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毕业论文（设计）基于MSP430单片机的多功能教室节能控制系统的研究学生姓名：学号：系别：电气工程系专业：电子信息科学与技术指导教师：评阅教师：论文答辩日期答辩委员会主席摘要本课题主要是以高校教室对电能的严重浪费和教学管理的漏洞为主要研究目的，设计了基于RS485和总线的教室控制系统以达到节约用电和教学管理的合理化。
本文主要运用电子技术、自动控制技术、网络技术和相关软件，设计了一套基于总线的智能教室控制系统，整个系统由“教室检测控制单元—RS485通讯线—楼层显示控制单元—CAN总线—中央计算机单元”构成，智能教室控制系统通过传感器实现了对教室的温度、学生人数、照明亮度、使用状态的监测与显示，对现在教室电能的浪费进行了合理的控制与管理。
本文主要是选用MSP430单片机、红外传感器、温度传感器、光敏传感器等器件进行仿真。
本文主要是将单片机技术与网络技术合理的组合在了一起，本系统包括了硬件与软件设计的结构、功能、实现方式等。
最后运用了组态王KingView6.5构建了一个多功能教室节能控制系统。
本章主要为大家介绍的是教室检测控制单元。
关键词：MSP430单片机，CAN，RS485，网络技术，组态王KingView6.5AbstractThis topic mainly with the college classroom vulnerability to electric energy waste and teaching management as the main research objective, the design of RS485 and fieldbus control system in order to save the classroom with rational electrical and teaching management based onThis paper mainly uses the electronic technology, automatic control technology, network technology and related software, design a set of intelligent classroom bus control system, the whole system is made up of "classroom control unit - RS485 communication line - floor display control unit and CAN bus - central computer unit" intelligent classroom control system achieved through sensor the temperature, the number of students, the brightness of the lighting, the use of state monitoring and display of the classroom, the classroom now waste of electric energy is the control and management of reasonable.This paper is mainly used MSP430 microcontroller, infrared sensor, temperature sensor, a light sensor and device simulation.This paper mainly is the combination of MCU technology and network technology, reasonable together, this system includes hardware and software design of the structure, function, realization methods.Finally, using the KingView6.5 configuration software to build a multifunctional classroom energy-saving control systemThis chapter mainly introduces the classroom detection control unit.Keywords:MSP430, CAN, RS485, network technology, application of KingView6.5目录摘要 (I)Abstract ....................................................................................................................................... I I 1绪言1.2国内概况 (1)1.3智能照明控制系统的优越性 (1)1.3.2改善学习时间，提高学习效率 (2)2 系统设计方案的研究 (3)2.1系统的总体设计方案 (3)2.1.2楼层显示控制单元 (4)2.1.3中央计算机单元 (5)2.1.4通讯网络 (5)2.2系统实现功能 (5)2.2.1教室检测控制单元数据的采集 (5)2.2.2教室远程端控制功能 (5)2.2.3显示功能 (5)2.3系统的整个工作过程 (6)3 教室检测控制单元的设计与实现 (7)3.1教室检测控制单元的器件选择 (7)3.2教室检测控制单元数据的采集与处理 (8)3.2.1光照信号的采集与处理 (8)3.2.2红外数据的采集与处理 (11)3.2.3非接触IC卡数据采集与处理 (14)3.2.4按键设计 (17)3.3温度控制部分的设计 (18)3.3.1系统设计框图及功能实现 (18)3.3.2单元电路原理图 (19)3.3.3 系统程序设计 (22)4总结与展望 (29)4.1总结 (29)4.2展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1绪言本章阐述了多功能教室节能控制系统的研究背景，现状以及发展方向，明确指出了我国对于节能方面所面临的问题。
