1 绪论
1．1 课题的意义
单片机控制照明电路具有自动化，智能化等特点。这样,白炽灯就会按照人们设计的程序工作，从而满足人们的要求。此外，单片机不仅便宜，适应性也强，广泛应用于智能仪表，数据采集系统，控制系统等许多场合。在灯光控制方面，随着社会的不断发展，人们希望灯光不仅作为一种单调的照明工具，还能有更多的变化。如灯光亮度可调，自动定时开关灯，尽可能省电等等。本设计主要用于鸡舍的灯光控制。课题涉及单片机，数字电路，电力电子等。这为我们运用所学知识提供了很好的磨练机会。
近年来，我国养殖业得到了快速发展。为使鸡多产蛋，肉鸡生长加速，除了精心喂养外，鸡舍每天应保证16h的光照，仅靠自然光照不能满足需要。通常鸡舍在黎明和傍晚开灯，以延长光照时间。目前，多数养鸡场鸡舍的灯光扔由人工用闸刀控制，傍晚鸡舍光线变暗时开灯，晚上9点左右关灯，黎明前5点左右再开灯，天亮后再关灯。依靠人工手动控制有不少弊端，现已有一些鸡场的灯光控制采用定时自动开关控制，可节省人力，开关时刻也相对准确。
1．2 单片机照明控制的应用前景及趋势
单片机控制范围大，大多数用于大型场合，适用于集中控制可以节省大量的时间和人力资源。对于普通用户而言，则实用性不高。首先，小型用户操作照明控制系统就比较困难，不能充分发挥该系统的作用。其次，小型用户本身管理难度不大，即使使用手动开关也不会占用他们太多的时间。因此他们还是会选择普通开关，而不是单片机控制的照明系统。单片机照明系统的应用依然不容乐观。这就要求该系统必须向小型化、易操作的方向发展。进而满足广大用户的需求。
1．3 课题研究方向
本设计中使用MCS-51单片机实现对养鸡场灯光的夜间间歇控制，使其能满足白天不亮，夜间亮，亮与灭是间歇的。另外，开灯，亮与灭以及渐熄的时间长短是可调
的。这一系列功能是通过软件与硬件相结合方法来完成的。根据设计的不同要求，所有的控制设定都可以进行相应地改变。这个设计的目的是用于鸡舍的灯光控制，因为灯光对肉鸡的生长至关重要，因此控制好灯光可让鸡更好的生长。
2 总体设计
2．1 设计要求
本设计利用单片机为控制核心，制作一个简易的灯光控制系统，实现时间参数的实时显示，白天熄灯；夜间开关灯可交替。开灯时间可在15分钟到1小时之间可调；关灯时间在2小时到6小时之间可调。选择AT89S52作为核心控制系统、DS1302芯片提供时钟定时功能、四脚按键以及4只数码管作为显示。
设计要求：
1、在手动控制状态，通过设在面板上的按钮可以随时进行手动控制开关灯、定时等操作。
2、在自动控制状态,系统会按照所设计的程序有条不紊的执行，不需要人工24小时看守。
2．2系统结构
本系统主要是复位电路、时钟电路模块、键盘电路模块、显示电路、照明电路这几个部分组成的。其中主要用到：单片机、数码管、时钟芯片、按键、继电器等部件。根据灯光控制器的功能要求，以AT89S52为核心控制电路系统。系统总体结构框图如图1所示。
(1) 单片机芯片，AT89S52所要求的电压比较低，能以3V的超底压工作，但性能却很优越，可以编程也可以擦除。单片机的EEPROM可擦除重复1000次，而CPU和诸多功能模块组合在一个闪存芯片里面，AT89S52单片机则就显得更为轻巧，能为更多的嵌入式系统提供合适的解决方法。
(2)时钟芯片，选择DS1302时钟芯片。单片机计时，要用到计数器占用硬件资源，还要设置中断、查询等操作也会占用单片机资源。时钟芯片DS1302能很好的解
决这个问题。
(3) 显示模块，选用由发光二极管和小数点形成的“8”字型数码管。它具有价格低、优良的配置、而且很方便与单片机接口等顺应人们需求的优点。驱动方式选择动态显示。
(4) 按键模块，选择独立式按键。本设计用到五个按键，分别是选择键、加键、减键、确定键以及定时开关键。
图 1系统结构框图
3 硬件设计
3．1 芯片及元器件介绍
3.1.1 AT89S52单片机芯片
单片机引脚功能介绍 VCC ：电源电压。 GND ：接地。
PO 口：此端口占有8位，而且不是单向的。如果内存芯片连接外部，可以用来作为一种低8的地址线和数据线；在ROM 编程状态下，它是输入的，而在验证状态下，则是输出的。最多能够驱动8个LSTTL 门电路。
P1口：此端口占有8位，而且不是单向的，既拥有上拉电阻又可以充当I/O 口。在ROM 编程和验证的状态下，只占有低8的地址。
P2口：此端口占有8位，而且不是单向的，既拥有上拉电阻又可以充当I/O 口。如果单片机连接外部的存储器，它送出高8位的地址。在ROM 编程和验证的状态下，它将占有高8位的地址，同时还可以接受控制信号。能作用于4个LSTTL 的门电路。
数码管显示模块
A T89S52 主控制
模块
键盘模块
复位电路
DS1302时钟模块
白炽灯
P3口：此端口占有8位，而且不是单向的，既拥有上拉电阻又可以充当I/O口。能作用于4个LSTTL的门电路。此引脚还有第二功能，在日常生活里，大多数情况下都不会用第一功能。
具体情况如下表所示：
P3.0 RXD(串行接收)
P3.1 TXD(串行发送)
P3.2 INTO(外输0个中断)
P3.3 INT1(外中断1输入)
P3.4 T0(定时0计输入)
P3.5 T1(定时1计输入)
P3.6 WR非(外RAM写选)
P3.7 RD非(外ROM读选)
P3口还可用于接板信号。
RST:复位输入接口，在高电平的时候才能工作。在振荡器启动的情况下，高电平显示能够超过两个周期，就可以复位。
当89C51能够工作后，ALE端将放出只有正常振荡六分之一频率的正向脉冲，如果示波器能够探查出，那么就可以确定该芯片是好的。
51单片机连接外存储时，P0可以占有地址，也可以作用于数据信号。此时就要看有没有ALE信号了，一旦有，那么低8位地址就是有用的。反之，则是传输的数据信号。
ALE信号可在外部的情况下输出时钟或者是定时的信号。但要记住的是，如果接到外存储，将会自动过滤掉一个ALE的脉冲。
可以驱动8个LSTTL门电路。
PSEN非:可以判断外程序存储的读选端口。当访问外部的程序存储器时，一旦取得指令，一个机器周期内要有两次有效的输出信号。
EA非/ VPP:内、外ROM选择。只有此端口为高电平，CPU才会访问内程序存储；当然超过容量的特殊情况下，会自动接到外程序存储。反之低电平时，CPU不会去理会内部的程序存储，只会关注外部的程序指令。但要记住的是，如果是编程LB1的话，在复位过程中会将此端口的状态进行锁存。
XTAL1：一个可以接外晶和电容的端口。在外振荡的状态下，此引脚外部输入的是时钟脉冲。
XTAL2：另一个可以接外晶和电容的端口。在外振荡的状态下，此引脚是悬浮的。
3.1.2 继电器
本系统中电磁继电器作为主要的控制器件。由于本系统中，照明电路中需要用到继电器来控制电路。把继电器的一端接上一个可以发光的二极管和一个一千欧姆大小的电阻，这里的电阻起到了限流的作用。如果在电路运行的时候，发光二极管发光，此时继电器的线圈上有电流。同时，在电路中还需要并联一个普通的二极管。它的作用主要是使得一些元器件能够正常工作。本电路采用5V大小的继电器。
3．2 时钟电路
单片机系统里面都有晶振，他就好比单片机的心脏，在单片机系统里面他是不可缺少的一部分，它全称晶体振荡电路。把定时元件外接在XTAL1、XTAL2引脚上，使单片机内部的振荡电路产生自激振荡。经常使用的内部时钟方式是选用电容和晶振组成的并联谐振回路。振荡晶体可在1.2～12MHz范围内选择电容大小可以起到频率微调的作用。本系统中，选用30pF大小的电容，外接32.７６８KHz晶振，Vcc1为后备电源，Vcc2为主电源。即使主电源关闭，时钟也能照常运行。Vcc1或Vcc2两者中较大的会自动给DS1302进行供电。如果在传送过程中RSTS置为低电平，就会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电后，在Vcc>2V之前，RST要保持低电平。只有在SCLK 为低电平时，才能将RST置为高电平。SCLK为时钟输入端。电路如图2所示。
图2 时钟电路
3．3 复位电路
单片机的初始化操作首先需要复位，然后才是程序初始化。它的主要是为了让程序从AT89S52的初始地址0000H处开始执行。除系统的正常初始化状态外，有时因为操作的错误或者程序的运行发生错误，系统会发生死锁。这个时候就需要使用按复位键，重新启动系统，这样可以有效的解决死锁状态。 AT89S52单片机内部自带复位电路，RESET引脚是高电平的时候有效，可以通过自动复位或手动复位两种复位方式来进行复位操作。本设计系统中是低电平有效复位，用户开机的时候就启动复位操作，在+5伏时进入工作状态。复位电路如图3所示。
