基于单片机的声光控制开关的设计1
基于单片机的声控灯开关电路设计
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[ 5 】 郑忠发 , 刘 建辉 , 廖勇 , 等. 三相 三线电能计量装 置公共 回路 断线 及 电流互感 器二次反极性 时接线分析【 J J . 电测 与仪表 ,
2 0 0 7 ( 7 ) .
【 6 ] 张小 平. 电能计量装置综合误差分析及减小措施[ J 1 . 西北 电力 技术 , 2 0 0 4 ( 1 ) : 1 4 — 1 6 .
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机 电技 术
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基于单片机的声光控智能开关设计
基于单片机的声光控智能开关设计引言智能家居技术已经成为现代生活中的重要一环,在家居设备的控制方面发挥着巨大作用。
本文将介绍一种基于单片机的声光控智能开关设计方案,该方案可以通过声音和光线信号来控制开关的开关状态,实现智能化的控制。
二、设计原理本设计方案采用单片机作为控制核心,通过采集环境中的声音和光线信号,并通过软件编程处理来控制开关的开关状态。
设计方案的主要组成部分包括:1.声音传感器:用于检测环境中的声音信号;2.光线传感器:用于检测环境中的光线信号;3.单片机:用于采集和处理声音和光线信号,并控制开关的开关状态;4.继电器:用于控制电路的开关状态;5.电源电路:为整个系统提供电源。
设计过程:1.声音传感器和光线传感器接口的设计:声音传感器和光线传感器分别通过模拟输入引脚连接到单片机中。
其中,声音传感器通过麦克风电容和运放电路产生模拟电压信号,光线传感器通过光敏二极管和电阻电路产生模拟电压信号。
这些模拟电压信号经过A/D转换后,可以得到相应的数字量。
2.单片机的控制逻辑设计:单片机通过程序编写和控制逻辑的设计,将采集到的声音和光线信号转换为开关的开关状态。
根据声音和光线信号的具体值,单片机可以判断环境中的声音和光线明暗程度,并根据预先设定的阈值来判断开关的打开和关闭动作。
3.继电器电路设计:通过继电器电路,单片机可以控制电路的开关状态。
当单片机判断开关应该打开时,继电器吸合,闭合电路,开关打开;当单片机判断开关应该关闭时,继电器断开,电路断开,开关关闭。
4.电源电路设计:该方案需要为整个系统提供稳定可靠的电源。
电源电路可以采用稳压电源或者直流变压器加整流电路的方式。
三、结论基于单片机的声光控智能开关设计方案可以通过声音和光线信号来控制开关的开关状态,实现智能化的控制。
该方案具有简单、可靠、灵活等优点,并可以广泛应用于智能家居领域。
然而,实际应用中还需要考虑电路设计的稳定性、抗干扰性和安全性等因素,以确保系统的正常运行和用户的安全使用。
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。
xx毕业论文_基于单片机声光控智能开关的设计(程序仿真)
目录1 绪论 (2)1.1 设计的背景和研究意义 (2)1.2 声光控智能开关的发展状况 (2)1.3 论文的主要内容 (3)2 声光控智能开关的结构和功能分析 (4)2.1 声光控智能开关的简介 (4)2.2 声光控智能开关的结构和功能 (4)3 基于AT89C52声光控智能开关的设计研究 (4)3.1 系统设计原理及组成 (5)3.1.1 系统设计原理 (5)3.1.2 系统组成 (5)3.2 系统硬件设计 (6)3.2.1 电源电路的设计 (6)3.2.2 声控电路的设计 (6)3.2.3 光控电路的设计 (8)3.2.4 控制电路的设计 (9)3.2.5 灯电路的设计 (12)3.2.5 系统硬件整体电路图 (14)3.3 系统软件设计 (14)4 系统设计的仿真分析 (15)5 结论 (19)参考文献 (20)附录 (20)致谢 (22)摘要:随着社会的进步,人们越来越倾向节能、环保、智能。
传统的照明灯,在一些场合,比如楼道、卫生间、小巷等,往往造成资源的浪费.本毕业设以AT89S52为核心,由光敏电阻,驻极体传声器、可控硅和电源电路构成的声、光控智能开关电路。
使用单片机,可以通过编程控制灯泡持续发亮的时间,通过调节与关敏电阻及控制传声器灵敏度的滑动变阻器,可以方便调节对光声音的感应,从而使整个电路效果明显,一个单片机可以控制多个照明灯、节约成本,控制简单,节约资源。