教室智能节能控制系统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Based on single-chip microcomputer control classroom lightautomatic controllerABSTRACTBased on the method of controlling the lamplight, especially in the light of the status quo of the development of intelligent control are analyzed, the lamplight of intelligent control principle and realization method, is proposed based on single-chip classroom light intelligent control system design, and on the basis of the intelligent control system is developed and the corresponding software, hardware device.This system to control device of AT89C2051 single chip microcomputer as intelligent parts, using thermal infrared detection sensor measuring interpretation of human body, using light activated triode circuit testing environment of light intensity, According to the condition of lights, rational system of human existence by ambient light signals and the recognition and intelligent signal to the classroom, lighting circuit intelligent control, avoid the waste of a classroom. System also has many alarm functions, Also in soft/hardware in the watch-dog technique etc. Single-chip microcomputer software anti-interference measures adopted assembly language, modular structure design, good clear, generality, and to improve and expand. This system has the advantages of small size, high reliability and easy control, the price is reasonable, strong specificity etc, can satisfy all kinds of big, secondary colleges classroom light control requirements, to a great degree of energy-saving objective.Keywords i nfrared sensors SCM pyroelectric目录摘要 (I)ABSTRACT ..................................................................................................................................... I I 1引言 . (1)1.1课题的研究背景与前景 (1)1.2本课题研究的内容和目标 (1)1.2.1 研究内容 (1)1.2.2 研究目标 (2)1.4 本课题拟解决的关键问题 (2)2．教室灯光控制器简介及控制方案的分析 (3)2.1教室灯光节能控制系统简介 (3)2.2教室灯光节能系统控制方案的分析 (3)3．硬件系统控制模块的设计 (4)3.1控制模块的硬件构成 (4)3.2 控制系统的主要硬件电路 (5)3.2.1 系统主控电路 (5)3.2.2 日光强度检测模块电路 (6)3.2.3红外线热释电传感器 (7)3.2.4 系统时钟电路 (9)3.2.5系统看门狗电路 (12)3.2.6 遥控键盘管理模块电路 (14)3.2.7 超时报警电路 (16)3.2.8 系统供电电路 (17)4控制模块软件设计与开发 (18)4.1 系统监控主程序模块 (18)4.1.1系统自检初始化 (19)4.1.2 定时中断处理 (20)4.2数据采集模块 (21)4.2.1数据采集软件设计的实现 (21)4.2.2人体存在传感器的安装要求 (22)4.3时钟模块 (23)4.3.1时钟程序设计 (23)4.4系统键功能 (25)4.4.1遥控键盘 (25)4.4.2键功能处理程序 (27)5 结论与建议 (29)5.1结论 (29)5.2建议 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (36)1 引言1.1课题的研究背景与前景为建立资源节约型和环境友好型社会，促进经济社会可持续发展，我国大力加强节能减排工作，明确了“十一五”能源消耗和主要污染物排放总量控制目标。
