操作,可以看到LED灯的亮灭确实能够根据声音信号的强弱进行相应的控制。
基于单片机的声光控制开关的设计
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基于单片机的声光控制开关的设计摘要在我们的生活中无时无刻在使用着灯,而在许多公共场所长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费。
因此要设计一种既节约又很方便实用的照明灯。
本文阐述了简单的声光控制的照明灯的电路设计。
通过AT89C51单片机结合LED显示技术、声音检测技术、光信号检测技术、延时技术、按键扫描等技术来实现对照明灯的控制。
首先通过光敏电阻对光照强度进行检测,当白天光线强时,不管有多大的声音,照明灯都不会点亮。
而在夜晚光线暗时,声音检测电路只要检测到有足够的声响时,就会自动点亮照明灯,过数十秒后又自动熄灭。
这样就使人们的生活更加方便,同时,也达到了节电和节能的目的,延长了灯的使用寿命。
关键词单片机,声控,光控,照明控制ABSTRACTIn our lives, no at all times when in use with the light, and the eternal fire is very common in many public places, which resulted in tremendous waste of energy. So I want to design a practical lighting is saving and very convenient. This article explains a simple sound and light control circuit design of lighting. By AT89C51 monolithic integration of LED display technology and sound detection technology, optical signal detection, delay, keypad scanning technology to control light control.First photosensitive resistor on measurement of light intensity, when the day when a strong light, no matter how much noise, lights are not lit. And when the night light, sound detection circuit for as long as enough when sound is detected, it will automatically point bright lights, automatically after few seconds off. This makes people's lives more convenient, meanwhile, reached a power-saving and energy-saving purposes, extend the life of the lamp.Key words:Single-chip Microcomputer,Acoustic control,Light-operated,Lighting control目录1.绪论 (1)1.1 课题研究的背景和意义【10】 (1)1.2 国内外概况【11】 (1)2.系统硬件设计 (2)2.1单片机控制部分 (2)2.1.1芯片AT89C51的介绍 (3)2.1.2外形及引脚排列 (3)2.2单片机最小系统 (5)2.2.1时钟电路 (6)2.2.2复位电路 (6)2.3光信号检测电路 (7)2.3.1光敏电阻介绍 (7)2.3.2光控部分原理 (8)2.4声音信号检测电路 (9)2.4.1驻极体话筒的介绍 (9)2.4.2 A D0832的介绍 (9)2.4.3声控部分原理 (10)2.5延时时间显示电路 (11)2.5.1数码管结构和分类 (11)2.5.2数码管驱动方式 (12)2.5.3定时/计数部分 (13)2.5.4显示电路分析 (13)2.6总原理图 (15)3.系统软件设计 (15)3.1 延时程序 (16)3.2 按键扫描子程序 (17)3.3 LED显示程序 (18)3.4 AD转换程序 (19)3.5 总程序 (22)4.调试与仿真 (31)4.1 光信号检测 (32)4.2 声音信号检测 (33)4.3 硬件仿真图 (34)5.设计总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)1.绪论1.1 课题研究的背景和意义【10】现如今电子技术迅速发展,各先进国家无不将它放在优先发展的地位。
