基于单片机的智能照明控制系统设计本科毕业设计论文
基于单片机的自动照明系统论文
滨江学院毕业论文(设计)题目基于单片机的自动照明系统院系专业学生姓名学号指导教师职称二O一三年五月二十日目录1.引言 (1)1.1本课题研究的意义 (1)1.2国内外照明灯光自动控制器的研究现状 (1)1.3本课题研究的内容 (2)2.自动照明控制系统的设计方案 (3)2.1功能介绍 (3)2.2方案的比较与选择 (3)2.3系统组成 (4)3.自动照明控制系统的硬件介绍 (5)3.1总体电路图 (5)3.2单片机介绍 (6)3.3 主机模块 (6)3.3.1 复位电路 (7)3.3.2 时钟电路 (7)3.4 人体红外检测模块 (8)3.5日光强度检测模块 (9)3.6 1602 液晶显示模块 (10)3.6.1 引脚分布和接口信号说明..................... 错误!未定义书签。
3.6.2 LCD液晶电路.............................. 错误!未定义书签。
3.7 继电器驱动模块供电电路 (12)3.8 系统供电电路 (13)4.软件设计 (14)4.1系统监控主程序模块 (14)4.2系统自检初始化 (14)4.3定时中断处理设计 (14)4.4人体红外传感器的优缺点 (15)4.5数据采集软件的实现 (15)4.6编程与仿真.................................. 错误!未定义书签。
4.6.1Keil C51软件 (16)4.5.2 proteus介绍 (16)6.结果与分析 (17)6.1 电路调试 (17)6.2 系统功能测试 (18)7.结语与展望 (19)致谢 (19)参考文献: (20)ABSTRACT (21)基于单片机的自动照明系统刘斌全南京信息工程大学滨江学院自动控制系自动化南京 210044摘要:本课题的主要内容是研究照明灯光的自动控制。
对于学校教室照明,首先以51单片机核心,对教室灯光智能控制的原理和实现方法进行分析,在此基础上开发了自动控制系统的硬件装置和相应软件模块。
本科毕业设计论文--基于单片机的照明控制系统
基于单片机的照明控制系统摘要随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。
同时楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。
本文阐述了照明的有线、无线控制方式设计原理与实现方法。
以设计过程为主线,分别从硬件和软件两个方面描述设计过程,即从硬件电路的设计方法到实现所要求功能的软件技术。
该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51与AT89C2051单片机为基础,实现了有线通信、无线数传、控制与显示等功能。
文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:键盘与LED显示电路、RS485通信电路、无线数传电路、照明灯控制电路以及看门狗电路等。
对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计与无线数字传输程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。
有线通信程序的功能是:通过RS485主从通信方式,由主控制器发出命令对全部或单个分控制器所控制的照明灯实现开启、关闭、灯光亮度调节、定时控制等功能。
无线数传程序设计的功能是:通过无线数传模块实现照明灯的无线遥控,同样实现有线方式控制的功能。
关键词:主控制器, 分控制器, 单片机, 有线通信, 无线数传, 灯光亮度控制, 定时控制目录1 绪论 (1)1.1 单片机的应用技术 (1)1.2 有线通信技术 (2)1.3 无线数传技术 (2)2 基于单片机的照明控制系统的设计框架与性能 (3)2.1 系统设计要点 (3)2.2 系统的结构 (3)2.3 系统性能指标及技术要求 (5)3 基于单片机的照明控制系统的硬件电路设计 (7)3.1 主控制器的电路设计 (7)3.1.1 键盘的接口设计 (7)3.1.2 LED数码显示的接口设计 (8)3.1.3 看门狗监控电路的设计 (8)3.2 分控制器的电路设计 (8)3.2.1 时钟芯片的接口设计 (9)3.2.2 零点检测与可控硅控制电路的设计 (10)3.3 RS485通信电路的设计 (11)3.4 无线数传电路的设计 (13)3.4.1 无线数传电路的连接 (13)3.4.2 SRWF-1模块的特性 (14)4 基于单片机的照明控制系统的软件设计 (16)4.1 人机交互程序设计 (16)4.1.1键盘扫描程序设计 (17)4.1.2 LED数码显示程序设计 (18)4.2 照明启停控制程序设计 (19)4.2.1全部启停控制程序设计 (19)4.2.2单独启停控制程序设计 (21)4.3 照明亮度控制程序设计 (23)4.3.1全部亮度控制程序设计 (24)4.3.2单独亮度控制程序设计 (24)4.4 照明定时控制程序设计 (25)4.4.1全部定时控制程序设计 (26)4.4.2单独定时控制程序设计 (27)4.5 RS485通信程序设计 (28)4.5.1主机部分通信程序设计 (30)4.5.2从机部分通信程序设计 (31)4.6 无线数传通信程序设计 (32)5 结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论近十几年来,随着我国城市建设的快速发展,楼宇照明也相应飞速发展。
基于单片机的智能照明系统的设计与实现毕业设计
基于单片机的智能照明系统的设计与实现
毕业设计
简介
本毕业设计旨在设计一种基于单片机的智能照明系统,通过智能化控制达到节能、环保、舒适的效果。
本设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计
硬件设计主要包括电路设计、PCB设计和元器件选型。
电路设计主要涉及如何根据控制信号控制灯光的开关,如何接收和解析用户的控制指令等。
PCB设计主要是将电路设计进行排版,使其能够方便地制作成实体电路板。
元器件选型是指挑选合适的LED灯、芯片、传感器等元器件,以实现智能控制和节能。
软件设计
软件设计主要包括嵌入式程序设计和手机APP 开发两个方面。
嵌入式程序设计主要是编写程序,使单片机能够根据用户的指令控
制灯光的开关,同时在特定情况下自动调节灯光亮度。
手机 APP
开发主要是无线控制用户利用手机APP 对智能照明系统进行控制,例如开关、颜色选择以及亮度调节等。
总结
本设计成功地实现了基于单片机的智能照明系统的设计与实现。
通过控制智能照明系统实现灯光节约和智能控制,从而达到舒适、
节能的效果。
该设计应用于室内或户外照明都可以实现较好的效果。
基于单片机的智能照明控制系统设计-毕业论文
基于单片机的智能照明控制系统设计摘要随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。
楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。
本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。
该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础,实现了通信、信号采集、控制与显示等功能。
使用光电子镇流器,使光源具备自动调节功能。
文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:光信号取样电路、人体信号采集电路、键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路、看门狗电路以及信号处理电路等。
对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。
工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。