教室节能照明智能控制系统硬件设计系统方案论证1.1节能照明实现方式方案论证在设计最初需要一个整体的思路来确定设计的框架。
首先根据设计任务来确定所需的功能模块；然后按照一定的作用顺序把各个功能模块连接起来。
本系统需要两个传感器来分别检测人体红外信号和自然光强信号，需要按键电路来强制灯的开关，还需要指示电路来指示系统的工作状态，等等[7]。
如图1.1，为该照明系统总体框图。
图1.1 系统总体框图该照明系统总体框图，包括：系统核心AT89C51单片机，输入为两个传感器电路即人体红外检测电路和自然光检测电路，强制开关的按键电路。
输出是LED指示电路以及继电器执行电路。
最后由继电器电路来控制照明电路的通断，从而实现照明的自动控制。
这里的流程图是方案流程图，是提出来的思路流程图。
可以提出好几种方案，来进行比较，评价，最终确定一种比较合理的方案，如下是本人提出的三种方案。
1.1.1系统最基本的实现方案如图1.2是一种系统最基本的实现方案的流程图。
控制方案的流程图，流程经过初始化以后，先判断有无按键按下，如果有则执行相应按键处理程序。
如果没有，继续判断红外检测电路有无探测到有人，无人时，灭灯并返回继续判断有无按键按下。
如果探测到有人，就接着判断当前照度是否满足设定要求。
若照度满足要求，继续返回灭灯程序；若不满足，就给继电器一个动作信号，使其动作，从而开启照明电路[9]。
图1.2系统最基本的实现方案流程图在设计系统流程时，是先判断光照还是先检测是否有人是，本人遵循的原则是“以人为本，人使用灯”。
如果没有人，开关灯就无意义，所以应先判断是否有人，而不是先判断光照情况。
本方案是智能照明系统的一种最简单的流程图，表现在什么地方呢，就是它只控制灯的亮与灭，没有调光功能。
后面的方案将体现方案一的这点不足。
1.1.2 教室照度可调方案如图1.3为照明系统调节照度方案的流程图。
图1.3教室照度可调方案流程图如果设计的照明控制系统能够调节照度，那么照明效果和节能效果将会更好。
《智能教室管理系统的设计与实现》篇一一、引言随着信息技术的飞速发展，教育领域也在不断进行着创新与变革。
智能教室管理系统的设计与实现正是为了应对教育信息化的时代要求，实现教学资源的高效管理与应用，为学生提供更加便捷、高效的学习环境。
本文将详细阐述智能教室管理系统的设计思路、实现方法及其实用价值。
二、系统设计目标1. 高效管理：实现教室资源的实时监控与调度，提高教室使用效率。
2. 便捷操作：为教师和学生提供友好的操作界面，简化操作流程。
3. 智能分析：通过数据分析，为教学管理提供决策支持。
4. 安全性保障：确保系统数据安全，防止信息泄露。
三、系统设计原则1. 用户友好性：界面设计简洁明了，操作便捷。
2. 模块化设计：系统采用模块化设计，便于后期维护与升级。
3. 可扩展性：系统具备良好的可扩展性，能够适应未来教育发展的需求。
4. 数据安全性：采取多种安全措施，保障系统数据安全。
四、系统架构设计1. 硬件架构：智能教室管理系统硬件架构包括教室终端设备、网络设备、服务器等。
教室终端设备负责采集教室环境数据，网络设备实现数据传输，服务器负责数据处理与存储。
2. 软件架构：系统软件架构采用B/S架构，即浏览器/服务器模式。
用户通过浏览器访问系统，实现远程管理和监控。
系统后端采用微服务架构，提高系统的并发处理能力和可扩展性。
五、功能模块设计1. 教室监控模块：实时监测教室环境数据，如温度、湿度、光照等，实现教室环境的智能调节。
2. 课程管理模块：教师可在线创建、编辑课程信息，实现课程资源的统一管理。
3. 学生管理模块：记录学生上课情况，包括出勤、作业等，为教师提供学生管理支持。
4. 资源调度模块：根据课程需求和教室使用情况，自动或手动调度教室资源，提高资源利用率。
5. 数据分析模块：对教学数据进行分析，为教学管理提供决策支持。
六、系统实现1. 技术选型：系统采用Java语言开发，后端采用Spring Boot 框架，前端采用HTML5、CSS3和JavaScript等技术。
设计任务书一、设计题目：教室照明智能控制系统二、设计要求：设计一个教室照明智能控制系统，通过多种传感器采集室内光线、人数分布等信息，利用控制电路调节照明强度，实现节能控制。
三、设计任务1.画出电路原理图。
2.编写设计说明书，1万5千字以上，包括：（1）设计任务书（2）前言（3）目录（4）正文，包括：设计思想、电路工作原理、元器件选择、电路元器件参数、总结、参考资料等3.B5版面，正文5号或小4字号，章标题小2加粗，节标题小四加粗。
前言本设计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,以达到学校教室用电设备的合理使用，节约电能以及改善教学管理的目的。
设计应用了先进的电子技术、网络技术、自动控制技术以及实用的软件平台，成功地设计了一套功能完善的智能教室照明动控制系统。
由传感探测单元、通讯网络RS-232、控制单元构成了整个系统。
智能教室照明控制系统核心器件采用AT89S51单片机采集数据，并由控制系统实现对教室光照度、学生人数、教室使用状态等的监控与显示，并对教室内部用电设备进行合理控制和管理，达到教学楼教室照明控制的智能化和节约化的目标。
本系统将单片机控制系统与网络技术结合起来，各组成部分包括硬件和软件设计的结构、功能与实现方法。
最后通过RS-232方式实现与上位机通信，实现数据的远程传输及上位机对教室照明状态的控制，完成一个智能教室照明控制系统。