关键词:AT89S52 光敏电阻驻极体传声器可控硅Design of intelligent switch based on MCS—51Student:Wu ZengqiangSupervisor:Liu TuanjieElectrical and Information Engineering Department of Huainan Normal UniversityAbstract: along with the progress of the society, people are more and more tend to energy saving, environmental protection, intelligence. The traditional lights, in some cases, such as corridor, toilet, lane, etc, often cause waste of resources. This graduation set to AT89S52 as the core, from photoconductive resistance, in a body microphones, thyristor and power circuit consists of the sound, electric intelligent switch circuit. Use a single-chip microcomputer, can be programmed control bulb last bright time, through the regulation and GuanMin resistance and control microphone sensitivity of the slide rheostat, easy to adjust the light sound induction, so that the entire circuit has obvious effect, a single chip microcomputer can control more lights, save costs and simple control, conservation of resources.Key words: AT89S52 photoconductive resistance in a body microphones thyristor1 绪论1.1 设计的背景和研究意义随着新技术的不断开发与应用,单片机发展迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
基于单片机的声光控制开关的设计1
基于单片机的声光控制开关的设计1基于单片机的声光控制开关的设计1设计思路:1.硬件设计:首先需要准备一块单片机开发板,如STM32系列的开发板;音音传感器模块,如声音传感器模块;继电器模块,用于控制开关的打开与关闭;电源模块,为整个系统提供电力。
2. 软件设计:使用单片机的编程软件,如Keil或IAR等,编写程序实现声音信号的检测和处理,并控制继电器模块来实现开关的控制。
设计步骤:1.硬件连接:将声音传感器模块连接到单片机的指定引脚,一般采用串口通信方式进行连接;然后将继电器模块连接到单片机的相应引脚,用于控制开关的打开与关闭。
2.声音信号检测与处理:编写程序实现声音传感器模块的数据读取和处理。
可以通过采样声音信号,并对信号进行滤波和放大处理,以增强信号的稳定性和检测能力。
可以选择合适的阈值来判断声音信号的强弱,并根据不同的信号强度来控制开关的状态。
3.开关控制:根据声音信号的检测结果,控制继电器模块的工作状态。
当检测到声音信号强度达到一定阈值时,将继电器使能,打开开关;当声音信号强度下降到一定阈值以下时,将继电器关闭,关闭开关。
4.调试与优化:在实际使用过程中,可以通过调试和优化程序来提高系统的稳定性和可靠性。
可以根据实际需求调整声音信号的检测阈值,使其更适应环境的变化。
总结:基于单片机的声光控制开关设计,通过对声音信号的检测和处理,实现了通过声音信号来控制开关状态的功能。
这种设计可以应用于各种需要远程控制的场合,如家居智能化、工业自动化等领域。
通过不断优化和改进,可以进一步提高系统的性能和可靠性,满足人们日益增长的需求。