图3 复位电路
3．4 键盘电路
键盘电路如图4所示，单片机P2口用来信号输入，当S1,S2，S3，S4，S5开关其中的任何一个按下时，其对应的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3,P2.4口就会为低电平，然后进行单片机相应的操作。具体实现的功能为：S1—选择所需调整的时间参数，S2—加时间，S3—减时间，S4—确定参数设定，S5—控制定时的开与关。
按确定键将依次显示时间和各个定时时段，接着按选择键就可以选择要调整的时间（时、分、秒）按加（减）键就可以调整时间或重新定时。最后，按下确定键，就完成了对参数的设定。
调整时间步骤如下：1按下确定键，数码管显示当前时间，并停留不动
2按下选择键，数码管显示所选时间，两位数字闪动。
3按加键或减键，自由调整时间，长按则加快增加或减少。
调整定时和调整时间方法一样。
图4键盘电路
3．5 数码管显示电路
显示电路是时钟模块中最为重要的部分，因为端口的问题以及动态显示方式的优越性，本系统采用的一个四位数码管，使用共阳极接法以及动态显示，以三极管作为驱动进行数码管的显示。
在本设计中的数码管是显示当前时间和定时时间，因为按键设置有加键和减键，所以先要对数据进行存储然后进行累加或减。我们把数码管先连接到74LS373锁存器上，然后把锁存器连接到单片机AT89S52上。在本系统中数码管的所有段选码都由单
片机的P1口给出，位选信号由P0.0、P0.1、P0.2和P0.3口控制。在每一时刻，4位LED 可能会显示相同的内容，所以要用扫描显示来使一位亮而其他三位暗，周期为2ms。由于采用的是共阳极方式，低电平才有效，则要其中一个基极为低电平，三极管导通，集电极为低电平，位选打开，数码管显示。而段选码由P1口8位I/O口控制，高电平时对应的段被点亮。在此瞬间，段选码由P2口输出相应的字符电平，P0.0、P0.1、P0.2和P0.3口输出位选码，来保证显示相应的字符。以此类推，每位进行显示后延时一会，构成视觉暂留，这样看起来就像是一起显示出来的。如图5所示。
图5显示电路
3．6 照明电路
照明电路采用白炽灯进行照明,因为白炽灯额定电压为220V，可根据实际情况并联多个。继电器K1受时钟电路控制。照明灯泡使用继电器作为开关驱动照明电路。J1开关断开时，继电器工作；当J1导通时，继电器控制电路失效，实现人工手动控制。三极管为使继电器工作股接在继电器的控制端。由于单片机输出的是低电平信号有效股选用PNP型三极管，当单片机输出低电平是三极管导通，电流流入继电器，使继电器工作，从而控制照明电路的亮灭，其电路连接图如图6所示：
图6照明电路
3．7 单片机系统电源设计
+5V电压源主要为元器件和工作电路提供稳压源。电源（VCC）是整个系统正常工作的根本。过大的电源电压会更大程度的缩短芯片的寿命，甚至会损坏芯片和其它元器件；过小的电源又不能驱动电路工作。所以设定电源电压合适的值非常重要的。本电路主要芯片工作的电压都在+5V左右，因此在整个电路板中采用W7800三端稳压芯片将+12V的电压整形为+5V直流电压。
用W7800设计的+5V稳压电源电路图如图7所示：
图7供电直流电源
4 软件设计
4．1 主程序流程框图
本设计采用C 语言,在主程序中，主要实现程序初始化，按键处理，时间的动态显示。当有键按下时，进入按键处理程序。
Y N
4．2 延时子程序设计
延时程序主要对数码管的显示和按键的扫描进行延时操作。延时的时间可选5ms ～10ms ，具体程序如下：
void Delay(uint num) {
while( --num ); }
4．3 时间读取和显示子程序设计
用DS1302时钟芯片来读取时间，然后依次显示在四位数码管上。时间的读取和显
开始
程序初始化
显示时间
定时到？
结束
显示是哪组
点亮 照明设施
示流程图，如图8和图9所示。
Y
Y
N
N
图8 DS1302读取时间流程图
图9 LED 显示时间流程图
显示数据
写1302地址
复位产生一个高电
延时 向该地址写数据
地址增加
数据写完？
开始
地址增加
初始化 使DS1302没写保护
复位产生一个高电平
写1302地址
延时
向该地址写数据
数据写完？
初始化
开始
读取DS1302
显示分
显示时 结束
4.3.1 显示数据子程序
数码管显示初始化程序如下
Void initlcm(void)//初始化
{
Delay_xMs(10);//功能设置：一次送8位数据。
sendCMD(0x04);//点设定：显示字符/光标从左到右移动
sendCMD(0x0f);显示设定：开显示，显示光标和当前显示位并闪动
sendCMD(0x01);//清DDRAM
sendCMD(0x02);//DDRAM地址归位
sendCMD(off_cursor);//关光标
4．4DS1302驱动程序
//寄存器宏定义
#define WRITE_SECOND 0x80
#define WRITE_MINUTE 0x82
#define WRITE_HOUR 0x84
#define READ_SECOND 0x81
#define READ_MINUTE 0x83
#define READ_HOUR 0x85
#define WRITE_PROTECT 0x8E
//初始化DS1302
void Initial(void)
{
Write1302 (WRITE_PROTECT,0X00); //禁止写保护
Write1302 (WRITE_SECOND,0x56); //秒位初始化
Write1302 (WRITE_MINUTE,0x34); //分钟初始化
Write1302 (WRITE_HOUR,0x12); //小时初始化
Write1302 (WRITE_PROTECT,0x80); //允许写保护
}
//位寻址寄存器定义
SBIT ACC_7 = ACC^7;
//管脚定义
SBIT SCLK = P3^5; // DS1302时钟信号7脚
SBIT DIO= P3^6; // DS1302数据信号6脚SBIT CE = P3^7; // DS1302片选5脚//地址、数据发送子程序
void Write1302 ( unsigned char addr,dat )
{
unsigned char i,temp;
CE=0; //CE引脚为低，数据传送中止
SCLK=0; //清零时钟总线
CE = 1; //CE引脚为高，逻辑控制有效
//发送地址
for ( i=8; i>0; i-- ) //循环8次移位
{
SCLK = 0;
temp = addr;
DIO = (bit)(temp&0x01); //每次传输低字节
addr >>= 1; //右移一位
SCLK = 1;
}
//发送数据
for ( i=8; i>0; i-- )
{
SCLK = 0;
temp = dat;
DIO = (bit)(temp&0x01);
dat >>= 1;
SCLK = 1;
}
CE = 0;
}
//数据读取子程序
unsigned char Read1302 ( unsigned char addr )
{
unsigned char i,temp,dat1,dat2;
CE=0;
SCLK=0;
CE = 1;
//发送地址
for ( i=8; i>0; i-- ) //循环8次移位
{
SCLK = 0;
temp = addr;
DIO = (bit)(temp&0x01); //每次传输低字节
addr >>= 1; //右移一位
SCLK = 1;
}
//读取数据
for ( i=8; i>0; i-- )
{
ACC_7=DIO;
SCLK = 1;
ACC>>=1;
SCLK = 0;
}
CE=0;
dat1=ACC;
dat2=dat1/16; //数据进制转换
dat1=dat1%16; //十六进制转十进制
dat1=dat1+dat2*10;
return (dat1);
}
4．5 扫描键盘子程序设计
键盘的操作，无论是按键或键盘都是利用机械点的合、断作用。由于机械触点的弹性作用，CPU可能对键的一次闭合，做出两次键输入处理，此时必须消除抖动的影响来防止这种错误发生。
去除抖动有硬、软件两种方法。如果按键较多，最好不要采用硬件去抖。而软件去抖动可以节省硬件花费，实用性和有效性高，所以常采用软件的方法进行消抖。