关键词:智能控制,主控制器,分控制器,单片机,定时控制The Control System for Intelligent Lighting Based onSingle–chip MicrocomputerAuthor: Li GuozhongTutor: Sun ManAbstractWith the rapid development of electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electric power, electron, intelligent building and so on. Microcomputer, as the subject and core of the embedded system of control, replaces the traditional system—electronic circuit. At the same time, the development and maturation of the intelligent building have established the substantial foundation for the popularization and application of the control system for lighting based on single-chip microcomputer。
基于单片机的智能照明控制系统设计论文
基于单片机的智能照明控制系统设计论文智能照明控制系统设计摘要:随着科技的进步与发展,智能家居设备也在不断提升,智能照明控制系统是智能家居的重要组成部分。
本论文以单片机为核心,设计了一种基于单片机的智能照明控制系统。
该系统通过感应器和环境光传感器,实现了自动控制灯光的亮度和开关,并可通过手机APP进行远程控制。
通过实验验证,表明该系统具有良好的稳定性和可靠性,能够满足用户对智能照明的需求。
关键词:智能照明,单片机,感应器,环境光传感器,手机APP1.引言随着能源消耗问题的日益突出,节能减排成为了当代社会的重要任务。
智能照明控制系统作为一种新型的照明技术,通过利用传感器和控制器,实现智能化的照明控制,可以有效地降低能源消耗,提高照明质量。
基于单片机的智能照明控制系统通过集成传感器和控制器的功能,可以实现自动调光、自动开关、定时控制等功能,并可以通过手机APP进行远程控制,方便用户使用。
2.系统设计2.1系统硬件设计该系统由单片机、感应器、环境光传感器和手机APP等组成。
单片机作为系统的核心,负责接收传感器的信号并控制灯光的亮度和开关。
感应器负责检测周围环境中的人员活动,当有人进入房间时,感应器会发送信号给单片机,触发灯光的开启。
当人员离开房间一段时间后,感应器会发送信号给单片机,触发灯光的关闭。
环境光传感器用于检测周围环境的光强度,根据光强度的变化,单片机可以调节灯光的亮度,以达到节能的目的。
手机APP通过与单片机的通信模块建立连接,可以实现远程控制灯光的开关和亮度调节。
2.2系统软件设计系统的软件设计主要包括单片机的程序设计和手机APP的开发。
单片机的程序设计包括感应器的信号处理和灯光控制的算法。
当感应器检测到有人进入房间时,单片机会根据环境光传感器的数据进行灯光的亮度调节。
当人员离开一段时间后,单片机会根据预设的时间延迟关闭灯光。
手机APP的开发包括与单片机通信的模块设计和用户界面设计。
通过APP,用户可以实时控制灯光的开关和亮度调节,并可以设置定时控制等功能。
基于单片机的汽车智能照明系统_毕业设计(论文)
毕业设计论文基于单片机的汽车智能照明系统的设计摘要随着科学技术的发展,人们对汽车行驶安全性的要求越来越高。
照明系统是汽车主动安全重要组成部分之一,然而灯光光型单一且只能手动控制的传统照明系统存在的巨大的交通安全隐患已经无法跟上当前汽车安全性发展的趋势。
因此如何让汽车传统照明系统更加智能化、消除存在的安全隐患,成为一个具有重大现实意义的课。
本课题所研究的汽车自适应照明控制系统能够自动为车辆提供所处环境位置需要的灯光光型,为驾驶员提供良好的照明范围,减轻驾驶员的工作压力,减少交通事故,同时本系统与手动控制并联,不妨碍驾驶员对车灯的手动控制。
本系统主要有弯道照明前照灯自动开闭、会车时灯光自动切换以及前照灯延时关闭功能,可为驾驶员在不同的行驶环境下提供良好的照明,是汽车智能化照明的一个更加全面完善的设计方案。
在现有的对汽车照明系统的控制技术的基础上,本课题提出了一种以弯道随动转弯车灯调整为基本功能的汽车智能照明系统控制方案。
与以往的技术相比,本课题引入总线技术,使系统更符合汽车技术未来发展的方向。
而且本方案是基于AT89C51单片机开发的低成本、低功耗系统,性价比更为出色。
本文首先对汽车自适应照明系统的产生环境、国内外的发展现状和发展趋势做了简单的介绍,给出了系统的总体设计方案以及实现功能,并在此基础上详细阐述了系统工作的理论计算基础,然后根据系统的需求,在硬件部分,对微控制器和各实现功能的传感器进行了选择,并给出了执行器部分的设计方案,包括步进电机的选型以及步进电机驱动芯片的选择,同时在详细介绍了总线功能及原理的基础上设计总线接口的硬件电路,包括总线控制器的选型、总线收发器的选择等在软件部分,给出了系统各功能模块的设计流程图和实现算法,并在编译环境中完成各功能模块的源代码编写。
在论文的最后,对现阶段进行的研究工作进行了总结,并提出了许多尚待解决的问题,为今后系统的进一步完善提供了参考意见。
关键词: 智能照明;单片机;信号采集设计AbstractWith the development of science and technology, people increasingly high demands on driving safety. One of the lighting system is an important component of vehicle active safety, however light-light single and can only be manually controlled traditional lighting system, there is a huge hidden trouble of safety has been unable to keep up with the current development trend of automobile safety. So how to make cars of traditional lighting system more intelligently, to eliminate security risks, as one of great practical significance. This study on the issue of vehicle Adaptive lighting control system is able to automatically provide the environment for the vehicle location need to be light-light, for a driver to provide good illumination range, alleviate the work pressure on drivers to reduce traffic accidents, at the same time this system with manual control in parallel, without prejudice to the driver's manual control of the lights. This system mainly has the curve to illuminate the head lamp automatic make and break, passes in traffic when the light automatic cut over as well as the head lamp time delay closure function, may provide the good illumination for the pilot under the different travel environment, is an automobile intellectualization illumination more comprehensive consummation design proposal. In existing to automobile lighting system control technology foundation in, this topic proposed one kind take the curve follow-up curve headlight adjustment as the basic function automobile intelligence lighting system control plan. Compared with the previous technology, the subject of the introduction of bus technology to make the system more in line