智能灯光控制系统

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测量与控制系统课程设计

题目基于单片机智能灯光控制系统姓名

学号

专业

年级

指导教师

实验教室

机械工程学院

2018年 12 月 20 日

目录

摘要 (2)

.................................................... 错误!未定义书签。

1 绪论 (3)

1.2课题现状 (3)

1.3课题意义 (3)

2 总体方案设计 (4)

2.1热释电传感器的简介 (5)

2.1.1信号采集处理模块 (7)

2.2 光检测电路设计 (9)

2.3 单片机部分 (9)

2.3.1STC89C52单片机简介 (9)

2.3.2单片机的引脚功能描述 (10)

2.3.3单片机的时钟电路与复位电路设计 (11)

2.3.4 单片机最小系统 (12)

2.5 电源模块 (13)

3 软件的程序实现 (14)

3.1软件设计语言的选择 (14)

4 硬件调试和遇到的问题以及本人任务分工进行情况 (15)

5 电路的调试 (15)

6 总结评价与心得体会 (16)

参考文献 ............................................ 错误!未定义书签。附件一：总体原理图设计 . (17)

附件二：元器件清单 (17)

附件三：程序源代码 (18)

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摘要

随着现在社会的发展，时代进步，高新技术的快速融入，人们的生活发生了巨大的改变，人们置购了大量高新技术的产品，许多高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律。

智能灯光控制系统由单片机最小系统、人体感应模块、关照强度模块、灯光控制模块、电源模块和灯泡组成。本文以STC89C52单片机为核心，通过利用光照度和红外人体感应相结合主动与被动的探测方法，现了室内无人或者关照充足时灯光自动光灯，有人到来且光照不足时自动开启灯光。当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时一分钟后会自动熄灭。在白天，即使有人走过时，灯也不会亮，可以达到节能的目的。

关键词：人体感应、智能灯光控制、光强度检测

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1 绪论

1.1课题研究的目的与意义

能源问题和环境问题一直是人类社会面对的重大问题，特别是到了二十一世纪，对降低能耗和保护环境的要求更成了国家长期发展的重中之重，我国也提出了“节能减排”的号召。而在众多的能源问题中，电能的短缺是束缚经济发展和民生活的重要能源问题之一。

据报道，用于照明的能源消耗占整个办公大楼能源消耗的20％~60％，这部分能耗的多少很程度上取决于照明的控制效果。在现代建筑的楼宇自动化系统中，照明控制也是其中一个重要分支。现代建筑对照明的要求很高，除了应该满足为建筑内人们在工作、学习、生活时对视觉环境的要求以外，还应该利用照明设备的不同类型及光线的变换为人们提供一个舒适、有美感的办公、学习和生活环境，此外，还应该提高能源的利用率，实现节能的目的。而传统的照明系统由于其管理落后、能源浪费、舒适性差、布线复杂以及灯具寿命短的缺点，己不能满足人们的这种需求，所以研究新型照明控制系统，对减少这部分能源消耗、减少环境污染，同时更好的满足人们对照明质量的要求，都有极其重要的意义。

新型的照明控制系统主要指综合了照明、自动化控制、计算机技术、电力电子技术和网络技术等的智能照明控制系统。最根本的是通过充分利用自然光来减少人工照明带来的能源消耗。

1.2 课题现状

公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。因此，设计一个基于单片机的智能灯光控制系统，使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，1分钟后自动关闭，既方便，又省电。

1.3 课题意义

（1）利用单片机作为中央处理器；

（2）实现了室内无人或者关照充足时灯光自动光灯，有人到来且光照不足时自动开启灯光。

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（3）延时关灯；

（5）所设计的开关系统应做到节能、智能、耐用、可靠性高以及维护方便。

2 总体方案设计

智能灯光控制系统由单片机最小系统、人体感应模块、关照强度模块、灯光控制模块、电源模块和灯泡组成。本系统采用了光敏电阻检测白天黑夜，红外热释电传感器感应人体信号，经过单片机分析处理后判断是否控制灯光亮灭情况，实现了室内无人或者关照充足时灯光自动光灯，有人到来且光照不足时自动开启灯光，如果光照度和人体感应都不满足时，单片机延时1分钟，关掉灯光。实现了一个节能的效果。该系统制作简单、成本低，安装比较方便，而且比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。

从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：电路总原理图如图1所示：

图1 总体设计框图

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2.1 热释电传感器的简介

基于红外线技术的自动控制产品, 灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式,广泛应用于各类自动感应电器设备, 尤其是干电池供电的自动控制产品。

实物图片：

电气参数：

电气参数DYP-ME003 人体感应模块

工作电压范围DC 4.5-20V

静态电流<50uA

电平输出高 3.3 V /低 0V

触发方式L 不可重复触发/H 重复触发

延时时间5S(默认)可制作范围零点几秒-几十分钟封锁时间 2.5S(默认)可制作范围零点几秒-几十秒电路板外形尺寸32mm*24mm

感应角度<100 度锥角

感应距离7 米以内

工作温度-15-+70 度

感应透镜尺寸直径:23mm(默认)

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