关键词：智能控制；热释电效应；光照检测；AT89S51河南工业职业技术学院（毕业论文）ForewordThis design control method aiming at classroom light,particularly the development present condition that the intelligence of classroom light controls, analyzed the principleof the classroom light intelligence control and carry out a method, design way of thinking put forward intelligence to control system according to the classroom light of the list slice machine, and developed the hardware device of intelligence control system and correspond software on this foundation.With attain classroom in the school is used to give or get an electric shock an equipments of reasonable use, the purpose of economy electric power and improvement teaching management.Designed to apply the forerunner's electronics technique, network technique and automatic control technique and practical software platform, successfully designed a set of intelligence with perfect function classroom lighting to move to control system.From spread feeling to probe into unit, the communication network RS-232 and controled unit to constitute the whole system.The intelligence classroom illuminates to control system core a spare part adoption AT89 S51 list slice the machine collect a data, and use to give or get an electric shock an equipments to carry on reasonable control and management to the classroom inner part, attain teaching building the classroom illuminates a control of the intelligence turn and economize the target for turning.This system list slice the machine control system and network technique knot to put together, each constitute the part includes a hardware and software design of structure, function and carry out a method.Finally pass method RS-232 realization and place of honor machine correspondence, carry out the long range of data to deliver and the place of honor machine illuminate the control of status to the classroom and complete lighting in an intelligence classroom control system. Keyword:the intelligence controls;is hot to release to give or get an electric shock an effect;only shine on an examination;AT89S51目录设计任务书 (I)前言 (II)一、设计思想 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计主要目的 (1)二、系统总体方案 (2)总述 (2)2.1系统总体构成 (2)2.2系统实现功能 (3)三、教室控制与检测单元设计 (4)总述： (4)3.1教室控制单元的设计与通信 (5)3.1.1 控制单元的核心器件 (5)3.1.2 现场人机交互模块 (7)3.1.3 RS-232串口通信 (9)3.2 教室检测单元数据采集与处理 (10)3.2.1 光照信号采集与处理 (10)3.2.2 光照检测接口电路 (12)3.2.3 红外数据采集与处理 (13)3.2.4 开关控制电路设计 (14)四、教室节能系统软件设计 (16)总述 (16)4.1光照度采样及模数转换子程序 (16)4.2显示子程序 (17)4.3串行通讯程序设计 (18)4.4主程序设计 (20)五、系统整体工作流程 (21)5.1教室内光信号采集处理 (21)5.2教室内人数分布信息处理 (21)5.3显示与通信 (21)总结 (22)致谢 (23)参考文献......................................................................................... 错误！未定义书签。