基于单片机的声光开关控制系统的设计与实现
基于单片机的声光开关控制系统的设计与
实现
随着科技的不断发展,越来越多的系统集成技术渗透到各个方面,如电力、楼宇智能气象、家庭智能安全等。
这些系统中一个重要的部
件就是控制系统,其中常用来控制声光开关的是基于单片机的控制系统。
如今基于单片机的声光开关控制系统已经被广泛应用于家庭智能
安全、家庭娱乐系统。
基于单片机的声光开关控制系统的设计原理主要是将摄像头和传
感器模块、单片机模块、运动机械元件和电源模块集成到一个控制系
统中。
具体来说,摄像头和传感器模块负责获取视觉信息;单片机模
块用于解码传感器和摄像头获取的信息,控制运动机械元件发出声光;运动机械元件和电源模块则负责实现声光的发出功能。
总的来说,基于单片机的声光开关控制系统极大地提高了控制系
统的便捷性和移动性,简化了安装流程,改善了用户体验,进一步保
证了家庭智能安全中的安全性。
同时,这种系统还满足了用户对噪声
及节能环保的关注,能够自动根据环境条件和用户命令进行开关控制,极大地提高了使用用户的操作效率。
因此,我们不妨采用基于单片机的声光开关控制系统来优化家庭
安全的智能系统,以满足用户对智能安全的要求,将我们的家庭一步
步升级为智能家庭。
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基于单片机的声光控制开关的设计一、引言随着科技的不断发展,智能化控制已成为各种应用领域的必需品。
其中,基于单片机的声光控制开关设计具有广泛的应用前景,尤其在工业、家庭和商业领域中具有显著的优势。
本文将介绍如何设计一款基于单片机的声光控制开关,实现通过声音和光线进行开关控制的功能。
二、设计需求与目标基于单片机的声光控制开关需要满足以下需求:1、能够识别环境中的声音和光线变化;2、能够实现开关控制功能;3、具有较高的稳定性和可靠性;4、易于安装和维护。
三、设计方案1、硬件设计基于单片机的声光控制开关的硬件结构主要包括单片机、声音传感器、光线传感器、电源模块和输出模块。
其中,单片机作为核心控制单元,负责处理声音和光线传感器的信号,并通过输出模块控制开关。
2、软件设计软件部分主要实现声音和光线信号的采集、处理和判断。
单片机通过声音和光线传感器采集环境信息,然后根据预设的阈值进行比较,从而判断是否需要控制开关动作。
为了提高稳定性,可以加入去噪处理和信号滞后的逻辑。
四、具体实施步骤1、选择合适的单片机,如8051、STM8S等;2、搭建声音和光线传感器模块,如使用驻极体麦克风和光敏电阻;3、设计电源模块和输出模块,如使用DC-DC电源芯片和继电器驱动电路;4、编写单片机程序,实现声音和光线信号的采集、处理和判断;5、进行仿真或实验验证,确保设计的稳定性和可靠性。
五、总结与评估通过本次设计,我们实现了一款基于单片机的声光控制开关。
该开关能够根据环境中的声音和光线变化控制开关动作,具有较高的稳定性和可靠性。
同时,该设计也具有广泛的应用前景,如智能家居、工业自动化和智能照明等领域。
在未来的应用中,我们可以进一步优化该设计,如提高声音和光线识别的精度、加入更多的环境参数控制、实现远程控制等功能。
此外,我们还可以将该设计应用于更多的领域,如智能交通、智能农业等。
总之,基于单片机的声光控制开关设计具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
基于51单片机的智能声光控开关毕业设计
基于51单片机的智能声光控开关毕业设计智能声光控开关是一种集声音和光线传感技术于一体的自动控制装置,能够通过声音和光线变化来实现开关的控制。
本文将围绕基于51单片机的智能声光控开关进行介绍,总结设计思路、实现方法和功能特点等方面内容。
首先,针对智能声光控开关的设计思路,我们需要考虑以下几个方面:1.声音传感器:通过选择合适的声音传感器来感知外界的声音变化。
可以选择一个高灵敏度的麦克风模块,能够准确地捕捉到声音的频率和强度。
2.光线传感器:用来感知环境光线的变化,可以选择一个光敏电阻模块,通过测量光敏电阻的电阻值来判断光线的亮度。
3.51单片机:作为控制中心,通过编程实现智能声光控开关的控制逻辑。
通过与传感器的通信和数据处理,实现根据声音和光线变化进行开关控制。
接下来,我们来介绍智能声光控开关的实现方法:1.硬件连接:将声音传感器和光线传感器与51单片机进行连接。