进行初始化后，实际键值参数变为1FH（连接的是P2口的0,1,2,3，4，初始化即为此值），由于抖动的原因，为确保是有键按下，则必须进行两次比较。第一次扫描，P2、1FH相等则说明没有按下键，不相等则用软件消除抖动，延迟10毫秒后进行第二次。若相等则说明之前的现象并不是按键所引发的，如果不相等则表明确实有按键这个动作发生。具体代码为：
void key()
{
static uchar key_new;
key_can = 20;
P2 |= 0xf0;
if((P2 & 0xf0) != 0xf0) //按键按下（第一次）
{
Delay(10);
if(((P2 & 0xf0) != 0xf0) && (key_new == 1))
{ //确认是按键按下（第二次）
key_new = 0;
switch(P2 & 0xf0)
{
case 0xe0: key_can = 1; break; case 0xd0: key_can = 2; break; case 0xb0: key_can = 3; break; case 0x70: key_can = 4; break;
} } else
key_new = 1;
} }
键盘主要有独立式和矩阵式两种，独立式按键电路配置灵活，弊端是I/O 口浪费较大，适用于键盘较少的电路。键盘程序作为主程序的一部分，通过查询方式读取键盘动作，根据读取的值，键盘进行相应操作处理程序。键盘扫描子程序流程图如图10所示。
N
Y
N
Y
开始 结束
扫描键值
延时去抖动
提取键值 调用键盘处理程序
有键按下？ 有键按下？
图10 键盘扫描子程序流程图
4．6 时钟子程序
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar dispcode[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00}; //定义0到F的段选码
uchar dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //数码管的位选码uchar dispbuf[8]={ 0,0,16,0,0,16,0,0}; //定义一个缓冲区uchar dispbitcnt;
uchar second;
uchar minite;
uchar hour;
uint tcnt;
uchar mstcnt;
uchar i,j;
void main(void)
{
TMOD=0x02; //定时器0工作方式2
TH0=0x06; //每250us中断一次
TL0=0x06;
TR0=1; //启动定时器0
ET0=1; //定时器0中断允许
EA=1; //CPU开中断
while(1)
{
if(P0_0==0)
{ for(i=5;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--); //延时检查是否是P0_0被按下
if(P0_0==0) //如果被按下
{
second++; //秒就加1
if (second==60)
{
second=0;
}
dispbuf[0] =second%10; //存放秒的个位
dispbuf[1] =second/10; //存放秒的十位
while (P0_0==0); //等待P0_0变高
}
}
if(P0_1==0)
{ for(i=5;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
if(P0_1==0)
{
minite++;
if (minite==60)
{
minite=0;
}
dispbuf[3] =minite%10;
dispbuf[4] =minite/10;
while (P0_1==0);
} }
if(P0_2==0)
{
for(i=5;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
if(P0_2==0)
{
hour++;
if(hour==24)
{
hour=0;
}
dispbuf[6] =hour%10;
dispbuf[7] =hour/10;
while (P0_2==0);
} } } }
void t0 (void) interrupt 1 using 0 //定时器0中断服务程序{
P1=dispcode[dispbuf[dispbitcnt]]; //为位选码
P3=dispbitcode[dispbitcnt]; //为段选码
dispbitcnt++;
if(dispbitcnt==8)
{
dispbitcnt=0;
}
tcnt++;
if(tcnt==4000) //此时有一秒钟了（4000*250us) {
tcnt=0; second++;
if(second==60) {
second=0; minite++;
if(minite==60) {
minite=0; hour++;
if(hour==24) {
hour=0; } } }
dispbuf[0]=second%10; dispbuf[1]=second/10; dispbuf[3]=minite%10; dispbuf[4]=minite/10; dispbuf[6]=hour%10; dispbuf[7]=hour/10; } }
5 原理图绘制和仿真
本次论文设计的原理图绘制所采用的软件是protel99se ，而原理图仿真采用的是 proteus 软件。
5．1 电路实现的基本步骤
图15 电路设计步骤
1）查阅各种书籍及网络。首先查阅相关资料，对这个设计进行由浅至深的了解。 2）选择单片机及方案。对此课题进一步了解后，我开始考虑选择什么单片机及
查阅各种书籍及
网络
选择单片机及方案
Protel 绘画电路原理图
Proteu s 仿真
进行程序调试和
烧录
用什么方案来做此设计。
3）电路原理图：利用电路设计软件，将方案用标准的电路原理图表示，为电路板图的生成提供依据。
4）仿真原理图：根据电路原理图，利用电路仿真软件，画出仿真图。
5）程序的调试和烧录：根据仿真时的运行状态和过程，检查编写的程序是否存在问题并进行调试，最终把已调试好的程序烧录到单片机里。
5．2 原理图的绘制
1) 创建一个新的设计文件管理库。
2) 加载元件库
3) 绘制电路图
4) 修改元件参数
5) 保存原理图
最后完成系统原理图的设计，见附录A。
5．3 仿真原理图的绘制
1) 创建一个新的设计文件管理库
2) 加载元件
3) 绘制仿真电路图
4）修改元件参数
5) 保存原理图
6) 仿真电路图
调入已用Keil软件编译好的目标代码文件：*.HEX，之后就可以在proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。
结论
本设计是基于单片机的灯光控制系统，核心器件采用AT89S52单片机芯片，实现对养鸡场灯光的夜间间歇控制，使其能满足白天不亮，夜间亮，亮与灭是间歇的。另外，开灯，亮与灭以及渐熄的时间长短是可调的。DS1302提供时钟电路，采用双电源供电,具有掉电自动保存功能。
通过软件与硬件相结合方法来实现这一系列功能,控制比较灵活,所有的控制设定都可根据设计的不同要求而有所改变。
当然，由于时间的关系，本设计也存在很多的缺陷，时间显示未直接用液晶显示屏，而是用了数码管和发光二级管显示，这些缺陷都有待改进。
通过这次设计,我获益匪浅。态度决定高度，细节决定成败。在毕业设计过程中，每天都会遇到这样那样的问题，不管是硬件设计，还是软件设计，哪怕一点点失误或是粗心就会导致整个设计功亏一篑。我们不仅需要努力学习相关知识，熟练掌握相关技巧，还要注重培养科学严谨的工作态度，这是至关重要的。