with the direction of future development of automotive technology. The program is based on the AT89C51 MCU development of low-cost, low-power system, the cost is even betterThis article first to the automobile auto-adapted lighting system production environment, the domestic and foreign development present situation and the trend of development has made the simple introduction, has given the system overall project design as well as the realization function, and in detail elaborated the system work theoretical calculation foundation in this foundation, Then the basis system demand, in the hardware part, has carried on the choice to the micro controller and each realization function sensor, and has given the actuator part design proposal, including step-by-steps the electrical machinery shaping as well as step-by-steps the motor-driven chip choice, simultaneously was introducing in detail the main line function and in the principle foundation designs the bus interface the hardware electric circuit, including the bus control unit shaping, the main line transceiver choice and so on in the software part, has given the system various functions module design flow chart and realizes the algorithm, and completes various functions module in the translation environment the source code compilation.In paper final, carried on the research work to the present stage to carry on the summary, and proposed many Shang Dai solved the question, has provided the advisory opinion for the next system further consummation.Key words:singlechip;intelligent lighting;Design of signal collection目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题背景与意义 (1)1.2国内外发展状况及发展趋势 (2)1.3本课题的研究意义与目的 (3)1.4课题内容 (3)2 控制系统总方案设计 (4)2.1系统的功能及工作原理 (4)2.1.1系统的基本功能 (4)2.1.2系统工作原理 (4)2.2系统硬件总体设计 (4)2.3 单片机选择 (5)2.3.1 AT89C51简介 (5)2.3.2 AT89C51结构说明 (6)3 控制系统的硬件设计 (9)3.1超声波测距设计 (9)3.1.1超声波测距原理 (9)3.1.2超声波测距仪原理框图 (9)3.1.3 单片机实现测距原理 (9)3.1.4 超声波发射电路 (9)3.1.5 超声波检测接收电路 (10)3.2光强检测 (10)3.2.1光照检测方式 (10)3.2.2 检测电路 (11)3.3 信号采集设计 (11)3.3.1 车速信号的采集和处理 (11)3.3.2 方向盘转角信号调理电路 (13)3.3.3光电传感器信号的采集和处理 (14)3.3.4 步进电机驱动电路 (15)3.3.5前照灯自动开闭和远近光自动切换电路设计 (16)3.3.6 电源及断电保护电路 (16)3.4 单片机电路设计 (17)3.5电源模块部分设计 (18)3.6 亮灯控制模块 (19)3.7 按键模块设计 (20)3.8 电压比较器 (20)3.8.1基本过零比较器 (20)3.8.2任意电平比较器 (21)4 控制系统的软件设计 (23)4.1 Keilc介绍 (23)4.2 Keilc工程的建立 (23)4.3系统软件流程设计 (26)4.4延时子程序 (27)4.5消抖子程序 (27)4.6中断子程序 (28)5 设计小结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 英文参考文献 (33)附录B 参考文献中文翻译 (37)附录C 系统总程序 (40)1 绪论1.1 课题背景与意义自19世纪汽车诞生以来,已经历了一个多世纪的风雨。
基于单片机的智能照明控制系统设计
基于单片机的智能照明控制系统设计设计一个基于单片机的智能照明控制系统。
1.引言:现代社会对于能源的需求越来越大,电力消耗持续增长。
照明是我们日常生活中消耗电力的一个重要组成部分。
为了降低电力消耗,减少能源浪费,设计一个基于单片机的智能照明控制系统显得尤为重要。
2.系统功能:该系统的主要功能是根据照明需求智能调节照明亮度。
当光线较暗时自动增加照明亮度,当光线较亮时自动减小照明亮度。
3.系统设计:a.硬件设计:系统硬件包括一个单片机控制模块、光线传感器、执行器(例如LED 灯)、电源模块等。
光线传感器用于检测周围的光线强度。
光线传感器输出的模拟信号连接到单片机的ADC输入端,通过单片机进行读取和转换。
执行器用于调节照明亮度。
在本系统中,以控制LED灯亮度为例。
执行器连接到单片机的PWM输出端,单片机通过改变PWM的占空比来调节LED灯的亮度。
电源模块用于为系统提供电力供应。
b.软件设计:单片机采用嵌入式C语言开发,编写相应的代码实现系统功能。
主要的软件设计包括以下几个部分:-光线检测:通过读取光线传感器的模拟信号,获取光线强度数据。
-亮度控制:根据光线强度数据来判断当前的照明需求,在代码中设置一个阈值,当光线强度低于阈值时增加LED灯亮度,当光线强度高于阈值时降低LED灯亮度。
可以通过改变PWM占空比来实现LED灯的亮度调节。
-系统运行:初始化单片机的外设和寄存器,使用循环来不断读取光线强度和调节LED灯亮度,以实现智能照明控制。
4.系统优势:该智能照明控制系统具有以下优势:-节约能源:根据实际光照需求智能调节亮度,避免了长时间照明亮度过高造成的能源浪费。
-自动化控制:无需人工干预,系统自动根据光线强度调节照明亮度,方便省事。
-节省成本:单片机控制模块的成本相对较低,而且系统的节能效果能够降低电费开支。
5.结论:。
基于单片机的LED智能照明驱动及控制系统