节能教室毕业设计方案设计目标：本节能教室的毕业设计方案旨在将可再生能源和智能控制系统应用于教室的电力供应和能源管理中，以实现节能减排和提高教学环境的舒适度，进一步推动可持续发展的理念。
同时，方案还将提供实时监控和数据分析功能，以便对能源消耗和效率进行有效管理和优化。
设计内容：1.太阳能发电系统：在教室屋顶安装太阳能电池板，将太阳能转化为电能供给教室使用。
设计合适的面积、组件类型和布局，以最大程度地利用太阳能资源，并确保发电系统的可靠性和稳定性。
2.智能照明系统：利用传感器和自动化控制技术，自动感知光照强度和人体活动状态，智能调节照明设备的亮度和开启/关闭状态。
例如，当教室内无人时，系统将自动关闭灯光以减少能源浪费。
3.智能空调系统：结合温湿度传感器和智能控制算法，实现对教室内温度和湿度的实时监测和调节。
系统将根据教室内部和外部环境条件，自动调整空调设备的工作模式和温度设置，以提供舒适的教学环境并减少能源消耗。
4.智能窗帘系统：借助传感器检测光照强度和室内温度，自动控制窗帘的开合。
在阳光充足的时候，窗帘自动关闭以阻挡过多的热量进入教室，而在天气较暖和时，窗帘自动打开以利用自然光照。
5.能源监控与控制系统：通过数据采集和传输技术，对教室的能源使用情况进行实时监测，包括电力消耗、太阳能发电量、室内温度等。
系统将提供数据分析和报表功能，以便教职员工对教室能源消耗进行管理和优化。
实施步骤：1.设计并安装太阳能电池板，并完成与电力网络的连接。
2.安装智能照明系统，包括光感传感器、灯具和自动控制装置。
3.安装智能空调系统，包括温湿度传感器、空调设备和自动控制装置。
4.安装智能窗帘系统，包括光感传感器、窗帘和自动控制装置。
5.设计并实施能源监控与控制系统，包括数据采集装置、数据传输网络和数据管理软件。
6.通过测试和调试确保各个系统的正常运行，并进行必要的优化和调整。
7.提供相关培训和宣传，以便教职员工和学生了解和正确使用这些节能设备和系统。
基于单片机的教室节能照明系统毕业论文目录摘要----------------------------------------------------------1 ABSTRACT--------------------------------------------------2 1.引言--------------------------------------------------------51.1本课题研究的意义----------------------------------------51.2国内外教室灯光控制器研究的现状及其存在的问题------------51.3本课题研究的内容和目标----------------------------------7 1.3.1研究内容------------------------------------------7 1.3.2研究目标------------------------------------------71.4本课题拟解决的关键问------------------------------------82.教室灯光控制器简介及控制方案的分析---------------------82.1教室灯光控制器简介--------------------------------------82.2系统控制方案的分析--------------------------------------83.系统控制模块的硬件设计-----------------------------------93.1控制模块的硬件构成--------------------------------------93.2控制系统的主要硬件电路--------------------------- ------9 3.2.1系统主控电路-------------------------------------10 3.2.2在线编程模块电路---------------------------------10 3.2.3系统供电电路-------------------------------------11 3.2.4数据采集电路-------------------------------------123.2.5系统时钟电路-------------------------------------16 3.2.6系统看门狗电路-----------------------------------19 3.2.7继电器驱动接口电路--------------------------- ---21 3.2.8超时报警电路-------------------------------------214控制模块软件设计与开发-----------------------------------224.1系统监控主程序模块-------------------------------------23 4.1.1系统自检初始化-----------------------------------234.1.2定时中断处理-------------------------------------24 4.1.3多任务操作系统的构建-----------------------------244.2数据采集模块-------------------------------------------25 4.2.1人体存在传感器的优缺点---------------------------25 4.2.2数据采集软件设计的实现---------------------------25 