毕业设计(论文)-基于单片机控制的教室灯光自动控制器的研究[管理资料]
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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。
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (1)第1章系统分析与设计实现 (3)1.1课题的背景,意义 (3)1.2总统设计分析 (5)1.3系统设计方案 (6)1.4方案论证 (7)1.5确定方案 (10)第2章遥控的实现 (11)2.1遥控方式介绍(芯片介绍) (11)2.2遥控编码格式 (12)2.3红外接收控制 (13)2.4遥控发射电路 (14)2.5红外接收电路图 (14)第3章系统核心器件 (16)3.1单片机知识介绍 (16)第4章调光系统的实现 (24)4. 1单向晶闸管核双向晶闸管 (24)4.2光电耦合器原理及应用 (29)4.3 光耦的参数 (30)4. 4 调光控制 (30)4. 5调光的实现 (31)第5章其他硬件单元电路设计 (32)5.1继电器开关控制电路 (32)5.2 遥控发射电路 (32)5.3主机显示电路 (33)5.4电源电路 (33)第6章系统调试 (34)设计心得 (35)参考文献 (37)致谢 (38)附录 (39)元件清单 (39)主机电路图 (40)摘要本文通过对一些有关灯光控制系统进行了解和部分的改装,将原机的机械开关控制改为单片机红外线遥控控制,说明了单片机在现代酒店、电影拍摄以及许多工作场所灯光智能控制中的适用性、灵活性、先进性。
通过对其灯光控制电路改造后,大大提高了其的使用舒适感,使其的硬件设施提高了一个台阶。
关键词:单片机; 遥控器; 调光控制; 继电器;光电耦合ABSTRACTThe main body of a book is refitted by the fact that navar carries out the acquaintance and the part on a few in connection with lamp light, on-off control switches over to be that monolithic machine infrared ray remote control has controlled , explained monolithic machine serviceability , flexibility , advanced in the intelligent control shooting as well as a lot of working site lamp light in the modern hotel , film with plain machine machinery. By the fact that the control circuit reforms the day afer tomorrow to whose lamp light,have improved whose comfortable sigmatism feeling greatly , have made whose hardware facilities raise a flight of steps.Key words:Monolithic machine ;Remote control ;Allocate light under the control ofRelay ;Photoelectricity coupling.毕业设计任务书一、课题名称:单片机遥控灯光控制系统二、指导老师:熊异三、设计内容与要求1、课题概述目前国内大型的户内外演出舞台灯光控制,娱乐场所的灯光控制,星级酒店的客房灯光控制,高档小区和智能家居的灯光和电器控制多采用集中控制和遥控控制。
基于单片机的智能霓虹灯控制系统设计目录摘要 (i)Abstract (ii)引言 (7)1绪论 (8)1.1单片机发展概述 (8)1.2总体方案设计 (10)1.3硬件电路的设计 (11)1.3.1 单片机系统 (11)1.3.2 LED概述 (12)1.3.3 外部时钟方式电路 (13)1.3.4 手动复位电路 (14)1.4 MSC-51芯片简介 (15)1.5 74LS373简介 (20)1.6 PROTEL DXP 简介 (21)2系统功能简介 (22)3系统流程图 (23)4硬件设计原理 (24)4.1最小系统模块 (24)4.1.1电源模块 (25)4.1.2串口模块 (26)4.1.3单片机模块 (26)4.1.4时钟电路模块 (27)4.1.5复位电路模块 (28)4.2驱动模块 (28)4.3 LED显示模块 (30)4.4激光传感器模块 (30)5软件部分 (30)5.1核心算法设计流程图 (31)5.2系统程序 (32)6系统调试 (35)6.1软件调试 (35)6.2硬件调试 (36)6.3测试结果 (36)6.4结果分析 (36)7总结 (37)7.1整个系统的设计思路 (37)7.2商业开发价值 (37)参考文献 (38)致谢 (39)ContentsAbstract (ii)Preface (7)1 Introduction (8)1.1 SCM development outline (8)1.2 The general scheme design (10)1.3 Hardware circuit design (11)1.3.1 Single-chip