淮阴工学院毕业设计说明书(论文)作者: 杨家平学号:1101205412学院: 电子与电气工程学院专业: 自动化题目: 基于单片机的LED智能照明驱动及控制系统-硬件部分指导者:(姓名) (专业技术职务)评阅者:(姓名) (专业技术职务)2014 年 6 月张涛讲师毕业设计说明书(论文)中文摘要毕业设计说明书(论文)外文摘要目录1绪论 (1)1.1前言 (1)1.1.1课题研究背景 (1)1.1.2课题研究的目的及意义 (2)1.2 LED照明 (2)1.2.1发光原理 (2)1.2.2光源特点 (3)1.2.3优点 (4)1.3驱动电路 (4)1.3.1线性稳压电源 (4)1.3.2开关稳压电源 (4)1.4智能照明 (5)2开关稳压电源 (5)2.1拓扑结构 (5)2.1.1非隔离式 (6)2.1.2隔离式 (6)2.2开关电源的控制方式 (9)2.2.1电压控制模式 (10)2.2.2电流控制模式 (10)2.3开关电源的三种调制方式 (10)2.3.1脉冲宽度调制 (11)2.3.2脉冲频率调制 (11)2.3.3混合调制 (11)2.4功率因数校正 (11)2.5开关电源未来发展 (12)3驱动电路 (13)3.1临界导通式单级PFC反激式变换器原理 (13)3.2主电路设计 (14)3.2.1高频变压器设计 (14)3.2.2滤波电容器设计 (14)3.2.3主开关选择 (15)3.2.4整流输出二极管设计 (15)3.3控制电路设计 (16)3.3.1调节电路 (16)3.3.2并机均流电路 (16)3.3.3保护电路 (16)3.3.4误差放大补偿网络 (16)4智能照明控制 (17)4.1单片机 (17)4.1.1单片机的选择 (17)4.1.2晶振电路 (19)4.2热释电传感器及处理电路 (19)4.2.1菲涅耳透镜 (19)4.2.2热释电红外传感器 (20)4.2.3信号处理电路 (20)4.3遥控与手动模块 (22)4.3.1遥控发射电路 (22)4.3.2遥控接收电路 (23)4.3.3手动调光 (24)4.4光控与时空模块 (25)4.4.1光照检测模块 (25)4.4.2光控与时控的实现 (25)4.5继电器输出模块 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 前言全球能源紧缺是当今世界的热议话题也是各个国家不得不面对的同一问题,所以节能一直是全球共同商讨需要解决的问题。
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计毕业设计
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计毕业设计智能LED照明控制系统是基于51单片机的一种照明系统,通过智能化的控制方式,能够实现对LED照明的精确控制和管理。
本文将从系统设计的需求、硬件设计和软件设计三个方面对基于51单片机的智能LED照明控制系统进行详细的介绍。
首先,通过需求分析,我们确定了智能LED照明控制系统的功能。
该系统需要能够根据光照条件自动调整LED的亮度,在不同的时间段实现定时开关机,同时具备手动控制功能。
此外,还要提供远程控制功能,通过手机或者电脑进行远程监控和控制。
接下来是硬件设计部分。
我们首先确定了基于51单片机的核心控制模块,并根据系统需求设计了相应的电路板。
核心控制模块主要负责控制LED的亮度,采用PWM控制方式,能够实现精确的亮度调节。
同时,该模块还需要实现定时开关机功能,通过计时器定时开启或关闭LED。
另外,为了实现远程控制功能,我们还设计了无线通信模块,利用无线网络实现用户对照明系统的远程监控和控制。
软件设计是整个系统中非常关键的一部分。
首先,我们需要编写程序来控制核心控制模块,实现LED灯的亮度调节和定时开关机功能。
其次,需要开发相应的用户界面和远程控制程序,为用户提供友好的控制界面,同时实现用户对照明系统的远程监控和控制。
在软件设计过程中,我们需要充分利用51单片机的功能和特性,通过编写高效的程序实现系统的各项功能。
最后,为了保证系统的安全性和可靠性,我们还需要对系统进行测试和调试。
通过模拟不同的使用场景和异常情况,进行全面的测试,确保系统能够正常工作。
同时,还需要进行性能优化和故障排除,保证系统在长时间运行中不会出现问题。
综上所述,基于51单片机的智能LED照明控制系统设计是一个复杂的工程,需要从系统需求、硬件设计和软件设计等多个方面进行全面考虑。
通过合理的设计和严谨的测试,能够设计出高性能、高可靠性的智能LED照明控制系统,为用户提供更好的照明体验。
基于单片机智能照明系统主控制器的设计大学论文
湖北省高等教育自学考试毕业论文基于单片机智能照明系统主控制器的设计主考院校:武汉大学专业:电子工程指导老师:考生姓名:准考证号:2017年2月28日摘要随着社会的进步,照明系统的人性化,智能化,节约化显得尤为重要,既适合了人类的需求,又响应了国家的绿色经济发展战略,随着国家提倡低碳经济的发展,公共场所照明系统的改进显得尤为重要,节能和智能科技变为主题,近年来,随着科技的进步,人们对照明灯具节能和科学化管理提出了更高的要求,使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要,现在引入绿色照明的概念,所以更应营造一个舒适的视觉环境来减少光污染,照明已经成为直接影响工作效率的主要因素之一,因此,越来越引起人们的高度重视,做好照明设计,加强照明控制设计,智能照明系统充分利用电子技术、通信技术和计算机网络技术将各种照明器具有机的连接在一起,实现有效的管理和控制。
智能照明系统正是21世纪的趋势之一。
系统中的智能灯光节点能够根据外界光强自适应调整自身灯光亮度,周期性采集室内光强、有无人进出等环境信息,并及时响应用户的控制命令。
随着LED性能的不断改善和价格的不断降低,高亮度LED取代传统光源应用于通用照明是未来的发展趋势。
设计了一套基于单片机MCU控制的LED智能照明系统,LED采用恒流驱动,PWM调光方式。
其中光强度传感器使得LED能够根据环境需要自动调节自身亮度声控开关方便操作。
详细给出了各个部分的设计。
实验表明,系统长时间运行稳定,高效节能,白光质量好,适用于公共场所通用照明,针对传统照明系统布线麻烦、节能效果差等缺点。
本文设计的照明系统通过动态侍感器、照度传感器、通讯装置等使得照明变得更加智能、人性化:有效节省了电费与管理费用。
关键词:智能化人性化节能绿色高亮度 LED PWM 调光目录摘要 (I)第1章绪论 (3)1.1 课题研究背景意义 (3)1.2 国内外发展现状 (3)1.3 文本所作的工作 (3)1.3.1 节能方面作的工作 (3)1.3.2 改善工作环境与提高工作效率作的工作 (4)第2章系统设计 (5)2.1 系统的功能和指标 (5)2.2 核心器件的比较与选型 (5)2.2.1 单片机选择 (5)2.2.2 光照检测方式 (6)2.2.3 声控开关检测方式 (7)2.2.4 LED的调光控制 (8)第3章硬件设计 (11)3.1 单片机中的各个小系统介绍 (11)3.1.1 AT89C51引脚介绍 (11)3.1.2 CPU时钟电路 (12)3.1.3 复位电路 (13)3.2 光信号取样电路设计 (13)3.2.1仪表放大器的结构及使用 (14)3.2.2 OP07的介绍及应用 (15)3.2.3 TLC3545的介绍及应用 (17)3.3 声音信号采集电路 (19)3.3.1 声音信号放大原理 (19)3.3.2 CD4051的介绍及应用 (20)3.4 LED驱动电路 (21)3.4.1 LED供电电源 (21)3.4.2 LED驱动电路 (21)3.5 键盘电路设计 (22)3.5.1键盘的作用 (22)3.5.2键盘电路及其说明 (22)3.5.3键盘功能说明 (23)3.5.4 键盘的机械抖动 (23)第4章软件设计 (25)4.1 系统流程图 (25)4.2 仿真环境介绍 (28)4.3.1 Keil介绍 (28)第5章总结与展望 (29)参考文献 (31)谢辞 (32)第1章绪论1.1课题研究背景意义随着计算机网络、通信、控制等技术的发展,智能建筑的发展越来越迅猛。
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文
河南科技学院2014 届本科毕业论文(设计)设计题目:基于单片机的智能路灯控制系统设计学生姓名:所在院系:所学专业:导师姓名:完成时间:2014-5-10基于单片机的智能路灯控制系统设计摘要随着中国现代化节奏的不断加快,电子产品的大量应用也导致电力消费飞速地增长。
于此相对的另一个事实是电力资源已成为一种紧缺型资源。
如何节能降耗己成为近年来世界性研究的一个热点课题。
目前路灯已经成为一个城市的照明和夜景美化不可分割更无可替代的一部分,而在路灯的高效节能方面,自动路灯控制系统的优劣举足轻重。
由于单片机具有集成度高,处理能力强,可靠性高,系统结构简单,价格低廉的优点,因此在路灯照明工程中被广泛应用。
本设计研究的基于单片机的智能路灯控制系统正是针对我国在城市照明上所存在的巨大的能源消耗而开发出的新型节能控制系统。
本文给出了智能路灯控制系统的架构和设计方案,详细分析了其工作原理和以AT89S51为主控单元的各模块软硬件设计。