4.2.3人体存在传感器的抗干扰措施-----------------------26 4.2.4人体存在传感器的安装要求-------------------------274.3时钟模块-----------------------------------------------27 4.3.1数据输入输出-------------------------------------27 4.3.2时钟内部寄存器的使用-----------------------------28 4.3.3时钟自检初始化-----------------------------------29 4.3.4时钟程序设计-------------------------------------304.4显示驱动模块-------------------------------------------304.4.1 ULN2803驱动器的应用-----------------------------32 4.4.2显示程序设计-------------------------------------324.5系统键功能---------------------------------------------33 4.5.1键功能处理程序-----------------------------------335系统调试运行及问题分析-----------------------------------345.1单片机系统调试方法及步骤-------------------------------34 5.2出现的主要问题及分析解决-------------------------------356.结论和建议-------------------------------------------------366.1结论---------------------------------------------------366.2建议---------------------------------------------------377.致谢--------------------------------------------------------38 参考文献-----------------------------------------------------39附图A--------------------------------------------------------40附图B -------------------------------------------------------41附录一 ------------------------------------------------------42 附录二-------------------------------------------------------441.引言1.1本课题研究的意义随着社会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用电负荷的加剧，又由于世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。
高校教室照明节能自动控制系统设计随着城市化和人们生活水平的提高，大学校园中的能源问题也日益引起了人们的关注。
照明系统是大学校园中消耗能源的重要设备之一，为了降低校园能源消耗，提高节能效益，本文将设计一种高校教室照明节能自动控制系统。
1. 系统设计原理本节将介绍本系统的设计原理，包括自动感应控制、定时控制和手动控制三个方面。
1.1 自动感应控制对于高校教室照明系统而言，自动感应控制是一种非常重要的控制方式。
该控制方式可以有效避免因教室内没有人而导致照明系统一直开启的情况，从而减少能源的浪费。
当教室内没有人时，照明系统将自动关闭，当有人进入教室时，照明系统将自动开启。
该控制方式的实现需要使用PIR（热释电传感器）传感器，该传感器可以感应到教室内人体的热辐射，从而判断教室内是否有人。
1.2 定时控制在有些情况下，教室内的人群比较密集，需要长时间使用照明系统。
为了防止人员因为长时间处于照明系统过度亮度的情况下而导致的视觉疲劳，我们可以设置照明系统的定时开关控制功能。
该控制方式可以根据不同教学需求，设置不同的开关时间。
在该控制方式下，照明系统将在规定的时间内开启或关闭。
1.3 手动控制为了满足不同教学需求，照明系统需要具备手动控制功能。
教师可以通过遥控器或控制面板对照明系统进行手动开启或关闭。
同时，手动控制也可以作为备选控制方式，当传感器出现故障时，可以通过手动控制进行照明系统的开启和关闭。
2. 硬件设计方案本节将介绍本系统的硬件设计方案，包括照明设备、PIR传感器、遥控器和控制面板。
2.1 照明设备在本系统中，我们选择LED灯作为照明设备，这是因为LED灯具有高光效、长寿命、无污染等优点。
同时，LED灯也可以根据环境需求进行调节亮度和色温。
2.2 PIR传感器在本系统中，我们选择PIR传感器作为控制设备，这是因为PIR传感器可以观察到教室内的气温并检测到人体的辐射热，从而实现控制系统的自动感应控制。
2.3 遥控器和控制面板在本系统中，遥控器和控制面板作为照明系统的手动控制设备。
教室智能节能系统的设计(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--（二 〇 一 四 年 六 月本科毕业设计说明书 学校代码： 10128 学 号：题 目：教室智能节能系统的设计 学生姓名： 学 院：信息工程学院 系 别：电子系 专 业：通信工程 班 级： 指导教师：引言课题背景我国是一个人口大国，能源需求庞大，能源短缺问题日益突出，成为我国经济发展的重大障碍。