基于单片机的声控彩灯设计
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摘要本次课程设计主题是基于ATMEL公司生产的AT89S52单片机为核心设计一个声控彩灯系统。
系统由模拟电路部分与数字电路部分组成,模拟电路由驻极体麦克风、运算放大器、二极管峰值包络检波器,实现对音频信号进行转换、滤波、放大等处理。
数字电路由A/D转换器、AT89S52单片机及发光二级管组成,单片机将A/D转换后的信号对LED的亮灭进行控制,LED的亮灭情况由音频信号的强度进行控制,点亮的LED的数目随音频音量的增大而增加,随音频音量的减小而减少,实现了一个简单的音乐彩灯控制系统。
关键词:AT89S52单片机;发光二极管; A/D转换器;运算放大器;驻极体麦克风;目录引言 (4)1. 设计任务及要求 (4)2. 方案选择 (4)2.1 方案一:采用数字芯片构成的声控彩灯系统 (4)2.2 方案二:基于AT89S52为核心的单片机声控彩灯系统 (5)2.3 方案比较和选择 (5)2.4声控彩灯系统框图 (6)3. 硬件设计原理 (7)3.1模拟电路部分 (7)3.1.1 模拟电路原理说明 (7)3.1.2 电路仿真过程 (8)3.1.3模拟电路原理图 (11)3.2数字电路部分 (14)3.2.1 数字电路部分原理图 (14)3.2.2 A/D转换器 (15)3.2.3单片机AT89S52介绍 (18)3.2.4 时钟电路与复位电路 (21)3.2.5 LED发光显示电路 (23)3.2.6下载端口 (23)4. 软件设计原理 (24)5. 硬件电路制作和组装调试 (24)6. 软件调试过程及遇到的问题和解决方法 (25)7. 课设总结 (26)谢辞 (27)附录一 (29)附录二 (30)附录三 (31)附录四 (32)引言随着科学技术发展,彩灯艺术更是花样翻新,奇招频出,传统的制灯工艺和现代科学技术紧密结合,将电子、建筑、机械、遥控、声学等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作,把形、色、光、声、动相结合,思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一,音乐彩灯的出现使人们既得到了视觉与听觉上得享受,同时也给人们紧张的现代生活带来新鲜的色彩与活力。
基于51单片机的声光控延时灯[整理]
![基于51单片机的声光控延时灯[整理]](https://img.taocdn.com/s3/m/0426e9f9fad6195f302ba6b3.png)
VDD
--
工作电源正端
12
2OUT
O
第二级运算放大器的输出端
13
2IN-
I
第二级运算放大器的反相输入端
14
1IN+
I
第一级运算放大器的同相输入端
15
1IN-
I
第一级运算放大器的反相输入端
16
1OUT
O
第一级运算放大器的输出端
由引脚定义可以看出,RR1RC1是输出延迟时间Tx的调节端,Tx≈49152R1C1,RR2RC2是触发封销时间Ti的调节端,Ti≈24R2C2
2.2显示模块
方案一:使用1602液晶显示,可以显示英文和数字字符,比较省电,可以保持显示的内容,但显示数据传输比数码管较复杂。
方案二:使用数码管动态显示,数据传输较为简单,但只能够显示数字,在动态显示下不能够在单片机不调用显示程序的情况下保持显示。
比较上述两种方案,考虑能够显示英文提示字符更为人性化,并且在不调用显示程序的时候能够保持显示可以让单片机有更好的发挥,在编程考虑上更为随意,简化了工作,因此选择方案一。
LOOP:
JNB P1.7,LOOP2;手动控制照明
JNB P1.6,SET1;设置Tx
JNB P1.4,RUN1;检测到控制信号照明
AJMPLOOP
LOOP2: AJMP LOOP2a
其引脚定义如下:
引脚
名称
I/O
功能说明
1
A
I
可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时,允许重复触发;反之,不可重复触发
2
VO
O
控制信号输出端。由VS的上跳前沿触发,使Vo输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时,Vo保持低电平状态。
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基于单片机的声光控制模拟路灯
(程序部分)
前言:单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。
本次我们采用at89c51单片机设计一种基于单片机控制的声光控制模拟路灯。
该灯有声控,光控,声光同时控制楼道灯三种模式,经过调查,现在绝大多数小区的楼道灯都是纯电路形式实现声光控制的,这较之智能控制缺乏功能多样性,稳定性,而未来肯定是智能化的天下,所以我们用单片机模拟这一个多功能灯的系统。