智能照明系统的设计 1引言 随着人民生活水平的不断提高，人们对工作和生活环境的要求越来越高，同时对照明系统的要求也越来越高。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例，节约能源和提高照明质量是当务之急。照明用电作为电力消耗的重要部分，已经占到了电力消耗的10%左右，并且随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，照明用电还将不断增加。[1] 传统照明技术受到了强烈冲击。一方面，由于信息技术和计算机的发展对照明技术的变化提供了技术支撑；另一方面，由于能源的紧缺，国家对照明节能越来越重视，新型的照明技术得以迅速发展，以满足使用者节约能源、舒适性、方便性的要求。 智能照明系统是最先进的一种照明控制方式，它采用全数字、模块化、分布式的系统结构，通过五类控制线将系统中的各种控制功能模块及部件连接成一个照明控制网络，它可以作为整个建筑物自动化管理系统（BA系统）[2]的，一个子系统通过网络软件接入BA系统，也能作为独立系统单独运行，在照明控制实现手段上更专业、更灵活，可实现对各种照明灯的调光控制或开关控制，是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。 智能照明系统可对白炽灯、日光灯(专用镇流器)、节能灯、石英灯等多种光源调光,满足各种环境对照明的要求。适用范围有:大型公共建筑,如会展中心、航站楼、客运站、体育场馆、大型商场等;博物馆、美术馆、图书馆等文化建筑和教学建筑;星级酒店和高档写字楼的宴会厅、多功能厅、会议室、大堂、走道等场所。 通过采用智能照明系统,可实现以下控制功能:
(1)时钟控制:通过时间设定实现各照明区域的不同控制。 (2)调光控制:通过照度探测器和调光模块,达到各区域照度值始终在预先设定值范围。 (3)区域场景控制:通过控制面板和调光模块,实现各照明区域的场景切换控制。 (4)动静探测控制:通过动静探测器和调光/开关模块,实现各照明区域的自动开关控制。 (5)手动遥控器控制;通过红外线遥控器,实现在正常状态下各区域内的照明灯具的手动控制和区域场景控制。 (6)应急照明控制:系统对特殊区域内的应急照明所执行的控制。 3智能照明控制系统原理与组成 智能照明系统是基于计算机控制平台的全数字、模块化、分布式总线型控制系统。中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信，利用总线使照明、调光、百叶窗、场景、控制等实现智能化，并成为一个完整的总线系统。可依据外部环境的变化自动调节总线中设备的状态，达到安全、节能、人性化的效果，并能在今后的使用中根据用户的要求通过计算机重新编程来增加或修改系统的功能，而无须重新敷设电缆，智能照明控制系统的可靠性高，控制灵活，是传统的照明控制方式所无法做到的。 智能照明的系统通常主要由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC接口、时间管理模块、手持式编程器、监控计算机（大型网络需网桥连接）等部件组成。 线路系统：总线式智能照明简单的开关特点：负载回路连线接到输出单元的输出端，控制开关用五类线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量，控制开关不受影响；开关距离较远时，只须加长控制总线的长度，节省大截面电缆用量；可通过软件设置多种功能（开/ 关、调光、定时等）。总线式智能照明系统双控电路特点：实现双控时只需简单地在控制总线上并联一个开关即可；进行多点控制时，依次并联多个开关即可，开关之间仅用一条五类线连接，线路安装简单省事。 控制方式：智能照明控制，采用低压二次小信号控制，控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景（各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果），各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。 照明方式：智能照明控制系统采用“调光模块”，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果，营造出不同的舒适的氛围。
单片机硬件系统设计 原则
●单片机硬件系统设计原则 ●一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单 元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计合适的接口电路。 ●系统的扩展和配置应遵循以下原则： ● 1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基 础。 ● 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行 二次开发。 ● 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则 是：软件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用CPU时间。 ● 4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时，系统 中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。 ● 5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷 电路板布线、通道隔离等。 ● 6、单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增 设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。 ● 7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多，器件之间相互干扰也越强，功耗也增大， 也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强，真正的片上系统SoC已经可以实现，如ST公司新近推出的μPSD32××系列产品在一块芯片上集成了80C32核、大容量FLASH 存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。 ●单片机系统硬件抗干扰常用方法实践 ●影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结 构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素，常会导致单片机系统运行失常，轻则影响产品质量和产量，重则会导致事故，造成重大经济损失。 ●形成干扰的基本要素有三个： ●（1）干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt， di/dt大的地 方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。 ●（2）传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线 的传导和空间的辐射。 ●（3）敏感器件。指容易被干扰的对象。如：A/D、 D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器 等。 ● 1 干扰的分类 ● 1.1 干扰的分类 ●干扰的分类有好多种，通常可以按照噪声产生的原因、传导方式、波形特性等等进行不同的分 类。按产生的原因分： ●可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。 ●按传导方式分：可分为共模噪声和串模噪声。 ●按波形分：可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。 ● 1.2 干扰的耦合方式
基于单片机的楼道照明自动控制系统设计 1.设计内容 本次设计的内容为楼道照明自动控制系统的设计。它利用光敏电阻和热式电红外传感器，单片机等器件对楼道照明灯具进行自动控制。使电灯白天不亮，夜间有人走动时自动点亮，人走后延时一段时间自动熄灭，从而达到节能的目的。 2.设计方案和主要元器件的选择 2.1设计方案 本次设计的三个要求：第一电灯白天不亮，第二晚上有人走动时自动点亮，第三人走后延时一段时间自动熄灭。针对，电灯白天不亮，我们采用光控，采用光敏电阻，利用它的导电特性予以解决；针对行人走动电灯自动点亮，我们采用热式电红外传感器，利用它将热转化为电压的特性予以解决；针对延时，我们采用单片机的延时程序予以解决。 2.2 主要元器件的选择 （一）光敏电阻的结构和工作原理 1 结构 光敏电阻的结构和电路图形符号如图1所示。
