基于单片机的楼宇照明控制系统
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学校代码:10904学士学位论文智能照明控制系统的设计姓名:×××学号:×××××××指导教师:×××学院:×××学院专业:×××完成日期:××××年×月×日学士学位论文智能照明控制系统的设计姓名:×××学号:×××××××指导教师:×××学院:×××学院专业:×××完成日期:××××年×月×日摘要随着电子科技和信息技术的飞速发展,单片机在控制领域有了广泛的应用。
基于单片机的控制系统大量的用于工业、农业、电力、电子、航天等行业,单片机作为一种微型的计算机已经逐步成为嵌入式控制系统的主题与核心。
并且成功的替代了传统的电子线路控制系统。
此外,伴随着楼宇智能化的要求,基于单片机的照明控制系统得到了普及和发展。
本文重点进行了AT89C51单片机在校园楼宇照明系统上的应用,研究了室内灯光的控制系统和控制原理,并且根据实际情况进行了节能控制的设计。
该系统利用了较为成熟稳定的红外传感技术和计算机控制技术,利用多参数进行校园楼宇室内照明系统的控制。
本系统包括两部分:硬件设计和软件设计。
照明控制系统主要包括主控制器、分控器。
这二者均是以AT89C51单片机作为基础进行的设计,最终实现了通信、控制和显示等功能。
本文重点描述了控制电路的设计与实现,例如:显示器、RS485通信模块、电子狗以及照明控制模块。
软件部分主要实现了主控器与分控器有线通信程序的设计以及灯光控制、定时控制和显示程序设计。
基于单片机的智能照明控制系统设计论文智能照明控制系统设计摘要:随着科技的进步与发展,智能家居设备也在不断提升,智能照明控制系统是智能家居的重要组成部分。
本论文以单片机为核心,设计了一种基于单片机的智能照明控制系统。
该系统通过感应器和环境光传感器,实现了自动控制灯光的亮度和开关,并可通过手机APP进行远程控制。
通过实验验证,表明该系统具有良好的稳定性和可靠性,能够满足用户对智能照明的需求。
关键词:智能照明,单片机,感应器,环境光传感器,手机APP1.引言随着能源消耗问题的日益突出,节能减排成为了当代社会的重要任务。
智能照明控制系统作为一种新型的照明技术,通过利用传感器和控制器,实现智能化的照明控制,可以有效地降低能源消耗,提高照明质量。
基于单片机的智能照明控制系统通过集成传感器和控制器的功能,可以实现自动调光、自动开关、定时控制等功能,并可以通过手机APP进行远程控制,方便用户使用。
2.系统设计2.1系统硬件设计该系统由单片机、感应器、环境光传感器和手机APP等组成。
单片机作为系统的核心,负责接收传感器的信号并控制灯光的亮度和开关。
感应器负责检测周围环境中的人员活动,当有人进入房间时,感应器会发送信号给单片机,触发灯光的开启。
当人员离开房间一段时间后,感应器会发送信号给单片机,触发灯光的关闭。
环境光传感器用于检测周围环境的光强度,根据光强度的变化,单片机可以调节灯光的亮度,以达到节能的目的。
手机APP通过与单片机的通信模块建立连接,可以实现远程控制灯光的开关和亮度调节。
2.2系统软件设计系统的软件设计主要包括单片机的程序设计和手机APP的开发。
单片机的程序设计包括感应器的信号处理和灯光控制的算法。
当感应器检测到有人进入房间时,单片机会根据环境光传感器的数据进行灯光的亮度调节。
当人员离开一段时间后,单片机会根据预设的时间延迟关闭灯光。
手机APP的开发包括与单片机通信的模块设计和用户界面设计。
通过APP,用户可以实时控制灯光的开关和亮度调节,并可以设置定时控制等功能。
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。
基于单片机的智能照明控制系统设计设计一个基于单片机的智能照明控制系统。
1.引言:现代社会对于能源的需求越来越大,电力消耗持续增长。
照明是我们日常生活中消耗电力的一个重要组成部分。
为了降低电力消耗,减少能源浪费,设计一个基于单片机的智能照明控制系统显得尤为重要。
2.系统功能:该系统的主要功能是根据照明需求智能调节照明亮度。
当光线较暗时自动增加照明亮度,当光线较亮时自动减小照明亮度。
3.系统设计:a.硬件设计:系统硬件包括一个单片机控制模块、光线传感器、执行器(例如LED 灯)、电源模块等。
光线传感器用于检测周围的光线强度。
光线传感器输出的模拟信号连接到单片机的ADC输入端,通过单片机进行读取和转换。
执行器用于调节照明亮度。
在本系统中,以控制LED灯亮度为例。
执行器连接到单片机的PWM输出端,单片机通过改变PWM的占空比来调节LED灯的亮度。
电源模块用于为系统提供电力供应。
b.软件设计:单片机采用嵌入式C语言开发,编写相应的代码实现系统功能。
主要的软件设计包括以下几个部分:-光线检测:通过读取光线传感器的模拟信号,获取光线强度数据。
-亮度控制:根据光线强度数据来判断当前的照明需求,在代码中设置一个阈值,当光线强度低于阈值时增加LED灯亮度,当光线强度高于阈值时降低LED灯亮度。
可以通过改变PWM占空比来实现LED灯的亮度调节。
-系统运行:初始化单片机的外设和寄存器,使用循环来不断读取光线强度和调节LED灯亮度,以实现智能照明控制。
4.系统优势:该智能照明控制系统具有以下优势:-节约能源:根据实际光照需求智能调节亮度,避免了长时间照明亮度过高造成的能源浪费。
-自动化控制:无需人工干预,系统自动根据光线强度调节照明亮度,方便省事。
-节省成本:单片机控制模块的成本相对较低,而且系统的节能效果能够降低电费开支。
5.结论:。
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计毕业设计智能LED照明控制系统是基于51单片机的一种照明系统,通过智能化的控制方式,能够实现对LED照明的精确控制和管理。
