基于单片机的智能声光控开关毕业设计

学院

专科毕业论文（设计）基于单片机的智能声光控开关

专业名

摘要

声光控开关的原理是只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。

本文以LGS公司生产的GMS97C2051单片机为核心，研究声光控开关的设计，采用串行A/D对声音信号的采集，可以通过软件来调节对声音的灵敏度。单片机软件实施对光度的判断，使开关在白天时即使有声音也不工作。文章应用了过零启动技术，开关工作在频繁的开关状态时不易损坏可控硅，延长了声控开关的使用寿命。文章中还加入了看门狗电路，在工作中可以起到抗干扰的作用，大大加强了开关的可靠性。

关键词：声光控，智能，节能，可靠性。

ABSTRACT

The principle of acoustic optical switch is only after dark, when someone pass stair channel, issued, or other sounds of footsteps will provide automatic lit corridor, lighting, when people enter the house or apartment corridor lights out several minutes automatically delay extinguished. During the day, even a voice, corridor lights also will not light, can achieve the purpose of saving energy.

In this paper GMS97C2051 LGS company production, the single-chip microcomputer is thedesign of acoustic light-activated switch, the serial A/D for sound signal collection, by software to adjust the sensitivity to sound. Single-chip microcomputer software implementation on photometric judgment to make the switch in the daytime, even though there is voice doesn't work. Article applied zero start up technology, switch work in frequent switch to thyyistoy andextendedofsound-controlled. Article also joined watch-dog circuit, in the work plays a role of anti-interference, the reliability of switches is greatly enhanced.

Keywords: sound, the intelligent controller,energy-saving, reliability.

目录

1. 绪论 (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 课题现状 (1)

1.3 课题意义 (1)

2.系统设计方案 (2)

2.1 课题的研究内容 (2)

2.2技术方案的选择 (2)

3.系统结构与工作原理 (3)

3.1 系统结构 (3)

3.2 系统的工作原理 (5)

4.硬件系统的设计 (5)

4.1 声音信号采集电路的设计 (5)

4.2 光信号判断电路的设计 (7)

4.3 过零启动保护电路的设计 (8)

4.4定时电路的设计 (9)

4.5驱动输出电路的设计 (10)

4.6电源设计 (11)

4.7 看门狗电路的设计 (11)

4.7.1 简介看门狗电路及其作用 (11)

4.7.2 X5045特性介绍 (13)

4.8. PCB板的制作的设计 (14)

4.8.1 PROTEL DXP 2004的概述 (14)

4.8.2 Protel原理图界面 (15)

4.8.3 电路原理图的设计流程 (15)

4.8.4 PCB板的绘制原则 (16)

4.8.5 Protel PCB设计流程 (17)

4.8.6 印制电路板（PCB）的绘制过程如下所示： (18)

4.8.7 焊制电路板如下所示 (19)

5. 软件设计 (20)

5.1 软件设计语言的选择 (20)

5.2 程序流程图 (21)

5.3 主程序设计 (22)

5.4 延时程序设计 (22)

5.5 TLC2543读写程序设计 (22)

5.6 DS1302驱动程序设计 (22)

5.7 X5045驱动程序设计 (22)

6系统的调试 (23)

6．1 调试过程 (23)

6.2 调试结果及经验总结 (25)

7总结 (25)

8附录 (26)

参考文献 (33)

致谢 (34)

1. 绪论

1.1 课题背景

当今社会的主潮流是：降低能耗，节约能源，注重环保。声光控开关体积小，外形美观，反应灵敏，制作容易，是公共场合照明开关的理想选择，被誉为：“长明灯的克星”。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。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。

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声光控开关系统，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，几十秒后自动关闭，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）具有光控功能，白天不亮灯，晚上有声音时亮灯；

（3）延时时间可调节；

（4）具有过零检测功能；

（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。