1、 1 目目 录录 引言 3 1 设计方案 . 3 2 系统硬件设计 5 2.1 主模块. 5 2.1.1 AT89S52 引脚功能说明以及分配 6 2.2 传感器探测部分. 7 2.2.1 温度采集模块 7 2.2.1.1 DS18B20 的主要特性 7 2.2.1.2 DS18B20 的外形和内部结构 8 2.2.1.3 DS18B20 工作原理 9 2.2.1.4 高速暂存存储器 11 2.3.1.5 DS18B20 温度传感器电路. 11 2.2.2 光采集模块 . 12 2.2.2.1 LM324 运算放大器. 12 2.2.2.2 光敏电阻 . 13 2.2.2.3 可调电阻的阻值计
2、算和光敏电的线性公式 . 15 2.3.3 XL-HW501 热释红外探测模块 16 2.3.3.1 XL-HW50 电气参数. 16 2.3.3.2 XL-HW50 电路图. 17 2.3 输入输出以及显示部分输入输出以及显示部分 18 2.3.1 键盘扫描模块 . 18 2.3.2 数码管显示模块 . 19 2.3.2.1 锁存器 74HC573 19 2.3.2.2 数码管驱动电路 . 19 2.3.3 电灯和风扇驱动模块 . 20 3 程序设计 21 3.1 程序流程图 21 3.2 主程序 23 3.3 温度采集模块 24 3.3.1 DS18B20 初始化. 24 2 3.3.2
3、DS18B20 写数据. 25 3.3.3 DS18B20 读数据. 25 3.4 键盘扫描模块 26 3.5 外部中断 28 3.6 数据处理和输出模块 28 3.6.1 温度数据处理 . 28 3.6.2 人数数据处理 . 29 3.7 显示模块 . 30 4 系统制作与调试 30 4.1 系统 PCB 设计. 30 4.1.1 模块分区间布局 . 31 4.2 硬件调试 31 4.2.1 检测键盘模块 31 4.2.2 检测显示模块 . 32 4.2.3 检测驱动模拟电路模块 . 32 4.2.3 检测光采集模块和热释红外模块 . 32 4.3 软件调试 32 4.3.1 键盘扫描程序的
4、调试 . 33 4.3.2 自动模式下驱动电路的调试 . 34 4.3.3 手动模式下驱动电路的调试 . 36 4.4 问题总结. 37 结论 38 谢辞 38 参考文献 . 39 附录 A 单片机、键盘和温度传感器电路 . 41 附录 B 数码管显示和电灯、风扇信号模拟灯电路. 42 附录 C 光敏电阻、热释红外传感器及继电器驱动电路. 43 附录 D 程序 44 3 引 言 教室作为主要的教学和学习交流场所，为了便于学生间进行知识学习的 相互动态交流，通常采用分时段开放式自由管理模式，这样教室资源的调配、卫 生、以及治安等工作均由教室管理人进行静态的管理。教室资源的开放式管理虽 然给学生进行学习交流提供了便捷的场所， 但由于缺乏对应的高效调配管理自动 化系统，很多教室能源浪费十分严重，经常出现一两个人，甚至无人情况下，教 室灯具、风扇等长期处于运行状态，或者在光线强度、温湿度等条件满足学习要 求时，照明、风扇等耗能电器依然处于额定运行工况，从而造成大量电能资源浪 费。因此，对照明系统等进行节能技术升级改造，是学校教学建筑节能降耗的一 个重要内容。 1 设计方案设计方案 设计方案