电力能源作为工业生产和人们生活每日不可或缺的元素更是如此。
为此，国家提出发展循环经济，建设资源节约型和环境友好型社会，以此实现经济增长方式的根本性转变。
随着计算机网络、通信、控制等技术的发展，智能楼宇的发展越来越迅猛。
目前，国内大多数建筑楼存在效率低、能耗高的现象。
本文以学校教学楼为例，就通过电力载波通信技术实现对教室的电气系统智能控制，从而达到较为理想的资源的有效利用和节约使用。
当前各大中小院校，尤其是高校，教室电能浪费现象非常严重和普遍。
教室灯火通明，风扇或空调等电器不停运作，而教室却空无一人的现象屡见不鲜。
另外，学校对所有教室的利用状况的未知往往造成有些教室人满为患，有些教室无人问津的状况。
因为管理不当、信息来源单一而影响教学资源的分配以及良好学习环境的营造。
这不仅造成了严重的资源浪费，同时也存在重大的安全隐患，与节能减排、发展资源节约型社会相违背。
一些学校意识到部分教室使用不合理和教室电器使用过程中存在的巨大浪费，采取增加人力资源等的管理方式，试图来杜绝不合理利用和浪费使用的现象，但因新投入了人力，增加了开销，以及从业人员不能对自己管理区域的每个教室有实时的掌控等因素始终没能取得理想效果。
设计主要目的针对目前学校教学楼用电设备控制和教室管理不足的现状，并由此引发的资源极大的浪费和屡见不鲜的安全事件，以增加教室用电设备控制的智能化和提高教室管理的效率为目的，设计一套功能较完善的基于单片机的教室电器智能节能系统。
南昌工程学院毕业设计(论文)机电学院电气自动化专业毕业设计（论文）题目教室节能控制系统毕业设计（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。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：目录摘要 (1)前言 (4)第一章系统结构和工作原理 (5)第二章系统硬件设计 (6)2.1电源 (6)2.2中心控制模块 (8)2.3光照检测电路 (16)2.4温度检测电路 (18)2.5热释电传感器及处理电路 (24)2.6控制电路 (29)第三章人机交互 (30)3.1 FYD12864-0402B的基本特性 (30)3.2 模块接口 (31)3.3 FYD12864-0402B显示模块时应注意事项 (34)3.4 FYD12864-0402B与单片机80C52的接线图 (35)第四章系统软件的设计 (35)4.1 程序 (35)结束语 (44)参考文献 (45)摘要:针对公共场所用电浪费现象,以AT89C52 为核心,提出一种用热释电红外传感器和光照检测相结合的智能照明控制系统。
通过对光线的强弱和室内是否有人的判断自动实现开关灯,达到节能的目的。
经实验证明,该方案可行,具有一定的应用价值。
关键词:热释电红外传感器;照明控制;节能;单片机Abstract :Aiming at the phenomenon of elect ricity wasting ,As the core to AT89C52 ,a project of intelligent – illuminating cont rol combined pyroelect ric inf rared t ransducer with illumination detection is provided. In this project ,an auto - switch light is realized by judging the power of optical line and the existence of human body indoor , to achieve the purpose of energy saving. Verified by experiment ,this project is feasible and has some value. Keywords :pyroelect ric inf rared t ransducer ;illumination cont rol ;energy saving ; single chip computer前言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。
路,用于显示当前的时间。
由于该部分硬件与软件均已成熟,在此不做详细介绍第一章系统结构与工作原理系统结构图如图1.1 所示。
本系统主要由光照检测电路、温度检测电路，热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,以达到节能的目的系统结构框图1.1第二章硬件系统的设计2.1电源2.1.1 所用集成芯片分析任何一个多么好的系统没有一个好的电源就无从谈起它的功效。
所以制作一个好的、稳定的电源对一个系统是个非常重要的。
是一个系统能否顺利工作的关键之一！直流稳压电源（Direct Current Regulated Power Supply）:是一种当电网电压波动或负载改变时，能将输出电压维持基本稳定的电路。
直流稳压电源的组成有电源变压器、整流电路、滤波器、稳压电路。
电源变压器（Transformer）：根据所需的直流电压，将电网电压经过电源变压器变压得到符合需要的交流电压。
整流电路(Rectifer Circuit)：其作用是把交流电变成单方向的脉动的直流电。
滤波器（Filter）：其作用是尽可能地将单向脉动电压中的交流成分滤掉，使输出电压成分为比较平滑的直流电压。
稳压电路（Regulated Circuit）：其作用是采取措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流变动时仍保持稳定。
本次设计的直流稳压电源中的集成稳压芯片采用CW78052.1.2电路结构图2.1（a）为制作的电源原理图，（b）图为LM7805的引脚图（a）电源原理图(b)LM7805引脚图2.1.3电路工作原理此电路是典型的应用三端集成稳压器设计的直流稳压电源。