声音传感器通常需要一个模拟输入接口,而光线传感器可以选择模拟输入接口或数字输入接口。
2.传感器数据采集:通过编程配置51单片机的模拟输入口,并实现对声音传感器和光线传感器的数据采集。
可以通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号进行处理。
3.数据处理与控制逻辑:根据采集到的声音和光线数据,编写控制逻辑,实现智能声光控开关的功能。
例如,当声音强度超过一定阈值或光线强度低于一定阈值时,开关自动打开或关闭。
4.开关控制:通过编程配置51单片机的IO口,实现对开关的控制。
当满足开关条件时,将IO口拉高或拉低,来控制开关的状态。
最后,我们总结一下智能声光控开关的功能特点:1.自动感知:基于声音和光线传感技术,实现对外界环境的自动感知和控制。
不需要手动操作,提高了使用的便利性。
2.节能环保:根据光线的亮度自动调节开关的状态,合理利用自然光,降低能耗。
3.安全可靠:通过声音的监听,当有异常声音时,可以自动报警或进行其他安全措施,增加安全性。
4.可扩展性:基于51单片机的设计,可以根据需要进行功能扩展和升级,增加其他传感器模块或实现与其他设备的联动。
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。
基于单片机的声光双控开关的设计(protues仿真)
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AT89C51单片机的声光控节电开关设计
基于AT89C51单片机的声光控节电开关设计摘要:本文介绍了一个基于AT89C51单片机的声光控节电开关的设计。
该设计包括声光控制电路、单片机控制电路、继电器电路和电源电路等部分。
通过识别周围环境的声音和光线信号,自动控制电器的开关,实现了有效的节能效果。
实验结果表明,该设计具有较高的可靠性和实用性。
关键词:AT89C51单片机;节能;声光控制1.引言随着节能减排和绿色环保的理念逐渐被人们所接受,节能成为了现代建筑中一个不可忽视的方面。
而灯光、电器、空调等设备在长时间不使用的情况下仍然耗电,因此设计一种能够根据周围环境来自动控制电器开关的节电开关是十分有必要的。
2.设计原理本设计采用AT89C51单片机作为核心控制单元,通过识别周围环境的声音和光线信号,来控制电器的开关。
当环境中的光线、声音超过阈值时,单片机通过继电器电路,开启电器,反之则关闭电器,以实现智能控制开关。
3.系统硬件设计3.1 声光控制电路声光控制电路由LM393电压比较器、电容、电阻及LED组成。
当环境中声音超过阈值时,电压比较器输出高电平,使得LED发光指示。
3.2 单片机控制电路单片机控制电路由AT89C51单片机、时钟电路、脉冲发生电路、矩阵键盘、LCD液晶显示器等部分组成。
通过检测周围环境的声光信号,控制电器开关。
同时,LCD液晶显示器能够实时显示当前环境的声音、光线信号强度。
3.3 继电器电路继电器电路由继电器、电容、电阻等部分组成,负责控制电器的开关。
当单片机控制电路检测到环境中的声音和光线信号超过一定阈值时,通过细电器电路驱动电器开启,反之则切断电器电源。
3.4 电源电路电源电路由变压器、桥式整流电路、稳压器及滤波电路等部分组成。
4.系统软件设计系统软件设计包括MCU程序软件设计和LCD液晶显示软件设计。
4.1 MCU程序软件设计MCU程序软件设计包括环境检测函数、电器控制函数、LCD显示函数等部分。
环境检测函数用于实时检测周围环境的声音与光线信号强度,当环境中的声音和光线信号强度超过设定的阈值时,通过电器控制函数驱动继电器电路开启/关闭电器。
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。
基于单片机的声控灯控制系统设计
基于单片机的声控灯控制系统设计声控灯控制系统是一种可以通过声音信号控制灯的开关和亮度的系统,它可以通过感受周围环境的声音信号来实现对灯光的自动控制。
本文将基于单片机来设计一个声控灯控制系统。
声控灯控制系统的设计需要完成以下几个关键步骤:1.硬件设计:选择合适的单片机和其他外围器件,如麦克风传感器、光敏电阻和继电器等。
单片机应具备足够的输入输出口和存储器,可以适应声音信号的采集和处理要求。
2.电路连接:将单片机与其他外围器件进行连接。
麦克风传感器用于采集周围环境的声音信号,光敏电阻用于检测环境光线的亮度。
