【论文】基于单片机的教室灯光自动控制器的设计开题报告
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【电子信息工程毕业设计+文献综述+开题报告】基于单片机的教室照明控制系统设计(20_ _届)本科毕业设计基于单片机的教室照明控制系统设计摘要随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已经广泛应用于各个邻域。
另外,由于楼宇智能化的发展和成熟,基于单片机的教室照明控制系统得到了广泛的普及。
本文根据教室灯光智能控制方面的发展现状,分析了有效的节电控制方案,提出了基于AT89S51单片机的教室照明控制系统。
系统采用热释红外人体传感器检测人体的存在,以此来控制照明灯的开启和关闭;利用光敏电阻来检测环境光的强度,以此来调节灯具的亮度;另外,系统还带有键盘及液晶显示,键盘用于输入密码及设置时间参数,液晶显示屏用于显示当前时间及系统提示;系统还可以自主设置教室灯具的开启及关闭时间,关灯前可利用蜂鸣器发出警告。
通过对人体存在信号及环境光信号的识别和判断,完成对教室灯具的智能控制,以达到节能的目的。
本系统软件采用C语言编制,采用模块化结构设计,条理清晰,便于修改。
关键词:AT89S51;智能控制;热释红外;传感器The Design of Classroom Lighting Control SystemBased on Single-chip MicrocomputerAbstractWith the rapid development of electronic technology, the system of control based on MCU is widely applied in various fields. What's more,due to the development and maturation of the intelligent building,the control system for classroom lighting based on single-chip microcomputer has been widely popular.According to the development status of intelligent lighting control in the classroom, analysis of effective power-saving control solution,proposed classroom lighting control system which is based on AT89S51 MCU.This system can control the lamp switch by test and process the signal of human body that illuminates the back track exists;It can adjust the brightness of light by test and process daylight signal; In addition, the system also has a keyboard and LCD,keyboard use to enter passwords and set time parameters, LCD displays the current time and the system prompts;This system also can Independently set up the turn on and off time of lights,it can generate warnings by buzzer before turn off the lights. According to identify and judge the human body existence signaland the daylight signal, completion of classroom lighting intelligent control to save energy.The microcontroller software was developed based on C language, C language adopts building bloke design,its corporality is very good and easy to change.Keywords: AT89S51, intelligent control, pyroelectric infrared,sensors目录摘要IIIAbstract IV1 绪论 11.1课题的来源11.2课题的意义11.3国内外教室照明控制系统的发展现状及研究成果 2 1.3.1 国内外教室照明控制系统的发展现状 21.3.2 国内外教室照明控制系统的研究成果 21.4课题研究的主要内容 32教室照明控制系统的方案设计 52.1教室照明控制系统的方案设计 