microcomputer system (11)1.3.2 LED overview (12)1.3.3 External clock mode circuits (13)1.3.4 Manual reset circuit (14)1.4 MSC - 51 chip profile (15)1.5 74LS373 profile (20)1.6 PROTEL DXP profile (21)2 Systemic function (22)3 System chart (23)4 Design principle (24)4.1Smallest system module (24)4.1.1Power module (25)4.1.2 Serial interface module (26)4.1.3 Microcontroller module (26)4.1.4 Clock circuit module (27)4.1.5 Reset circuit module (28)4.2 Driver module (28)4.3 Video module of led (30)4.4 Laser sensor module (30)5 The design of system software (30)5.1 Core algorithm design flow chart (31)5.2 System program (32)6 Conclusion (35)6.1 Software debugging (35)6.2 Hardware debugging (35)6.3 Test result (36)6.4 Results (36)7 Summarize (37)7.1 The whole system design ideas (37)7.2 Commercial development value (37)Reference (38)Acknowledgement (39)智能霓虹灯控制系统设计作者:指导教师:【摘要】近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。
教室灯光自动控制的设计与实现(精选5篇)第一篇:教室灯光自动控制的设计与实现教室灯光自动控制的设计与实现摘要:照明管理是教学楼管理的一个重要方面,为节约能源、实现智能化管理,提出了基于MCS-51单片机的教室灯光智能控制系统的设计思路,并在此基础上开发了该系统的硬件装置和相应软件。
该系统以STC89C52单片机作为控制装置的智能部件,采用热释电红外人体传感器集成模块检测人体的存在,根据教室开灯的条件,系统对人体的存在信号和环境光信号进行智能判断,完成对教室照明回路的智能控制。
关键词:人体、红外线、传感器、自动控制、热释电1.课题研究背景和意义随着社会发展,用电量增大,能源短缺已成为全世界所面临的问题,而此问题对于我国尤为严重。
随着高校扩招、教室扩建,教室照明的需求进一步增多,而教室管理不到位,会造成电能的巨大浪费,提高教室用电效率成为急需解决的问题。
2.教室灯光控制系统方案分析所研制的控制器以人体存在作为主要输入参数。
可以实现自动与手动控制兼容。
有人存在时,传感器通过采集人体红外信号,将信号发送给控制器,控制器自动打开电灯,感知人离开后延时一段时间关灯。
如果教室无人仍然需要灯光,可以打开强制开关,直到有人关掉强制开关。
图1教室灯光自动控制系统结构框图3.2 控制系统的主要硬件电路本系统的主控模块主要采用STC公司的89C52RC作为主控芯片,STC89C52的I/O端口与系统的其他外围器件接口的链接电路如图2所示。
其中具体包括在线编程模块电路、系统复位电路、系统供电电路、环境光采集电路、报警系统电路。
3.系统控制模块的硬件设计3.1系统控制模块的硬件构成系统控制单元以单片机主控模块为核心,其他外围电路主要包括:ISP下载线模块、系统供电模块、硬件时钟模块、环境光模块、热释电红外传感器模块、灯光驱动模块。
其结构框图如图1所示。
图2系统电路图3.3热释电红外传感器模块的工作原理热释电传感器在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去平衡,向外释放电荷,后续电路经过检测处理后就会产生人体存在信号。
毕业设计(论文)-基于单片机控制的教室灯光自动控制器的研究————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:基于单片机控制的教室灯光自动控制器的研究摘要本研究针对教室灯光的控制方法,尤其是教室灯光的智能控制方面的发展现状,分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法,提出了基于单片机的教室灯光智能控制系统的设计思路,并在此基础上开发了智能控制系统的硬件装置和相应软件。
该系统以AT89C2051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,采用TLC549构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,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,完成对教室照明回路的智能控制,避免了教室用电的大量浪费。
系统还具有多种报警功能;同时还采用了软/硬件的“看门狗”技术等抗干扰措旅。
单片机软件采用汇编语言编制,采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好,便于改进和扩充。