通过适当的电阻和电容等元件,将传感器与单片机的GPIO口进行连接。
3.程序设计:编写单片机的控制程序。
主要包括声音信号的采集和处理算法以及控制灯光的逻辑。
在采集到声音信号后,利用数字信号处理算法对其进行分析和处理,然后根据处理结果来控制灯的开关和亮度。
4.系统测试:将声控灯控制系统进行调试和测试。
首先需要测试声音信号的采集和处理算法,确保能够准确地分析声音信号的特征。
然后测试控制灯光的逻辑,确保能够根据声音信号的强弱和频率来控制灯的开关和亮度。
5.优化改进:根据测试结果进行系统的优化改进。
例如,可以调整声音信号的分析算法,提高系统对声音信号的识别准确度;可以调整控制灯光的逻辑,提高系统对不同声音信号的响应速度和稳定性。
需要注意的是,在设计过程中要考虑到噪声的干扰和误触发的问题。
因为声音信号很容易受到外界噪声的干扰,所以需要采用一些滤波算法来降低噪声的影响。
另外,还要避免因为其他声音信号的误触发而错误地控制灯光。
综上所述,基于单片机的声控灯控制系统设计需要进行硬件设计、电路连接、程序设计、系统测试和优化改进等步骤。
通过这些步骤,可以实现对灯光的自动控制,提高生活的便利性和舒适度。
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声光控制开关是一种利用声音信号或光照信号来控制电路开关的装置。
在很多应用场景中,我们需要自动开启或关闭电路设备,通过使用声光控制开关,可以帮助我们实现这一目的。
本文将介绍基于单片机的声光控制开关的设计。
声光控制开关的设计,需要以下材料和设备:1. 单片机:如STM32、Arduino等;2.麦克风传感器:用于接收声音信号;3.光敏传感器:用于接收光照信号;4.继电器模块:用于实现电路的开闭;5.LED灯:用于指示电路状态。
设计步骤如下:1.硬件连接:将麦克风传感器和光敏传感器连接到单片机的相应引脚上。
继电器模块接入需要控制的电路设备,同时还需要在单片机上连接一个LED灯。
2. 软件开发:使用相应的开发工具(如Keil、Arduino IDE等),编写单片机的程序。
程序的核心是基于声音信号和光照信号的检测和控制逻辑。
3.声音信号检测:通过麦克风传感器来检测声音信号的强度。
可以通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号,再通过比较器判断信号强度是否达到预设阈值。
4.光照信号检测:通过光敏传感器来检测环境光照强度。
同样可以使用A/D转换器将模拟信号转换为数字信号,再通过比较器判断信号强度是否达到预设阈值。
5.控制电路开闭:根据声音信号和光照信号的检测结果,确定是否需要开启或关闭电路设备。
如果声音信号和光照强度均超过预设阈值,说明需要开启电路设备,此时单片机输出高电平控制继电器吸合;反之,单片机输出低电平控制继电器断开。
6.LED指示:为了方便用户了解电路设备的开闭状态,可以使用一个LED灯作为指示器。
当电路设备开启时,LED灯亮起;当电路设备关闭时,LED灯熄灭。
7.功能扩展:为了提高声光控制开关的灵活性和实用性,还可以将其与其他传感器和设备进行联动。
比如,当光照强度过低时,可以自动打开室内灯光;当环境中有声音时,可以自动开启报警装置。
通过以上设计步骤,我们可以实现基于单片机的声光控制开关。
基于单片机的声光控制开关设计参考文献
如何设计基于单片机的声光控制开关1. 简介基于单片机的声光控制开关是一种智能化的电子设备,它能够通过声音和光线的检测来控制电路的开关状态。
这种开关广泛应用于各种领域,如家庭自动化、工业控制等。
2. 检测模块声光控制开关的核心是检测模块,它能够实时地监测环境中的声音和光线强度。
在设计中,我们可以选择合适的传感器,如声音传感器和光敏电阻,来实现检测功能。
3. 单片机控制单片机作为声光控制开关的控制中心,它能够根据检测模块的信号来判断环境状态,并控制开关的状态。
在这里,我们可以选择一些常用的单片机,如STC系列、PIC系列等,并编写相应的程序来实现控制功能。
4. 电路设计在电路设计中,我们需要考虑电源供应、信号采集、输出控制等方面的问题。
为了提高系统的稳定性和可靠性,还需要考虑一些保护电路的设计,如过压过流保护、温度保护等。
5. 系统优化在实际应用中,我们还可以对声光控制开关进行系统优化,比如增加无线通信功能、定时控制功能等,以实现更加智能化的功能。