关键词:智能路灯,单片机,分时调压,光线调压DESIGN OF STREET LAMP CONTROL SYSTEM BASED ON SINGLE CHIP MICROCOMPUTERABSTRACTWith the accelerating pace of China's modernization, a large number of applications for electronic products also led to rapid growth in electricity consumption. Another fact is that this relative power resources has become a scarce resource type. How to saving energy has become a hot topic in recent years, worldwide research.Currently street lighting has become part of a city and the beautification lighting and night indivisible more irreplaceable. In terms of energy-efficient lights, automatic street light control system merits of pivotal.Due to the microcontroller with high integration, processing capacity, high reliability, simple structure, low-cost advantages, so the street lighting project has been widely used. The study design microcontroller-based intelligent street light control system in our country is on the existence of a huge city lighting energy consumption and the development of new energy-saving control system.This paper presents the architecture and design of intelligent street light control system, a detailed analysis of its working principle and to AT89S51 as the main control unit hardware and software design of each module.Keywords: intelligent street lighting, SCM, timeshare regulator,light regulator目录1绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计的意义 (1)1.3国内外现状分析 (1)1.4论文的主要内容 (2)2P ROTEUS仿真软件与K EIL (2)2.1P ROTEUS仿真软件 (2)2.2K EIL (2)3硬件设计 (3)3.1按键模块 (3)3.2计时模块 (3)3.2.1计时模块的软件设计 (3)3.2.2计时模块的硬件设计 (5)3.3光线强弱检测模块 (5)3.3.1ADC0832综述 (5)3.3.2光敏电阻的介绍 (7)3.3.3光线强弱检测模块的硬件电路设计 (8)3.4路灯控制模块 (9)3.4.1继电器的概述 (9)3.4.2PNP型三极管的概述 (9)3.4.3路灯控制模块的硬件电路设计 (10)4软件设计 (11)4.1程序模块分类及功能 (11)4.2程序流程图 (11)5软件测试 (13)5.1测试目的 (13)5.2测试方法 (13)5.2.1功能测试: (13)5.2.2测试结果 (13)6结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录1:电路原理图 (18)附录2:重要源代码模块 (19)1 绪论本文研究的智能路灯节能控制系统是通过配套的功率变换组件,可在路灯的启停和运行中,有效的调节路灯的端电压,控制路灯的照明亮度,从而改变了路灯在不同时段的耗电量,改善了功率因素,到了节约电能的目的。
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文一、概述随着科技的不断发展,智能化已经成为当今社会的关键发展方向之一。
智能路灯作为智慧城市的重要组成部分,其控制和管理方式也正在逐步实现智能化。
本文将探讨基于单片机的智能路灯控制系统设计,以解决传统路灯控制系统存在的一些问题,如能耗高、管理不便等。
在此背景下,设计一种高效、智能的路灯控制系统显得尤为重要。
本文设计的智能路灯控制系统旨在通过单片机技术实现对路灯的智能化控制,以提高路灯管理的效率和节能性。
该系统能够根据实际情况自动调整路灯的亮度和开关状态,既保证了道路照明需求,又能有效降低能源消耗。
该系统还具有远程监控和管理功能,方便管理人员对路灯系统进行实时监控和操作。
本研究的设计方案将围绕单片机为核心控制单元,结合传感器、通信模块等外围设备,构建智能路灯控制系统的硬件和软件平台。
通过对系统的设计和实现,将有效解决传统路灯控制系统的不足,提高路灯系统的智能化水平和管理效率。
本研究的成果将具有一定的推广价值,为其他领域的智能化控制提供有益的参考和借鉴。
1. 研究背景和意义随着城市化进程的加快和智能化技术的普及,城市照明作为城市基础设施的重要组成部分,其智能化控制的需求也日益凸显。
传统的路灯控制系统主要依赖于固定的时间或手动控制,无法实现实时调节和灵活管理,这不仅导致了能源浪费,也不利于城市的美观和安全性。
基于单片机的智能路灯控制系统设计应运而生,具有重要的研究背景和意义。
研究背景方面,随着科技的进步和社会的发展,单片机技术在智能控制领域的应用日益广泛。
单片机具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,可以实现对各种设备的智能化控制。
在路灯控制系统中引入单片机技术,不仅可以实现对路灯的智能化控制,还可以提高系统的可靠性和稳定性。
随着物联网、大数据等技术的快速发展,智能路灯控制系统的设计也具备了更多的可能性。
研究意义方面,基于单片机的智能路灯控制系统设计不仅可以实现对路灯的智能化管理,提高城市照明的安全性和美观性,还可以实现能源的节约和优化配置。
基于单片机的智能灯光设计毕业论文
本课题的研究背景和意义 (2)本课题研究的主要内容 (2)论文的主要内容及结构安排 (3)2 方案设计 (3)系统总体设计方案 (4)系统硬件设计 (4)2.2.1主控板电路设计 (4)2.2.2 STC89C52简介 (5)2.2.3检测模块的设计与选用 (5)2.2.4继电器输出模块 (6)2.2.5 nRF2401A无线射频模块 (6)2.2.6基于MAX232与PC通讯 (8)2.3.1遥控器的设计 (9)2.3.2显示屏LCD1602 (9)2.3.3时钟芯片DS1302 (10)2.3.4 LM7805与AMS1084 (11)2.3.5按键指示电路及实现 (12)2.4硬件电路板制作 (13)2.4.1开发环境protel99SE (13)2.4.2电路板的制作 (14)第三章程序的设计实现 (14)系统整体程序框架 (15)主控板程序设计 (15)3.2.1灯光延时等待的设计与思考 (16)3.3.1遥控器程序设计 (18)3.3.2 NRF2401A无线射频通讯的程序设计 (18)3.3.2 LCD1602显示模块的程序设计 (22)3.3.3 DS1302时钟芯片的设计 (25)软件设计开发 (27)3.4.1软件开发环境KeiluVision4简介 (27)3.4.2 KEIL的使用 (28)3.4.3单片机程序的烧写 (28)第四章运行调试 (29)结束语 (30)参考文献 (31)致谢 (32)1 绪论本课题的研究背景和意义随着科技的发展,和人们的生活水平不断提高,居住环境的改善备受关注,于是家居智能化的快速兴起,满足人们对舒适,安全,便捷以及节能环保的时尚生活的追求。
现阶段人类社会的进步越来越依赖于对能源的开发与利用,然而人们对能源无尽的需求量和有限的能源数量形成了不可抗拒的矛盾,能源匮乏不仅是我国所面临的危机,更是世界所面临的严峻考验。
而中国是一个人口大国,家庭是其中最基本的一个组成单元,家庭照明占我国电能消耗的一大部分。
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计 毕业设计(论文)
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计摘要随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高,照明在能耗中所占的比例日益增加,因而照明节能也日显重要。
现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。