52.2方案评价 53教室照明控制系统的硬件设计 63.1芯片器件介绍 63.1.1 AT89S51单片机简介 63.1.2 LCD 1602 73.1.3 DS1302涓流充电时钟保持芯片93.1.4 TOP3224热释红外人体传感器103.2系统模块分析123.2.1 人体信号采集模块 123.2.2 光信号采集模块133.2.3 时钟电路133.2.4 LCD显示143.2.5 键盘 143.2.6 报警模块153.2.7 继电器驱动接口电路154教室照明控制系统的软件设计16 4.1系统整体功能的软件设计16 4.2数据采集的软件设计174.3 时钟模块的软件设计 174.4 显示模块的软件设计 184.5 报警模块的软件设计 194.6 键盘扫描的软件设计 19结论 21参考文献22致谢 23附录Ⅰ24附录Ⅱ25附录Ⅲ261 绪论1.1课题的来源由于学校开放型的管理模式,以及全员的节能意识的淡薄,造成了电能的极度浪费。
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。
开题报告通信工程基于单片机控制的霓虹灯控制器一、课题研究意义及现状随着人们生对生活环境的要求越来越高,我们将更容易在各个场合看到彩色霓虹灯。
LED彩灯灯光色彩丰富,造价低廉以及控制简单,用彩灯来装饰接到和城市建筑物已经成为一种时尚。
霓虹灯控制器(LED controller)就是通过芯片处理控制LED灯电路中的各个位置的开关。
霓虹灯控制技术的发展相当迅速,电子变压器以及控制器技术的发展对霓虹灯行业的发展起到了举足轻重的作用,从机械式霓虹灯控制器发展到电子式控制器,从普通跳变式控制器发展到渐变(七彩)式微电脑控制器,未来的霓虹技术将会朝无铅无汞环保型;机械化批量生产,色泽和动感效果更加丰富等方面健康发展。
目前有3种类型的霓虹灯控制器,分别是:低压型LED产品大功率控制器;高压型LED产品控制器;低压型LED产品串行控制器。
常用的控制系统:灵星雨控制系统;德普达控制系统DBT-Q2007;中庆控制系统V5,V6;逐点校正控制系统;异步控制系统。
使用基于单片机的霓虹灯控制器的软件控制,亮灯模式多而且样式多样,用户可操作性强,亮灯效果好,也可以插入不同的音乐和语音信息。
本课题设计的霓虹灯控制器,在制作的过程中包括8051单片机控制器、LED灯管、语音提示及数据显示系统等。
这些部件的结合起来,使8051单片机起到数据处理、控制中心和协调作用。
充分发挥了8051芯片的强大运算和控制功能。
实现了控制LED亮灯方式的功能。
通过本次设计能充分了解所学的专业知识,使理论在实际中得到充分的应用,不但巩固加深了所学的专业知识,更拓宽了知识面,锻炼了独立思考问题以及独立选择项目方案和独立完成项目的能力。
二、课题研究的主要内容和预期目标本课题的主要内容是设计一个的霓虹灯控制器,采用单片机作为主控芯片。
其具体要求为:使该设计能利用单片机硬件电路和软件程序设计实现控制128个霓虹灯(LED灯)形成不同的图案和花样,图案和花样不能小于10种。
毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的教室照明控制系统设计1选题的背景、意义1.1课题研究背景由于学校开放型的管理模式,以及全员的节能意识的淡薄,造成了电能的极度浪费。
一般存在以下几种浪费现象:①由于大多数人的节能意识淡薄 ,并且强光下人的眼睛对弱光不敏感,在自然光照大于灯具光照的情况下,难以觉察到灯光的存在,因此,在白天自然光很强的情况下,教室内的长明灯仍到处可见;②即使室内无人或人数很少的情况下,整个教室的灯也是全部开启;③晚上许多教室,即使只有几个学生在自习,也是开启整间教室的灯;长明灯比比皆是,人走不熄灯的现象到处存在。
一个教室的长明灯 ,看起来耗能不大 ,但从整个学校来看,却是一个不小的数字,再从全国来看,这是电力资源的一种极大的浪费。
同时,这种有形和无形的浪费,给校方的水电支出带来了沉重的负担。
随着现代照明系统在各领域中所占的比例的日益增大,实现照明系统的节能迫在眉睫,而解决高校教室照明的节电问题至关重要。
1.2 课题研究的意义(1)一个好的教室照明控制系统可以改善工作环境,提高工作效率。
智能照明控制系统具有开关和调光两种控制方法,可有效控制各种照明场所的平均照度值,从而提高照度均匀性。
同时,系统能根据不同的时间段以及人们的不同需要,自动调节照明亮。
(2)一个好的教室照明控制系统可以为我们提供一个良好的节能效果,并且可以延长灯具寿命。
它可以根据不同场合以及不同的人流量,进行时间段、工作模式的细分,把不必要的照明关掉,在需要时自动开启。
同时,系统还可以充分利用自然光,自动调节室内照度。
系统在保证必要照明的同时,有效减少了灯具的工作时间,节省了不必要的能源开支,也延长了灯具的寿命。
(3)一个好的教室照明控制系统可以提高管理水平。
这种照明控制系统多以自动控制为主、人工控制为辅,照明系统自动实现开关和调光功能,既大大减少了管理人员的数量,也排除了由于人为因素而出现的不定时开关,影响学校的正常教学、生活秩序的情况[1]。