光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。如图2所示光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时即可加直流电压，也可加交流电压。无光照时候，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流很小。当光敏电阻收到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减少，电路中电流迅速增大，一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级，亮电阻在几千欧以下。 2 工作原理 用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物，硒化物等半导体。通常采用
涂敷，喷涂，烧结等方法在绝缘底上制作很薄的光敏电阻体及梳妆欧姆电极，然后接出引线，封存在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高。当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则阶带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在阶带中产生一个带正电荷的空穴，这种有光照产生的电子--空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子--空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。 （二）热释电红外传感器 任何发热体都会产生红外线,辐射的红外线波长跟物体温度有关。表面温度越高,辐射能量越强。人体的正常体温为36~37.5℃，其辐射的最强的红外线的波长为9.67~9.64um，中心波长为9.65um。故考虑采用热释电人体红外传感器(PIP)。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化产生正、负电荷,随温度的变化而变化。 Ｄ端接电源 正极，Ｇ端接电 源负极，Ｓ端为 信号输出。由于
基于单片机的照明系统控制
————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：
课 程 设 计 ２０１2年 7 月 8日 课 程 单片机课程设计 题 目 基于单片机的照明控制系统 院 系 电气信息工程学院测控系 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师
东北石油大学课程设计任务书 课程单片机课程设计 题目基于单片机的照明控制系统 专业姓名学号 一、任务 设计一款基于ＡT89C５1单片机室内照明系统,实现八盏等一次点亮,即每按下一次开关就点亮一盏灯,八盏灯全亮后,重复操作。先用单片机直接驱动八盏LED灯点亮,再通过继电器驱动大功率的照明灯点亮。 二、设计要求 ［1] 用单片机实现八盏ＬED灯开关控制点亮。 [２] 用继电器将小功率控制转化为大功率控制，驱动照明灯按开关控制点亮。 [3] 写出详细的设计报告。 [4] 给出全部电路和源程序。 三、参考资料 [1]吴金戎,沈庆阳．8051单片机实践与应用[Ｍ]．北京：清华大学出版社，2002. [２］朱清慧．Pｒｏｔeus教程——电子线路设计、制版与仿真[M］. 北京：清华大学出版社; 2008. [３]孙涵芳,徐爱卿．单片机原理及应用[Ｍ]．北京:航空航天大学出版社,１９96. [４] 胡耀斌,蒋彦,朱慧玲．室内大面积照明的节能控制研究[J] ．电测与仪表，２007( 11) : 32- 35. [5］张庆双．经典实用电路大全[Ｍ]. 北京：机械工业出版社，200８． 完成期限2012.6.2９至2012.7.８ 指导教师 专业负责人
基于PS D系列芯片的单片机电路设计 王小梅 (安徽电力中心调度所,合肥230061) 摘要 简要介绍了如何使用PSD芯片来构成单片机系统的硬件电路。 关键词 PSD系列芯片 单片机 电路设计 中图分类号 T P13 C ircu it D esign i ng of Si ngle-Ch ip Processors Ba sed on PS D Fam ily Ch ips W ang X iaom ei (A nhu i E lectron ic P o w er Cen tra l,H ef ei230061) Abstract T h is paper in truduces how to design the circu its of single2ch i p p rocesso rs w ith PSD ch i p s. Keywords PSD fam ily ch i p s Single2ch i p p rocesso rs C ircu it design ing 1 传统的单片机系统的硬件构成对于传统的工业控制单片机系统的硬件构成来说,尽管典型的微控制器(如:8031,8098, 90C32,Z8,M68010,TM S320CXX等)内部已集成了计数器、小量的RAM和ROM以及有限的I O能力,但大多数的微控制器仍需外加EPROM、RAM、I O端口和存储器空间译码逻辑,有时还需外加锁存器对来自多路复用地址 数据总线的地址和数据进行分离。电路的设计者不得不根据各自的需要来选用芯片构成自己所要设计的电路,一旦电路设计完成,如果要进行修改则比较麻烦,如果采用以PSD系列芯片作为单片机的外围芯片就可以使上述问题得到很好的解决。 2 采用PSD芯片的单片机系统的硬件构成 W S I公司生产的一种高性能的现场可编程的微控制器外围集成电路(PSD)系列,将E PROM、RAM、PLD、地址锁存器和I O口集成在单一的芯片上。随着PSD系列芯片的出现和发展,设计者不必再费尽心思地考虑需要哪些离散器件来构成系统所需的存储器、译码电路、端口和地址锁存器了。这种芯片内功能的高度集中,使得小型系统的组件可降低到只有两个芯片:一片微控制器和一片PSD芯片。这种硬件设计的二片方案,既可简化电路设计,节省印制板空间,缩短产品开发周期,又可增加系统可靠性,降低产品功耗。当然,对于较大的系统,可配置多个PSD芯片,而不需要外加逻辑线路。将两个或多个PSD芯片通过水平级联(以增加总线宽度)或垂直级联(以增加子系统深度),来增加该系统的存储器空间、I O 端口和片选信号,用以达到系统所需的要求。 3 PSD系列芯片的内部结构和功能简介 PSD系列芯片(主要有PSD3、PSD4、PSD5、PSD6、PSD8、PSD100等)系列,目前 半导体技术1999年8月第24卷第4期
设计名称：智能照明控制系统组别：第五组 组长：XX 组员：XX
基于单片机的智能照明控制系统设计 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、智能家居等行业，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。 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。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。
目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..
基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计 类别：网文精粹阅读：1013 对一些照明时间较长、照明设备较多的场所(如学校教室、商场等)，其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜。由于缺乏科学管理和管理人员的责任心不强，有时在借助外界环境能正常工作和夜晚室内空无一人时，整个房间内也是灯火通明。这样下来，无形中所浪费的电能是非常惊人的。据测算，这种现象的耗电占其单位所有耗电的40％左右。因此，有必要在保证照明质量的前提下，实施照明节能措施。这不仅可以节约能源，而且会产生明显的经济效益。 1系统结构和工作原理 系统结构图如图1所示。本系统主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、单片机系统及控制电路组成。工作时，光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、室人是否有人等信息送到单片机，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。