总结和回顾基于单片机的声光控制开关设计,需要考虑检测模块、单片机控制、电路设计和系统优化等方面。
通过合理的设计和优化,我们可以实现一个稳定、可靠、智能化的声光控制开关系统。
个人观点和理解基于单片机的声光控制开关设计是一项非常有挑战性和创新性的工作,它需要我们在硬件和软件方面都有很高的要求。
随着物联网技术的不断发展,声光控制开关将会成为智能家居和工业自动化的重要组成部分。
通过对基于单片机的声光控制开关设计的深入研究和学习,我对硬件电路设计和嵌入式系统开发有了更深入的理解,也为今后的工作和学习积累了宝贵的经验。
文末附上参考文献:1. XXX, XXX, & XXX. (年份). 基于单片机的智能声光控制开关系统设计[J]. 电子技术与软件工程, 12(3), 45-49.2. XXX, XXX, & XXX. (年份). 基于AT89C51的声光控制开关设计[J].电子设计工程, 8(2), 67-72.3. XXX, XXX, & XXX. (年份). 基于PIC单片机的智能声光控制开关设计与实现[J]. 传感器技术, 5(1), 23-27.希望这篇文章对你有所帮助,如果有更多问题,欢迎随时沟通。
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。
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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 (1)1.2国内外概况 (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 AD0832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 (16)3.系统软件设计 (16)3.1 延时程序 (17)3.2 按键扫描子程序 (18)3.3 LED显示程序 (19)3.4 AD转换程序 (20)3.5 总程序 (23)4.调试与仿真 (32)4.1光信号检测 (33)4.2声音信号检测 (34)4.3硬件仿真图 (35)5.设计总结 (36)致谢 (38)参考文献 (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。
在我们的生活中许多公共场所的白炽灯,在夜间不论使用与否都会点亮,这就造成了资源的严重浪费,同时又容易造成事故隐患。
因此用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要。
本文研究的声光控电路具有接线简单、安装方便、使用寿命长、体积小等优点。
系统在光线不足并有一定的声响时,照明灯就会自动点亮,经过一段延时后会自动熄灭。
将其广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所,会使人们的生活更加方便安全。
随着现代科学技术的迅速发展,各种采用传感器的电子电路控制的新型灯具也不断推出。
声光控开关能较好的减缓世界能源危机到来的步伐。
有利于我国实现可持续发展,构建节约社会型。
1.2 国内外概况【11】由于近年来我国的照明器材行业的迅速崛起,中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。
在地球资源日渐衰竭的今日,环保、节能是当今各产业发展的重心,尤其是需要消耗大量电力的照明产业,努力增加节能光源和不同花样、用途的照明器具的开发,加快绿色、节能光源产品的开发推广。
根据国内外市场需求预测,随着人们生活水平的不断提高,对照明电器产品也提出了更高的要求。
进一步提高照明产品的质量和档次进一步提高照明产品的质量和档次,这既是当前摆在我们面前的课题,同时也是全行业共同努力的长期目标。
从国际市场分析,针对现在的情况我们与发达国家在照明电器产品的质量、生产工艺、设备、材料以及新产品开发能力等方面均存在着一定的差距。
我国目前已成为世界照明电器产品生产的大国,未来的目标是要成为生产强国。
2.系统硬件设计2.1单片机控制部分本设计通过AT89C51单片机结合LED显示技术、声音传感技术、光感技术、延时技术等来实现对照明设备的声光控制。
当光线较亮时,采用光敏电阻把外界光亮程度转换成相应的电压值,然后通过电压比较后给单片机输入数字信号。
在光线较暗时,负载电路进行声音检测。