这几种开关各有自己的弊端,如声控型不适合环境嘈杂场所、感光型开关在无人期间不能自动关闭。
本设计通过AT89C51单片机结合LED照明技术、红外传感技术、光感技术、延时技术、处理等技术来实现对照明设备的智能控制。
单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭、通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测,如果亮度不够则单片机同时检测BIS0001芯片是否采集到了人体热释电传感信号,根据有无人体热释电传感信号单片机立刻控制照明设备打开或关闭。
关键词:单片机;传感器;BIS0001;照明控制;节能AbstractWith the development of society people of the quality of life in demand is higher and higher, lighting in the proportion of energy consumption, thus increasing illumination energy conservation also more and more importantly. Now universal use energy-saving switch at home and abroad have sonic basic type, touch type, photographic type and so on. This several switch have their own disadvantages, such as sonic type is not suitable for environmental noisy places, photographic switch in one period can't shut automatically. This design combined by AT89C51 LED lighting technology, infrared sensing technology, light sensor technology, the delay technique and processing technology to realize the intelligent control of lighting equipment. Microcomputer controls lighting equipment open or closed, by the relay ,through the light detection circuit for lighting equipment testing, if surrounding brightness is not enough then microcomputer detect the BIS0001 chip whether collected to human pyroelectric sensing signals, according to whether have pyroelectric sensing signals microcontroller redirected immediately control lighting equipment open or closed.Keywords: microcontroller;sensor;BIS0001;lighting control;energy-saving目录摘要 (I)ABSTRACT (III)前言 (1)1 概述 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 课题研究的目的与意义 (2)1.2.1 良好的节能效果和延长灯具寿命 (2)1.2.2 改善工作环境,提高工作效率 (2)1.2.3 提高管理水平 (3)1.2.4 较好的投资收益效果 (3)2 系统设计方案 (4)2.1 单片机的选择 (4)2.2光照检测方式 (5)2.3 人体感应方式 (5)2.4 延时参数设置电路 (6)2.5 照明设备驱动电路 (6)3 硬件电路设计与实现 (7)3.1 系统硬件总述 (7)3.2 CPU性能介绍 (7)3.3 主控制机电路设计 (7)3.4 菲涅尔透镜 (8)3.5 热释电传感器及处理电路 (9)3.5.1 热释电红外线传感器 (9)3.5.2 信号处理电路 (10)3.6 光照检测电路 (11)3.7 控制电路 (11)3.7.1 延时时间选择电路 (11)3.7.2 输出控制电路 (12)3.8 时钟电路 (12)4 系统软件设计及实现 (13)4.1 系统软件流程图 (13)4.2 仿真环境介绍 (14)4.2.1 Keil介绍 (14)4.2.2 Proteus介绍 (14)5 系统可靠性技术 (15)5.1干扰产生的后果 (15)5.2 单片机应用系统的硬件抗干扰设计 (16)5.3 软件抗干扰技术 (17)毕业设计总结......................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的室内灯光智能控制系统的设计本科毕业设计
基于单片机的室内灯光智能控制系统的设计本科毕业设计摘要此篇论文主要是根据大学教室中灯的日常使用情况以及教室对灯光的需求这些问题,研究并设计出了一种基于单片机控制的室内灯光智能控制系统。
此控制系统的核心部件就是AT89S51单片机,系统利用热释红外人体传感器这个器件来对人体的是否存在进行检测,并且利用光敏三极管组成的电路对室内的自然光照强度进行检测;此控制系统根据教室对光照的需求来进行合理的控制灯的关闭与打开,首先,它先通过对人体存在的信号以及室内光照强度信号进行综合的分析与判断,对信号的处理以后,通过系统的反馈来完成对教室内的灯光的智能控制,这样就大大减少了教室用电的浪费。
此外系统还具备了报警功能;并且它还采用了软/硬件的“看门狗”,它可以增强系统的抗干扰能力。
该系统能够达到各种院校对教室灯光控制的要求,最终就可以达到节能的目的。
关键词:单片机;智能控制;热释红外传感器;X5045AbstractCipian thesis is based on the university classroom in light of daily usage and the demand for classroom lighting these issues, research and design of indoor lighting intelligent control system based on microprocessor controlled. Core components of this control system is AT89S51 microcontroller, the system uses the human body pyroelectric infrared sensor this device to the human body to detect the existence and use of the circuit phototransistor of the indoor natural light intensity is detected; this control system according to classroom to Light needs to be closed and an open and reasonable control of light, first, that the first signal by the presence of the human body and interior light intensity signal integrated analysis and determine the future of the signal processing by the feedback system to complete the classroom lighting withinthe intelligent control, thus greatly reducing the waste of electricity classroom. In addition the system also has the alarm function; and it uses a hardware / software "watchdog", it can enhance the anti-jamming capability. The system can achieve a variety