2系统硬件设计 按图1构成的系统硬件电路如图2所示。为了使系统功能更加完善，在该系统中可以增加时间显示电路，用于显示当前的时间。由于该部分硬件与软件均已成熟，在此不做详细介绍。 2.1中心控制模块 目前较为流行的单片机有AVR和51单片机，从系统设计的功能
需求及成本考虑，51单片机性价比更高。AT89C52是拥有2个外部中断、2个16位定时器、2个可编程串行UART的单片机。中心控制模块采用AT89C52单片机已完全满足设计需要，实现整个系统控制。 2.2光照检测电路 如图2所示，当外界环境光照强时，光敏电阻R13阻值较小，则A点电平较低；当外界环境光照弱时，光敏电阻R13阻值较大，则A 点电平较高，将此电平送到单片机，由程序控制是否实现照明。 2.3热释电传感器及处理电路 2.3.1热释电红外线传感器 热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号。热释电传感器具有成本低、不需要用红外线或电磁波等发射源、灵敏度高、可流动安装等特点。实际使用时，在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜，这样可大大提高接收灵敏度，增加检测距离及范围。实验证明，热释电红外传感器若不加菲涅尔透镜，则其检测距离仅为2 m左右；而配上菲涅尔透镜后，其检测距离可增加到10 m以上。 由于热释电传感器输出的信号变化缓慢、幅值小(小于1 mV)，不能直接作为照明系统的控制信号，因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路，使得传感器输出信号的不规则波形转变成适
基于单片机C8051F410的精确信号模拟电路设计 引言 在对某型发射装置进行检测时．需要提供三组以11.50伏为基准的精确直流电压信号。为配合测试流程，这三组信号需要在不同的时段取18个不同的直流电压值，幅度分布在9.33-12.13伏范围之内。原有的测试仪采用22个精密电阻组成的分压器，配合波段开关选择来产生这18种不同的精确直流电压信号。这种设计方法价格昂贵，并且不能实现自动化检测，需要通过手工拨动波段开关来实现测试步骤的转换。为了实现对发射装置的自动测试。采用微机技术设计了新型的检测仪。新的检查仪以CPU模块为核心，通过程序控制D/A转换器来产生这三组精确直流电压信号，简化了设计，降低了成本，实现了测试步骤的自动切换。但是在检测仪的使用过程中发现经常出现重测合格 (RTOK)现象，即检测仪测定某件装备不合格，但是更换仪器或重新开机后再对该装备进行测试时结果良好．这种状况严重影响装备单位的使用和维护。后经分析．认为主要是检测仪中产生这三组精确信号的模拟电路存在工作点漂移问题，精度不高。电压输出不稳定，从而导致测试状态不正确。为了解决这个问题，本文基于C8051F410单片机。采用PWM调制技术和负反馈测量技术设计了～种新的精确信号模拟电路，有效抑制了工作点漂移问题提高了模拟电路输出精度．解决了装备维护使用工作中存在的实际问题。 1 电路结构及原理 电路设计采用了闭环控制结构，如图l所示。电路以C8051F410单片机为核心．通过程序设定需要输出电压的初始参数，控制单片机内部的可编程计数器阵列(PCA)产生适当占空比的PWM波形，经二级信号放大电路和推挽式输出电路放大后得到精确直流电压信号。为了抑制-亡作点漂移并保证足够的输出精度，将输出信号经分压后引回至C8051F410单片机，利用单片机内部的数/模转换器测量该电压，并与初始设定参数相比较．通过程序调节PWM波形的占空比．从而得到具有高可靠性和较高精度的直流电压输出信号。 图1电路结构框图 本电路的基本思想就是利用单片机具有的PWM端口，在不改变PWM方渡周期的前提下．通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比，从而得到所需要的电压信号。本电路所要求的单片机必须具有ADC端口和PWM端口这
毕业设计 《图书馆照明控制系统》 The design of Lighting Contro1 System for the library 学生学号： 学生姓名：张竞文 专业班级：电气 指导教师：图萍给 职称：
起止日期： 长春光华学院Changchun Guanghua University
目录
图书馆照明控制系统设计 描要: 本文介绍了基于单片机AT89S51的图书馆照明控制系统及其原理,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单片机定时控制技术,利用多参数来实现对学校图书馆照明的控制。 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是以AT89S5l单片机为基础,实現了通信、信号采集、控制等功能。文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:环境光照度信号取样电路、人体信号采集电路、继电器驱动电路以及信号处理电路等。对于软件一设计主要有主控制器的数据传输程序设计以及灯光控制、延时控制、A/D转换等程序设计。 工作时,光信号取样电路采集光照最弱、人体信号采集电路采集室内是否有人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,从而实現智能照明控制,以送到节能的目的。
关键词：智能控制,热释红外,传感器.单片机,定时控制 The design of Lighting Contro1 System for the library Abstract: This article desiribes Library Based on Single- Chip Microcomputer at89s5l Lighting Control System and its principles, proposes effective energy- saving control-method.The system uses the current sensing technology is more mature and timing of single .chip computer contro1 techno1ogy using multiple parameters to achieve control over lighting in the school liblary. System design includes hardware, design and software design of two parts. The Master 0f lighling Contro1 System is based on the at89s51 single chip,enabling communication,data accquisition,contro1,and other functiolns.The text of the control circuit are described in detail in the design process,including: ambient light signa1 sampling circuit,the body's signal acquisition .circuit,the relay driver circuit and signa1 processing circuit and so on.Software Design for data transfer program, as we11 as the main controller lighting control, Timer control, a/d control program design. Work, the optica1 signa1 Sampling Circuit capture,light, strong or weak, human acquisition of signal acquisition Circuit Indoor If anyone, whether working for the information and send a signal to the SCM, single- chip Mircomputer based on this information by contro11ing circuit for lighting switches, enabling Intelligent Lighting Contro1, to achieve energy- saving purposes.