... . .毕业设计(论文)开题报告理工类题目: 基于单片机的灯光照明控制系统学院:电子工程学院专业班级:DZ电子101学生:宏伟学号:**********指导教师:晓春2014年3月8日淮海工学院毕业设计(论文)开题报告1.课题研究的意义,国外研究现状、水平和发展趋势(1)课题的研究目的与意义:随着时代的不断发展,国民经济的快速提高,尤其是地产行业的高歌猛进,国智能照明行业迅速发展,能源问题日益险峻,尽管我们的国土面积大,但人口数量庞大,能源相对短缺,而且我们对能源的浪费相对严重,已经制约了我国的经济的可持续发展。
在建筑物中,电能的消耗占百分之六十至百分之九十左右,其中照明的占用量是总电量的百分之十至百分之十二,并且按照预测,随着建筑物保温隔热性能的提高以及其他供暖以及供冷措施的利用,照明用电占用比例还会上升,因此,涌现出了各种技术类型的厂家,市场上也出现了各种类型,别具特色的智能开关产品,智能照明系统也应运而生。
智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统,来实现对照明设备的智能化控制。
具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能;并达到安全、节能、舒适、高效的特点。
智能照明系统其独特的特性,迎合了人们绿色、环保、节能,智能化生活的观念。
与核心控制器相结合,可实现如全自动调光,自然光源的充分利用,照度的一致性,光环境场景智能转换,节能,延长光源寿命等功能,与其功能相适应的是其广阔的应用环境,无论在交通路灯的控制,还是办公大楼照明的控制,或是家居生活中都能发现它的身影。
在家居领域中能为人们提供舒适的生活空间;在办公领域,在节能中提高效率;在公共设施领域中绿色安全环保。
该选题的意义在于迎合当前社会的发展趋势,绿色节能,开发出一个即节能,又不影响人们正常生活的智能照明控制系统,实现节能与智能控制的合二为一[1]。
优秀论文审核通过未经允许切勿外传摘要为了有效利用教室灯光、节约能源,设计了以AT89C2051单片机作为控制核心的教室灯光控制系统,能根据学校作息时间、光照情况自动调节教室灯光的打开或关闭。
调试结果证明该系统具有很好的人机交互界面,能对教室灯光进行智能控制,且电路简单,成本低,节约能源,可移植性好。
也可应用于图书馆、会议室、办公室、办公等场所,具有很好的实际应用价值和广泛的应用空间。
本课题针对教室灯光的控制,分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法,提出了基于单片机设计教室灯光智能控制系统的思路,并在此基础上开发了智能控制系统的硬件模块和相应软件部分。
该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件,采用热释红外人体传感器检测人体的存在,采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断,完成对教室灯光的智能控制,避免了教室用电的大量浪费。
系统还具有报警功能;同时还采用了软硬件的“看门狗”等抗干扰措施。
本系统程序部分采用C语言编写,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,针对性强,性价比高等优点,可以满足各类院校对教室灯光控制的要求,很大程度的达到节能目的。
关键词:智能控制器热释红外传感器单片机AbstractIn order to make effective use of classroom lighting, energy saving, to design the AT89C2051 MCU as the control core of the lighting control system for classroom, according to the school calendar, light automatic adjustment of classroom lighting in the open or close. Debugging results show that the system -machine interface, for classroom lighting intelligent control, and also be applied in the library, conference room, office, office and other places, and value and broad application space.The topic for classroom lighting control, analysis of classroomlighting intelligent control principle and realization method, is put forward based on the SCM design classroom lighting intelligent controlsystem of train of thought, and on this basis