of institutions for classroom lighting control requirements, most mechanized can save energy.Keywords : SCM; intelligent control; pyroelectric infrared sensor; X5045目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的目的与意义 (1)1.2 采用智能照明控制系统的优势 (1)1.3 智能照明控制系统的研究现状 (2)2 教室灯光控制器简介与方案分析 (2)2.1 大学教室照明控制现状 (2)2.2 教室灯光控制器简介 (2)2.3 系统控制方案分析 (2)2.4 本章小节 (3)3 系统控制模块的硬件设计 (3)3.1 系统控制模块的硬件构成 (3)3.2 系统控制的主要硬件电路 (4)3.2.1 系统主控电路 (4)3.2.2 系统供电电路 (5)3.2.3 系统复位电路 (6)3.2.4 数据采集电路 (7)3.2.5 系统时钟电路 (10)3.2.6 继电器驱动电路 (11)3.2.7 蜂鸣报警电路 (12)3.2.8 按键控制电路 (13)4 控制模块软件设计 (13)4.1系统监控主程序模块 (14)4.1.1 系统自检初始化 (14)4.1.2 定时中断处理设计 (14)4.2 数据采集模块 (15)4.2.1 人体存在传感器的优缺点 (15)4.2.2 数据采集软件的实现 (15)4.2.3 人体存在传感器的抗干扰措施 (16)4.2.4 人体存在传感器的安装要求 (17)4.3 时钟模块 (17)4.3.1 数据输入输出 (17)4.3.2 时钟自检初始化 (18)4.3.3 时钟程序设计 (20)4.4 系统工作总流程 (21)4.5 本章小节 (21)5 系统调试运行及问题分析 (22)5.1 单片机系统调试方法及步骤 (22)5.2 主要问题分析 (24)6 结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)致谢 (28)1 绪论1.1 课题研究的目的与意义大多数高校由于对教室的管理不善,学校中的大多数教室在白天室内光照充足的情况下任然开着灯。
智能照明控制系统的设计论文
智能照明控制系统的设计论文智能照明控制系统的设计论文目前我国高校的教学楼和学生宿舍的照明系统大多采用定时方式控制[1],虽然控制简单且易于实现,但同时存在很多问题:在夜间人流量很少时,灯具全部点亮将造成电能的大量浪费;此外,定时照明方式使照明系统工作状态不能灵活调整,尤其在雷雨和雾霾天气时,带来安全隐患。
本文所设计的智能照明控制系统,能够根据学校不同区域的不同功能需求,设置照明模式与照明时间,实现对照明系统的动态智能化管理。
1系统硬件模块本系统的设计是基于51系列单片机,由7个硬件模块构成,分别为控制、定时、光控、声控、按键、显示、照明。
其中光控、声控模块实现对外界光、声信号的采集与判断;定时实现照明系统的照明时间控制;控制模块采用STC89C52单片机,根据外界光、声及定时信号控制照明电路,切换不同的工作状态以适应外界需求。
照明系统架构如图1所示。
1.1控制模块本文采用STC89C52单片机,具有8位CPU和系统内可编程Hash,是一种低功耗、高性能微控制器。
在本文的设计中控制模块接收定时模块的时间及外部环境的光、声信号,通过判断照明级别,控制照明灯的工作状态,实现照明系统的智能动态化管理。
1.2输入模块1.2.1定时模块定时模块采用了DS1302芯片,用于给整个系统提供日期与时间信息,它不仅功耗低,高性能,还具有掉电走时的功能,即使在单片机断电的情况下它也不会停止计时。
同时也便于系统对于当前是否到达设定的夜间时间进行判断。
1.2.2光控模块光控模块中使用光敏电阻来采集光信号,并使用LM393比较器对光信号强度进行判断。
图2为光控电路,比较器的同相输入和反相输入端连有电位器,在没有自然光照的情况下调整电位器,将两个输入端的电位保持一致,此时比较器会输出低电平信号。
当光敏电阻被自然光照射时,其阻值会大幅度的减小,从而使得比较器的同相输入端电位升高,比较器输出高电平信号。
通过比较器输出信号至单片机P1.4端口,单片机可以判断外界光强是否到达阈值强度,模块工作状态的改变。
基于51单片机的智能灯设计毕业论文
基于51单片机的智能灯设计摘要社会在不断进步,人类在不断追求,市场在不断变化,高科技应用含量决意着产品发展的新趋势和前景,智能化技术在电子产品范畴的应用意义深远。
随着电子产品的快速发展,家用电器也越来越标的目的智能化,已经应用于实际中的有智能洗衣机,智能电饭锅,智能电磁炉等,而所用的智能化家用电器都用一个共同的特点,都是利用单片机作为中央控制单元。
结合了单片机的智能家用电器和普通家用电器比拟,功能上更强,使用更便当,安全可靠性也更高,最重要的是更节省电能,提高了家用电器的品质。
智能灯以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础,以BISS0001信号处理电路,利用单片机进行处理,以达到便于控制的目的。
当无人在时,系统也会使灯自动熄灭,以达到节省能源的目的。
关键词:智能灯 BISS0001 单片机 STC89C51目录摘要 (II)Abstract ............................................. 错误!未定义书签。
1 绪论 (1)1.1 智能灯系统概述 (1)1.2 毕业设计内容 (2)2.系统主要器件介绍 (3)2.1 STC89C51 (3)2.2 BISS0001 (3)3.系统组成及电路设计 (7)3.1 系统组成部分 (7)3.2 电路设计部分 (8)4.传感器部分 (10)4.1热释电红外传感器的原理特性 (10)4.2热释电红外传感器的工作原理 (10)4.3光敏电阻 (11)5. 软件轨范设计 (14)5.1 总体轨范框图................................... 错误!未定义书签。
总结及展望........................................... 错误!未定义书签。
致谢. (15)参考文献 (16)附件.............................................. 错误!未定义书签。
毕业设计论文基于单片机的智能照明控制系统设计
毕业设计论文基于单片机的智能照明控制系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文)第I页教研室(或答辩小组)及教学系意见基于单片机的智能照明控制系统设计摘要随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。
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东北大学秦皇岛分校毕业设计论文基于单片机的智能照明控制系统设计系别自动化工程系专业机械工程与自动化班级姓名指导教师毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:基于单片机的智能照明控制系统设计摘要随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。
楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。
本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。
该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础,实现了通信、信号采集、控制与显示等功能。
使用光电子镇流器,使光源具备自动调节功能。
文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:光信号取样电路、人体信号采集电路、键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路、看门狗电路以及信号处理电路等。
对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。
工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。