其中T是电源变压器模块，将交流电转化为直流电。
D是整流模块，将交流电变成单方向的脉动的直流电。
C1是滤波电容，将单向脉动电压中的交流成分滤掉，使输出电压成分为比较平滑的直流电压。
7805是三端集成稳压器模块，使输出的直流电压在电网电压或负载电流变动时仍保持稳定。
DS1是电源指示灯，便于了解电源的工作状态。
此电源输出+5V直流电2.2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A T89C52 单片机已完全满足设计需要,实现整个系统控制。
从整体上看，51与52基本上没什么区别，52只是比51多了一个定时器，内存大些，在串行通信中还可以设置更高的波特率，定时器2的功能与其他两个定时器也不一样。
但引脚数和功能还是相同的。
2.2.1 AT89C52单片机的引脚HMOS制造工艺的AT89C52单片机都采用40引脚的直插封装（DIP方式），制造工艺为CHMOS的80C51/80C31芯片除采用DIP封装方式外，还采用方型封装工艺，引脚排列如图2.2。
在单片机的40条引脚中有2条专用于主电源的引脚，2条外接晶体的引脚，4条控制或与其它电源复用的引脚，32条输入/输出（I/O）引脚图2.2 AT89C52引脚排列图下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。
(1)、主电源引脚VCC和VSSVCC——（40脚）接+5V电压；VSS——（20脚）接地。
(2)、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚。
在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。
当采用外部振荡器时，对HMOS单片机，此引脚应接地；对CHMOS 单片机，此引脚作为驱动端。
XTAL2（18脚）接外晶体的另一端。
在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。
采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对XHMOS，此引脚应悬浮。
(3)、控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN 和EA/VPP①RST/VPD（9脚）当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻，与VCC引脚之间连接一个约10μF 的电容，以保证可靠地复位。
VCC掉电期间，此引脚可接上备用电源，以保证内部RAM的数据不丢失。
当VCC主电源下掉到低于规定的电平，而VPD在其规定的电压范围（5±0.5V）内，VPD就向内部RAM提供备用电源。
②ALE/PROG（30脚）：当访问外部存贮器时，ALE（允许地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。
即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。
然而要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
ALE端可以驱动（吸收或输出电流）8个LS型的TTL输入电路。
对于EPROM单片机（如8751），在EPROM编程期间，此引脚用于输入编程脉冲（PROG）。
③PSEN（29脚）：此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。
在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期两次PSEN有效。
但在此期间，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。
PSEN同样可以驱动（吸收或输出）8个LS型的TTL输入。
④EA/VPP（引脚）：当EA端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对851/8751/80C51）或1FFFH（对8052）时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。
当EA保持低电平时，则只访问外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。
对于常用的8031来说，无内部程序存储器，所以EA脚必须常接地，这样才能只选择外部程序存储器。
对于EPROM型的单片机（如8751），在EPROM编程期间，此引脚也用于施加21V的编程电源（VPP）。
(4)、输入/输出（I/O）引脚P0、P1、P2、P3（共32根）①P0口（P0.0～P0.7） P0口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时的地址/数据复用口；是双向8位三态I/O口，在外接存储器时，与地址总线的低8位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载。
②P1口（P1.0～P1.7）P1口8位口线，通用I/O接口无第二功能；是准双向8位I/O口。
由于这种接口输出没有高阻状态，输入也不能锁存，故不是真正的双向I/O口。
P1口能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。
对8052、8032，P1.0引脚的第二功能为T2定时/计数器的外部输入，P1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发，即T2的外部控制端。