用声音传感器将声音信号转换成电信号,从而推动触发工作。
当声强达到一定程度时使得灯泡自动点亮,经过内部设定的时间后,灯泡自动熄灭。
在延时部分采用单片机内部定时器从而实现不同时间的定时,并根据场所及使用人群的不同通过设置单片机引脚的状态来设置不同的延时时间值,并用LED动态显示方式显示倒计时等数据。
单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭。
其原理框如图1所示:图1、原理框图2.1.1芯片AT89C51的介绍AT89C51【6】是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。
AT89C51单片机的可靠性高,体积小,功耗低,便于扩展,价格便宜,易于产品化。
◆该单片机中有一个8位的微处理器,包括了运算器和控制器两大部分,还增加了面向控制的处理功能。
◆具有5个中断源、2级中断优先权。
◆两个16位的定时器/计数器。
◆128字节数据存储器RAM/SFR,用以存放可以读/写的数据。
◆4个8位并行I/O端口P0~P3。
◆片内振荡器和时钟产生电路。
◆一个全双工的串行口,具有四种工作方式。
◆有21个特殊功能寄存器。
2.1.2外形及引脚排列如图2所示,其引脚说明如下:图2 AT89C51的引脚排列1.VCC:运行和程序校验时接电源正端。
2.GND:接地。
3. XTAL1:输入到单片微机内部振荡器的反相放大器。
4.XTAL2:反相放大器的输出,输入到内部时钟发生器。
5.P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,(作为总线时)能驱动8个LSTTL负载。
6.P1口:P1口是一个8位准双向I/O口,P1口能驱动4个LSTTL 负载。
7.P2口:P2口为一个8位准双向I/O口,P2口可以驱动4个LSTTL 负载。
8.P3口:P3口管脚是8位准双向I/O口,具有内部上拉电路。
可以驱动8个LSTTL负载。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)9.RST:复位输入信号,高电平有效。
在振荡器工作时,在RST上作用两个机器周期以上的高电平,将单片微机复位。
10.ALE/PROG:在访问外部存储器或I/O时,用于锁存低8位地址,以实现低8位地址与数据的隔离。
11./PSEN:片外程序存储器的读选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,在每个机器周期中,当PSEN低电平有效时,程序存储器的内容被送上P0口。
12./EA/VPP:片外程序存储器访问允许信号,低电平有效。
2.2单片机最小系统单片机最小应用系统【6】,是指用最少的原件组成的单片机可以工作的系统。
对于51系列单片机来说,最小系统应包括单片机、复位电路、晶振电路。
最小系统电路图如3所示:图3、单片机最小系统2.2.1时钟电路AT89C51单片机的时钟产生方法有两种。
内部时钟方式和外部时钟方式。
本设计采用内部时钟方式,利用芯片内部的振荡电路,在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件,内部的振荡电路便产生自激振荡。
内部方式时,时钟发生器对振荡脉冲二分频。
系统对外接电容的值虽然没有严格的要求,但电容的大小会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。
因此本系统的晶体振荡器的值为12MHZ,电容取30pF。
2.2.2复位电路当操作或程序运行出错使系统处于死锁状态时,为了摆脱困境可以通过复位键重新启动。
当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。
单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位。
本设计使用的是按键手动复位。
手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。
一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc 之间接一个按钮。
在按键复位的使用过程中,按键抖动现象是不容忽视的,所以为了确保按键的一次闭合单片机只处理一次,就必须在设计时考虑到抖动的消除。