关键词:智能控制,主控制器,分控制器,单片机,定时控制The Control System for Intelligent Lighting Based onSingle–chip MicrocomputerAuthor: Li GuozhongTutor: Sun ManAbstractWith the rapid development of electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electric power, electron, intelligent building and so on. Microcomputer, as the subject and core of the embedded system of control, replaces the traditional system—electronic circuit. At the same time, the development and maturation of the intelligent building have established the substantial foundation for the popularization and application of the control system for lighting based on single-chip microcomputer。
In this paper,the Indoor Lighting Control System Based on AT89C51 and its principle are introduced. Some effective and energy saving control strategys of lighting system are brought forward. The current system uses a relatively mature sensor technology and computer control technology ,using multi-parameter to achieve the school classroom indoor lighting control.The system includes hardware and software design in two parts. The host controller of the control system for lighting is based on AT89C51 single-chip microcomputer, and the auxiliary ones are based on AT89c2051. The system can do many jobs, such as wired communication, Signal Acquisition,wireless data transmitting,controlling and e of electonic ballasts;the light source with automatic adjustment function .The paper describes the designing process of the circuit at length, including: Optical signal sampling circuit, the body signal acquisition circuit, keyboard and LED display circuit, RS485 communication circuit, wireless transmitting circuit, control circuit of lighting, watchdog circuit, etc. The designing of software mainly includes the several programming, such as wired communication, lamplight controlling, timed controlling, keyboard scanning ,LED displaying and signal processing circuit. The wired communication programming function is that through Master-slave communication method based on RS485 the host controller sends orders to the all auxiliary controllers or each one, including: turning on lighting, turning off lighting, regulating brightness of lighting, controlling timed lighting,etc.Work,the optical signal sampling circuit collecting lighting intensity,indoor collecting of human signal acquisition circuit if anyone,whether for work time and other information and signal to the microcontroller,MCUcontrol circuiti based on these information through the switching operation of lighting equipment in order to achieve lightingcontrols to sava energy.Key Words: Intelligent control,Host controller, Auxiliary controller, Single-chip microcomputer, Timed controlling目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 智能照明控制系统的发展与现状 (1)1.2.1 智能控制技术的研究现状 (1)1.2.2 国内外智能照明发展概况 (1)1.2.3 智能照明控制系统的优点 (2)1.2.4 智能照明控制系统的组成 (2)1.2.5 现有智能照明控制系统的分析 (2)1.3 系统设计 (3)1.3.1 系统设计要点 (3)1.3.2 系统设计思路 (3)2 硬件电路设计与实现 (7)2.1 系统硬件总述 (7)2.2 CPU性能介绍 (7)2.3 主控制器电路设计 (7)2.3.1 键盘的接口设计 (8)2.3.2 LED数码显示的接口设计 (9)2.3.3 看门狗监控电路的设计 (9)2.4 分控制器的电路设计 (9)2.5 RS485通信电路的设计 (10)2.6 光信号取样电路 (12)2.6.1 Microwire串行总线性能介绍 (13)2.6.2 TLC1549的接口设计 (14)2.6.3 TCL1549的数据采集程序设计 (15)2.7 人体信号采集电路 (16)2.7.1 人体红外探头 (16)2.7.2 信号处理电路 (19)2.7.3 比较电路 (20)2.8 DS12887时钟芯片接口电路设计 (21)2.8.1 DS12887的原理及管脚说明 (22)2.8.2 地址分配表及时间、日历和闹钟的数据格式 (23)2.8.3 DS12887状态控制寄存器 (23)2.8.4 DS12887初始化程序 (25)2.9 输出驱动电路设计 (27)2.10 延时时间选择电路 (28)2.11 零点检测与可控硅控制电路的设计 (29)2.12 数字可调光电子镇流器 (30)3 系统软件设计及实现 (31)3.1 人机交互程序设计 (32)3.1.1 键盘扫描程序设计 (32)3.1.2 LED数码显示程序设计 (33)3.2 照明启停控制程序设计 (34)3.2.1 全部启停控制程序设计 (35)3.2.2 单独启停控制程序设计 (37)3.3 照明控制程序设计 (39)3.3.1 全部定时控制程序设计 (40)3.3.2 单独定时控制程序设计 (41)3.4 RS485通信程序设计 (42)3.4.1 主机部分通信程序设计 (44)3.4.2 从机部分通信程序设计 (45)4 系统可靠性设计 (48)4.1 干扰产生的后果 (48)4.2 单片机应用系统的硬件抗干扰设计 (49)4.3 软件抗干扰技术 (52)4.3.1 数据采集误差的软件对策 (52)4.3.2 程序运行失控的软件对策 (52)总结 (54)致谢 (55)参考文献 (1)附录 (2)1 绪论1.1 课题研究背景随着国民经济的快速发展和社会进步,教育在全社会愈加被关注和重视,校园规模也随着受教育者的数量增加而不断扩大。