the development of the intelligent control system of the AT89S51 single chip microcomputeras control module is the core component, the pyroelectric infraredsensor to detect the presence of the body, using photosensitive three transistor circuits to detect ambient light intensity; reasonable light conditions according to classroom, the body through the presence ofsignals and ambient light signal recognition and judgement, completionof the classroom lighting intelligent control, to avoid the classroom electricity waste. The system also ; it also uses soft . The system meetall kinds of institutions for classroom lighting control requirements, alarge degree of achieving the purpose of energy saving.Keywords: intelligent controller for pyroelectric infrared sensorchip目录摘要 (I)引言 (IV)1.1课题来源及背景 (IV)1.2国内外教室灯光控制器研究的现状及其存在的问题 (IV)第一章教室灯光控制器简介与方案分析 (1)1.1教室灯光控制器简介 (1)1.2系统控制方案分析 (1)第二章系统控制模块的硬件设计 (2)2.1系统控制模块的硬件构成及简介 (2)2.2系统控制的主要硬件电路 (2)2.2.1系统主控电路 (2)2.2.2系统供电电路 (3)2.2.3数据采集电路 (4)2.2.4系统时钟电路 (6)2.2.5继电器驱动电路 (7)2.2.6超时报警电路 (7)2.2.7按键控制电路 (8)2.2.8系统看门狗电路 (8)3.1系统监控主程序模块 (10)3.1.1系统自检初始化 (10)3.1.2定时中断处理设计 (11)3.2数据采集模块 (11)3.2.1人体存在传感器的优缺点 (11)3.2.2数据采集软件的实现 (12)3.3时钟模块 (12)3.3.1数据输入输出 (12)3.3.2时钟程序设计 (13)3.4显示驱动模块 (16)第四章系统调试运行及问题分析 (16)4.1单片机系统调试方法及步骤 (16)4.2主要问题分析 (18)第五章总结与展望 (19)5.1总结 (19)5.2展望 (19)致谢 (20)参考文献 (21)引言1.1课题来源及背景本课题属于自选课题,来源于本人了解到现今全世界面临资源短缺问题日益突出,造成了资源的巨大浪费。
开题报告毕业设计题目:基于单片机的教室灯光自动控制器设计学生姓名:指导教师:一本课题研究的目的和意义:如今社会的飞速发展,人们的生活水平也不断提高,然而电能就显得尤为重要,也导致用电负荷的加剧,同时也有了世界电能源危机,电能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。
而此问题对于我国来说尤为严重。
基于此原因我设计一套教室日光灯自动控制系统。
由单片机实现灯光节能的控制,从而达到节电的目的。
目前教室灯光的管理尤为缺乏和不善,依然是传统式的人工管理。
如今的校园里有这样的一种情况,教室里空无一人灯却依然亮着,或者是光线充足时灯也依旧点燃,教师灯光自动控制器的作用就是节能,有了这样的系统我们就能节约大量的能源。
通过光线人数的确定自动控制教室需要开灯的数量,从而解决教室用电浪费的问题。
二国内外研究现状:今世界性能源危机已经来临,各国都在着手解决此问题。
开发新能源是解决能源危机的一种方式,然而怎样节能也是首要任务,很多能源是不可再生的,合理安排有限的能源是世界各国都在研究的内容。
电是人类生活中不可缺少的,电能的节约也尤为重要,世界各大国家都在研究怎样节约电能,很多国家都取得了一定成绩。
我国在这方面也有研究,成绩也是有目共睹的,由于价格的因素在教室灯光中还没有普及。
本研究是应用单片机设计一套教室灯光控制系统,从而解决教室电能浪费的情况,让电危机得以解决。
三拟采取的研究路线阅读相关资料,了解基本内容,先进行总体分析,再具体操作,分析后作调整,最后总结完成论文,准备答辩。
四进度安排1 完成开题报告,外文翻译,查找资料——(第一周——第四周)2 总体方案的设计——(第五周——第六周)3 硬件部分的处理——(第七周——第十周)4 软件编写以及调试——(第十一周——第十三周)5 撰写论文——(第十四周——第十五周)6 制作ppt准备答辩——(第十六周)。