关键字:单片机,at89c51,智能社区,楼道灯
目录:
一、设计目的 (2)
二、总体设计 (2)
方案选择: (2)
三、硬件设计 (3)
原理说明: (3)
四、软件设计 (3)
主要程序清单: (3)
程序框图: (5)
五、实验结果 (6)
六、总结 (6)
通过此次设计,主要是为了巩固我们的单片机相关知识及对单片机的相关应用,培养电子系统设计与实践的能力,学会设计使用简易的声、光传感器,并能用这些传感器设计一个声光控制的路灯(楼道灯)。
完成功能:
1)、声控灯模式。
当传感器接收到声音信号时,单片机控制灯亮,并在5秒后灯自动熄灭。
2)、光控等模式。
当光电传感器接收到为暗光时,灯自动点亮,接收到为亮光时,等自动熄灭。
3)、楼道灯模式。
声光控制结合,即模拟当天暗并且楼道里有人走过的时候灯自动点亮5秒后熄灭。
二、总体设计
此次设计的声光控制灯包括三个基本模块,即声音处理模块、光处理模块、单片机小系统。
总体设计框图如下:
图1、总体设计框图
方案选择:
1)、单片机部分。
由于此次设计对单片机的要求较低,所以我们选择最为常用的at89c51单片机作控制部分。
2)、声控部分
一:选择专用的声音传感器模块来完成,能得到正确的波形、电压、频率等参数,且设计电路简单省事,但成本较高。
二:用驻极体话筒通过相应的信号处理电路对声音信号进行处理,成本较低,但电路设计麻烦。
综上所述:我们选择方案二,因为此次设计对声音信号的波形等参数要求较小,只要单片机接收到并能判断为高电平即可。
3)、光控部分
一:用光敏二极管作光电元件,光敏二极管对光转换为相应的电流。
二:用光敏电阻作光电元件,光敏电阻对光转换为相应的电阻。
综上所述:我们选用光敏电阻作光控部分的核心元件,因为光敏二极管转换成的是电流,而我们需要判断的是电压信号,将电流转换为电压信号的电路较复杂。
总电路图如下所示:
图2、总电路图
原理说明:
1)、声控部分。
声控主要是用一个驻极体话筒用于接收声音信号,然后经过一级放大将声音信号放大,然后再通过带通滤波器提取我们需要的频率的声音,最后经过过零比较器将信号整流成方波信号用于单片机接收判断高低电平。
2)、光控部分。
光控主要是用光敏电阻作同向放大器的反馈电阻来控制放大器的放大倍数来控制其输出电压,当光亮时,光敏电阻阻值较小,放大倍数小,输出电压小,三极管截止,集电极连单片机脚为高电平,灯灭;当光暗时,光敏电阻阻值较大,放大倍数大,输出电压大,三极管导通,集电极连单片机脚为低电平,灯亮。
四、软件设计
软件设计主要是通过判断声控部分,光控部分与单片机I/O口相连的电平的高低来判断并执行灯的亮灭过程。
一下是程序清单和程序框图:
主要程序清单:
void main(void)
{
TMOD=0x11;//定时器工作于方式1
TH0=(65536-50000)/256;//定时器50mS初值
TL0=(65536-50000)%256;
ET0=1;
EX0=1;//开外部INTO中断(时间调整)
IT0=0; //INT0负跳变触发
EA=1; //CPU开中断总允许
TR0=0;//启动定时
led=0;sound=0;light=1;
while(1)
{
if(key==0)
{
delay(30);
if(key==0)
{
way++;
if(way>2)
way=0;
}
}
switch(way)
{
case 0: //声控灯模式
P1=seg[1];
if(sound==1)
{
led=1; TR0=1;
}
if(t>100)
{
led=0; TR0=0;
t=0;
}
break;
case 1: //光控路灯模式
P1=seg[2];
if(light==0)
led=1;
else
led=0;
break;
case 2: //声光控制楼道灯模式
P1=seg[3];
if(light==0&&sound==1)
{
led=1; TR0=1;
}
if(t>100)
{
led=0; TR0=0;
t=0;
}
break;
}
}
}
void time0(void) interrupt 1 //定义T0中断,计时
{
TH0=(65536-50000)/256; //T0赋初值
TL0=(65536-50000)%256;
t++;
}
程序框图:
1)、总体框图
2)、声控模式3)、光控模式
4)、声光控制模式
开始
Light==0?
Sound==1?
灯亮
延时5秒
灯灭
五、实验结果
实验结果如下各图所示:
六、总结
通过此实验,我们了解了基于单片机的声光控制灯的原理及制作,学会了相关声光传感器的使用。
基于此课题的拓展,我们可以加上液晶屏实现一个人机的交互,在光控上可以加一个adc转换器接收光控电路的电压值,经单片机判断电压值来控制灯的亮度,实现一个基于不同光照自动调节灯光亮度的灯,可以达到节能的目的。
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