1、 1 题目名称：智能照明控制系统设计题目名称：智能照明控制系统设计 摘要：摘要： 本系统以光敏电阻的光强采集、A/D 转换、单片机 AT89C51 为核 心，组成最小控制系统，并和高亮 LED 显示电路共同构成。外界光强的大小通过 电压的线性转换，并用延时来控制灯亮度来体现。该系统能够随环境光强的变化 或软件所设定的时间自动控制灯的亮灭； 同时系统可以根据光线强度自动控制灯 的亮度，也可以手动调节灯的亮度。 关键词关键词：51 学习板 ADC0804 光敏电阻 中断定时 延时 2 目 录 1 方案设计与论证 . 3 1.1 整体设计方比较和选择 3 2 系统设计 4 2.1 总体设计. 4 2
2、.2 各单元模块功能介绍及电路设计 5 2.2.1 光线采集模块 . 5 2.2.2 模数转换模块 . 6 2.2.3 AT89C51 单片机 . 6 2.2.4 LED 显示模块 . 7 2.2.5 电源模块 7 3 软件设计 8 4 系统测试 . 10 4.1 测试方案 10 4.2 测试结果 10 4.3 结果分析 10 5 结语 11 附录： 12 附 1：元器件明细表 12 附 2：电路图图纸及实物图 13 附 3：程序清单 14 3 1 1 方案设计与论证方案设计与论证 1.1 整体设计方比较和选择 本系统包括智能系统和照明系统。这两个部分的具体的设计思路如下所示： 智能系统是基于
3、学习板上的 51 单片机，理论结合实际的应用，故主要是软件程 序的编写，其次是单片机的扩展口与 A/D 芯片和高亮发光二极管的连接。其有 4 个并行 I/O 端口，分别是 P0、P1、P2 和 P3，每个端口都有双向 I/O 功能。P0 口在学习板上控制数码管的显示，故在设计本系统时暂不考虑， P1 口只能做 I/O 口使用，且其内部有上拉电阻，因 P1.0-P1.3 控制数码管、按键和学习板上的灯 的使能端，故只剩 P1.4-P1.7 口，不妨将 P1.5 与高亮发光二极管相连（因为 P1 口有上拉电阻故可直接相连） ，P1.7 控制 A/D 的使能端；P2 口与 A/D 芯片的数字 输出端
4、相连，为单片机输入转化后的 8 位二进制；P3 口实有特殊功能，直接与 A/D 芯片的 RDWR 和 端口相连。 照明系统是基于光敏电阻的光线采集电路， 光敏电阻器的阻值随入射光线的 强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达 110M 欧,在强光条件 下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。只要人眼可感受的光，都会引起光敏 电阻的阻值变化。当外界光线强度变化时，可以将光敏电阻的电压值经过模数转 换成 8 位二进制，送入单片机进行处理，再由程序根据这 8 位二进制数据来处理 判断灯的亮灭或灯的亮度。 方案 1： R1 100k R2 5.1k Q1 NPN 方案1-光采集电路 12 LDR1 TORCH_LDR 方案的特点： 该电路采用的是基极分压式射极偏置电路该电路具有很好的稳 定性，阻值很大的 R1 直接接在三极管的基极，起到很强的控制基极电流的作用， 可以有效防止由于温度等原因造成的电阻阻值波动对测量结果的影响。 三极管将 4 由光强变化引起的电流变化转化为电压变化输出， 接入 ADC0804 数模转换的输入 端口。 方案2： 12 LDR2 TORCH_L