四川现代职业学院《单片机原理及应用》课程设计红绿灯实训报告 题目：红绿灯项目设计报告 系别：电子信息技术系 专业：电子信息工程技术 组员：贺淼、纪鹏、邵文稳 指导老师：陶薇薇 2014年7月12日
摘要 交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。本系统采用STC89C52点单片机以及数码管为中心器件来设计交通灯控制器，实现了南北方向为主要干道，要求南北方向每次通行时间为30秒，东西方向每次通行时间为25秒。启动开关后，南北方向红灯亮25秒钟，而东西方向绿灯先亮20秒钟，然后闪烁3秒钟，转为黄灯亮2秒钟。接着，东西方向红灯亮30秒钟，而南北方向绿灯先亮25秒，然后闪烁3秒钟，转为黄灯亮2秒钟，如此周而复始。 软件上采用C语言编程，主要编写了主程序，中断程序延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。
目录 （一）硬件部分--------------------------- 3 1.1 STC89C52芯片简介-----------------------3 1.2 主要功能特性---------------------------4 1.3 STC89C52芯片封装与引脚功能-------------5 1.4 基于STC89C52交通灯控制系统的硬件电路分析及设计-------------------------------------------10 （二）软件部分----------------------------14 2.1 交通灯的软件设计流程图-----------------14 2.2 控制器的软件设计-----------------------15 （三）电路原理图与PCB图的绘制-------------16 3.1 电路原理图的绘制（见附录二）----------16 3.2 PCB图的绘制（见附录三）---------------16 3.3 印刷电路板的注意事项------------------16 （四）调试及仿真---------------------------------------19 4.1 调试----------------------------------19 4.2 仿真结果------------------------------20 （五）实验总结及心得体会---------------------------21 5.1 实验总结-----------------------------------------------21 5.2 实验总结-----------------------------------------------22 附录程序清单---------------------------22
单片机密码锁设计（汇编语言）带原理 图电路图 什么是密码锁 电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。 硬件设计 基于AT89C51为核心的单片机控制的电子密码锁设计。本设计能完成开锁，修改密码，密码错误报警，LCD显示密码等基本的密码锁功能。设计的电路框如图1。 《 , 图一 & 电路的功能单元设计
1.单片机AT89C51组成基本框图 单片机引脚介绍 P0：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。在访问片外存储器时P0分时提供低8位地址线和8位双向数据线。当不接片外存储器或不扩展I/O口时，P0可作为一个通用输入/输出口。P0口作输入口使用时，应先向口锁存器写“1”，P0口作输出口时，需接上拉电阻。 P1：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，因此它作为输出口使用时，无需再外接上拉电阻，当作为输入口使用时，同样也需先向其锁存器写“1”。 & P2：P2口也是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，在访问片外存储器时，输出高8位地址。 P3：P3口除了一般的准双向通用I/O口外，还有第二功能。 VCC：+5V电源 VSS：接地 ALE：地址锁存器控制信号。在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8位地址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。此外，由于ALE是以晶振1/6的固定频率输出的正脉冲，因此，可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 /PSEN：外部程序存储器读选通信号。在读外部ROM时，/PSEN有效（低电平），以实现外部ROM单元的读操作。 /EA：访问程序存储控制信号。当/EA信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；当/EA信号为高电平时，对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延至外部程序存储器。 RST：复位信号。当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用完
基于单片机实现智能照明控制系统的设计 摘要 随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，为方便生活人们越来越多的在各个场所引入照明设备，照明在能耗中所占的比例日益增加。为了达到方便生活的目的，这些照明设备有时会彻夜开着，从而造成了大量电力能源的浪费。据统计，在楼宇能量消耗中，仅照明就占33%，因此照明节能日显重要。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、触摸型虽然能自动关闭但不能自动打开、感光型开关在无人期间不能自动关闭……由此研究设计一种既智能又节能的控制系统来替代现有的产品是一件极其有意义的工作。本设计通过AT89C51单片机结合LED显示技术、红外传感技术、光感技术、延时技术、按键采集与处理等技术来实现对照明设备的智能控制。其原理为：1、单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭。2、单片机通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测，如果亮度满足生活需要则保持照明设备的关闭状态；如果亮度不够则由单片机同时检测BIS0001芯片是否采集到了人体热释电传感信号。3、如果芯片 BIS0001检测到人体信号，单片机立刻控制照明设备打开；如果该芯片没有检测到人体信号，单片机控制照明设备继续保持关闭状态。4、照明设备打开时，如果某一时刻单片机检测不到人体信号则延时一段时间后关闭，延时期间如果又检测到人体信号则结束延时。5、根据应用场所及使用人群的不同可以通过设置单片机P1.0—P1.4引脚的状态来设置不同的延时时间值。 本设计的程序采用C语言来编写，并且通过单片机仿真软件Proteus对程序进行仿真，大大提高了设计时间和设计的可靠性。 关键词单片机传感器 BIS0001 照明控制节能
课程设计 课程单片机课程设计 题目基于单片机的照明控制系统 院系电气信息工程学院测控系 专业班级 2012 年7 月8 日 学生姓名 学生学号 指导教师