该系统具有体积小,控制方便,可靠性高,专用性强,性价比合理等优点,可以满足各类大、中专院校教室灯光控制的要求,很大程度的达到节能目的。
关键词红外传感器单片机热释电目录摘要 (1)ABSTRACT.................................................................. 错误!未定义书签。
1引言.. (1)1。
1 本课题研究的意义 (1)1。
2 国内外教室灯光控制器研究的现状及其存在的问题 (1)1。
3本课题研究的内容和目标 (4)1.3。
1 研究内容 (4)1。
3.2 研究目标 (5)1。
4 本课题拟解决的关键问题 (5)2.教室灯光控制器简介及控制方案的分析 (6)2.1教室灯光控制器简介 (6)2.2 系统控制方案的分析 (6)3.系统控制模块的硬件设计 (7)3。
1控制模块的硬件构成 (7)3.2 控制系统的主要硬件电路 (8)3。
基于单片机的智能灯光设计毕业论文第一章前言 (2)1.1 本课题的研究背景和意义 (2)1.2 本课题研究的主要容 (2)1.3 本论文的主要容及结构安排 (2)第二章系统设计 (3)系统总体设计方案 (3)2.1 系统硬件设计 (3)2.2.1 主控板电路设计 (4)2.2.2 STC89C52简介 (4)2.2.3 检测模块的设计与选用 (4)2.2.4继电器输出模块 (5)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硬件设计开发 (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 (15)3.1 系统整体程序框架 (15)3.2.1 主控板程序设计 (16)3.2.2 灯光延时等待的设计与思考 (17)3.3.1 遥控器程序设计 (19)3.3.2 NRF2401A无线射频通讯的程序设计 (19)3.3.2 LCD1602显示模块的程序设计 (23)3.3.3 DS1302时钟芯片的设计 (26)3.4软件设计开发 (28)3.4.1 软件开发环境KeiluVision4简介 (28)3.4.2 KEIL的使用 (28)3.4.3单片机程序的烧写 (29)第四章调试结果 (30)结束语 (31)1 绪论1.1 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。
基于单片机的教室灯光智能控制系统的设计【摘要】针对学校照明用电浪费严重的问题,为了有效利用教室灯光、节约能源,本课题提出了基于单片机的教室灯光智能控制系统的设计方案。
本研究针对教室灯光的控制方法,尤其是教室灯光的智能控制方面的发展现状,分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法,提出了基于AT89C52单片机的教室灯光智能控制系统的设计思路。
【关键词】节约能源;照明;智能控制;AT89C52单片机0.引言随着社会经济和科学技术的发展,能源消耗量逐年上升,照明用电水平也逐年提高,导致电负荷的加剧,能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。
目前在校园内,教室灯火通明,却空无一人的现象屡见不鲜,这不仅造成了严重的资源浪费,也对高校的形象造成了很坏的影响。
对于灯光的智能控制,国内外已经开始采用,但对教室灯光的控制,尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善,依然是传统式的人工管理。
于是,开发简便,实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。
本文所研究的教室灯光控制系统就可以很好地实现节约能源的作用。
1.系统控制方案的分析所研制的控制器以自然光强度和人体存在作为控制器的主要输入参数。
可以实现自动与手动控制相兼容。
在自然环境光较强光线足够时,无论人是否存在,都不开灯;在自然环境光较弱时,有人存在且超过一定时间,控制器自动打开电灯,直到人离开后再延时一定时间后关灯。
同时,还要按作息时间来控制,夜晚超过12点,若还有人存在,则关闭自动控制器的运行,改用遥控器或机械开关来手动控制,以解决因特殊情况下,自动控制器的不人性化运行。
本文所研究的教室灯光控制器主要是由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分是前提,是整个系统执行的基础,它主要为软件提供程序运行的平台。
而软件部分,是对硬件端口所体现的信号,加以采集、分析、处理,最终实现控制器所要实现的各项功能,达到控制器自动与手动相结合的教室照明智能控制。
系统原理图如下图所示:2.系统控制模块的硬件构成系统控制单元是以单片机主控模块为核心,其它外围电路主要包括:系统供电模块、硬件时钟模块、看门狗模块、环境光模块、人体存在传感器模块、遥控器模块、遥控器接收模块及超时报警模块,其结构框图如图2所示,3.系统主控电路根据系统设计要求,本系统的主控模块主要采用Atmel公司的AT89S52作为主控芯片,它是一种低功耗,8位CMOS工艺处理器,具有8K在线可编程Flash存储器,片内的Flash可多次编程,为在线编程提供了方便。
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。
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