毕业设计---单片机的房间自动照明控制系统设计

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1、 毕业设计 单片机的房间自动照明控制系统设计 学 生 姓 名： 班 级 学 号： 院、系、部： 电气及自动化 专 业： 电气自动化 指 导 教 师： 2012 年 11 月 单片机的房间自动照明控制系统设计 -I- 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

2、件电路的设计方法到实现所要求功能 的软件技术。该照明控制系统的控制器分别是以 AT89C51 单片机为基础，实现了 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：与 LCD 显示 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控制器、程序设 计与灯光控制、键盘扫描与 LCD 显示等程序设计。该功能是：通过人体释热红外 线传感器，光敏三极管和 AT89C51 单片机控制的照明灯实现开启、关闭、调节房 间亮度功能。 关键词：单片机，手动控制，自动控制，人体释热红外线传感器，光敏三极管 山东劳动职业技术学院毕业设计（论文） -II- 目 录 摘 要 . I 第一章 绪论 1

3、1.1 系统设计要点 1 1.2 系统的结构 2 1.3 系统性能指标及技术要求 . 3 1.4 本章小结 3 第二章 硬件设备的应用 4 2.1 单片机的应用技术 . 4 2.2 人体释热红外线传感器 . 4 2.3 光敏三极管 7 2.4 LCD 液晶显示 . 8 2.5 看门狗 MAX813L 11 2.6 本章小结 13 第三章 基于单片机的照明控制系统的硬件电路设计 14 3.1 控制器的电路设计 14 3.2 LCD 液晶显示设计 . 15 3.3 看门狗监控电路的设计 15 3.4 光敏三极管采光电路设计 16 3.5 人体存在信号采集电路设计 18 3.6 电灯的驱动电路设计

4、19 3.7 本章小结 19 第四章 基于单片机的照明控制系统的软件设计 20 4.1 功能要求和重点 20 4.2 软件编程（程序） . 20 4.3 本章小结 22 第五章 总结 23 致 谢 24 参考文献 25 附录 26 1 软件程序 26 2 硬件电路图. 31 单片机的房间自动照明控制系统设计 1 第一章 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。在 楼宇的照明数量与质量两个方面均有显著的变化与提高， 特别是随着人民生活水 平进入小康水平，楼宇照明水平提高很快，追求人工照明光环境的舒适性、个性 化、安全、节能等方面日见突出。楼宇中人工光环境对于满足人们

5、的生活、学习、 娱乐以及工作方面有着重要的意义。 照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断，或 通过回路中串入接触器，实现远距离控制。而今出现的楼宇自控系统，是以电气 触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在楼宇自 控系统中并非独立，同时控制功能简单，因此使用上有一定的局限性。故当楼宇 自控系统出现故障时，照明系统亦受到影响。随着微电子技术与数字化技术的发 展，开发出了智能化水平更高的专业照明控制的独立系统，从而能节约能源、延 长灯具寿命、提高照明质量。根据使用客户的经验，不仅使照明管理与设备维修 简单及降低费用外，还对环境改善、提高工作效率都有着

6、显著的效果。 本系统是以单片机为控制器的核心，其是以 A T89C51 为基础，以人体释热红外线传感 器和光敏三极管为信号采集单元,再连接外围电路，通过单片机通信方式实现照明灯具的智 能控制。 1.1 系统设计要点 照明作为智能楼宇的子系统之一，它对智能楼宇的舒适性、经济性、方便性 具有重要的意义。利用人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断，可以有 效的对房间照明回路的智能控制，避免了照明用电的大量浪费。本设计以 AT89C51 单片机作为控制装置的智能部件，采用热释红外人体传感器检测人体 的存在（没人时教室里灯全关，有人则进行下步行动） ，采用光敏三极管构成的 电路检测环境光的强度（光强时灯全关，光一般时灯开两盏，光弱时开 3 盏灯） ； 根据房间合理开灯的条件， 系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智 能判断，完成对房间照明回路的智能控制，避免了教室用电的大量浪费9。 在特殊情况下（如多