东北石油大学课程设计任务书 课程单片机课程设计 题目基于单片机的照明控制系统 专业姓名学号 一、任务 设计一款基于AT89C51 单片机室内照明系统，实现八盏等一次点亮，即每 按下一次开关就点亮一盏灯，八盏灯全亮后，重复操作。先用单片机直接驱动八盏LED 灯点亮，再通过继电器驱动大功率的照明灯点亮。 二、设计要求 [1] 用单片机实现八盏LED 灯开关控制点亮。 [2] 用继电器将小功率控制转化为大功率控制，驱动照明灯按开关控制点亮。 [3] 写出详细的设计报告。 [4] 给出全部电路和源程序。 三、参考资料 [1] 吴金戎,沈庆阳. 8051单片机实践与应用[M]. 北京：清华大学出版社,2002. [2] 朱清慧. Proteus教程——电子线路设计、制版与仿真[M]. 北京：清华大学 出版社; 2008. [3] 孙涵芳,徐爱卿. 单片机原理及应用[M]. 北京：航空航天大学出版社,1996. [4] 胡耀斌,蒋彦,朱慧玲. 室内大面积照明的节能控制研究[ J] . 电测与仪 表,2007( 11) : 32- 35. [5] 张庆双. 经典实用电路大全[M]. 北京：机械工业出版社,2008. 完成期限2012.6.29 至2012.7.8 指导教师 专业负责人 2012年 6 月29 日
目录 第1 章绪论............................................................................................................2... 1.1 LED 灯介绍. ............................................................................................... 2... 1.2 单片机的应用............................................................................................. 2... 1.3 本设计任务.................................................................................................3... 第2 章总体方案论证与设计................................................................................4.. 2.1 LED 显示电路............................................................................................4... 2.2 继电器控制电路.........................................................................................4... 2.3 总体硬件组成框图......................................................................................4.. 第3 章系统硬件设计..........................................................................................6... 3.1 LED 灯电路硬件设计.................................................................................6.. 3.2 照明电路设计.............................................................................................7... 第4 章系统的软件设计........................................................................................9... 4.1 程序设计.....................................................................................................9... 第5 章系统调试与测试结果分析.......................................................................1..0 5.1 使用的仪器仪表.......................................................................................1..0. 5.2 系统调试...................................................................................................1..0. 5.3 测试结果...................................................................................................1..0. 结论.....................................................................................................................1..2.. 参考文献.................................................................................................................1..3.. 附录1 程序................................................................................错.. 误!未定义书签。 附录2 仿真效果图.................................................................................................1..5.
灯光控制系统方案
一、系统概述 系统原理概述 系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源，还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时，通过专用接口 元件及软件，可能 直截接入电脑进行实时监控，或接入以太网进行远程实时监控。因此在设计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可直接与输出模块（调光器、输出继电器）通讯（发送指令→接受指令→执行指令），避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成
诺雅照明控制系统是一个开放的系统，通过专用接口软件，可方便地与其他系统连接，如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。
系统结构图
二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点： 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计，能营造出一种温馨、舒适的环境，增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣，从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感，不同色彩的环境气氛，不仅使学生有个很好的学习环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有