本文将从系统设计的需求、硬件设计和软件设计三个方面对基于51单片机的智能LED照明控制系统进行详细的介绍。
首先,通过需求分析,我们确定了智能LED照明控制系统的功能。
该系统需要能够根据光照条件自动调整LED的亮度,在不同的时间段实现定时开关机,同时具备手动控制功能。
此外,还要提供远程控制功能,通过手机或者电脑进行远程监控和控制。
接下来是硬件设计部分。
我们首先确定了基于51单片机的核心控制模块,并根据系统需求设计了相应的电路板。
核心控制模块主要负责控制LED的亮度,采用PWM控制方式,能够实现精确的亮度调节。
同时,该模块还需要实现定时开关机功能,通过计时器定时开启或关闭LED。
另外,为了实现远程控制功能,我们还设计了无线通信模块,利用无线网络实现用户对照明系统的远程监控和控制。
软件设计是整个系统中非常关键的一部分。
首先,我们需要编写程序来控制核心控制模块,实现LED灯的亮度调节和定时开关机功能。
其次,需要开发相应的用户界面和远程控制程序,为用户提供友好的控制界面,同时实现用户对照明系统的远程监控和控制。
在软件设计过程中,我们需要充分利用51单片机的功能和特性,通过编写高效的程序实现系统的各项功能。
最后,为了保证系统的安全性和可靠性,我们还需要对系统进行测试和调试。
通过模拟不同的使用场景和异常情况,进行全面的测试,确保系统能够正常工作。
同时,还需要进行性能优化和故障排除,保证系统在长时间运行中不会出现问题。
综上所述,基于51单片机的智能LED照明控制系统设计是一个复杂的工程,需要从系统需求、硬件设计和软件设计等多个方面进行全面考虑。
通过合理的设计和严谨的测试,能够设计出高性能、高可靠性的智能LED照明控制系统,为用户提供更好的照明体验。
单片机原理及系统课程设计专业:班级:姓名:学号:指导教师:自动化与电气工程学院年月日基于单片机的照明控制系统1.设计说明1.1设计目的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经常出现。
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。
随着科学技术的发展,单片机在现代生活和工业生产中得到了广泛的应用,在公共场所照明控制手段也将逐步更新。
本次将针对生活中这种照明中电能浪费的现象设计一套使用单片机控制的智能照明系统。
1.2设计任务本次将以AT89C51单片机为核心,通过声控电路和光控电路来控制继电器的落下和吸起,间接控制灯的亮暗。
本系统采用AT89C51单片机为照明电路控制中心,系统主要包括AT89C51单片机,声控电路,光控电路,继电器驱动电路。
1.3设计意义用声光控制开关代替一般的开关,只有在光线弱,并且有声音时才能使继电器导通,使得led灯导通,否则将延迟一段时间继电器自动断开,而白天开关总是断开的。
因此节电效率很高。
2.照明系统总体设计2.1总体设计方案系统核心AT89C51单片机,输入为声控电路和光控电路。
输出为继电器驱动电路。
声控电路通过话驻极体话筒将声音转化成电信号,经电容耦合到三极管的基极,通过三极管放大,在经过LM393的运放来控制电平的高低然后输送到单片机;光控电路通过光照改变光敏电阻的阻值大小,在经过LM393的运放来控制电平的高低,再输送到单片机;单片机根据声控电路、光控电路输入的信号来控制继电器的断开或者闭合,同时单片机也控制继电器的延迟时间。
因为单片机的输出的电流比较小,不能够驱动继电器的闭合断开,继电器驱动由三极管组成给单片机的输出电流进行补偿,来驱动继电器的闭合。
2.2系统组成原理晶振电路和复位电路是单片机系统工作必不可少的。
晶振电路结合单片机内部电路,产生单片机所必需的时钟频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越高,那单片机的运行速度也就越快。
目录摘要: (1)关键词: (1)1 前言 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 课题研究的目的与意义 (3)1.3 系统的主要研究内容及要求 (4)2系统方案论证与硬件电路设计 (4)2.1 系统核心控制元件的类型与介绍 (4)2.2 红外对射检测模块电路设计 (5)2.3强电控制模块电路设计 (12)2.4 按键控制模块电路设计 (14)2.5 时间及计数显示电路设计 (15)3 楼宇灯控系统的软件设计 (19)4 系统的抗干扰技术 (19)5 系统的仿真 (20)5.1 PROTEUS仿真介绍 (20)5.2 PROTEUS软件的组成及特点 (20)5.3 原理图绘制 (21)5.4 程序加载 (21)5.5 仿真分析 (21)6 结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (23)基于单片机的楼宇灯控系统的设计学生:周辉指导老师:李旭(湖南农业大学科学技术师范学院,长沙 410128)摘要:本文介绍了基于AT89S52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。
该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来对学校教室室内照明进行控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
该照明控制系统是以A T89S52单片机为基础,实现了通信、控制与显示等功能。
文中详细地描述了电路的设计过程,包括:键盘与数码管显示电路、人体信号采集电路、照明灯控制电路等。
对于软件设计主要有灯光控制、定时控制、键盘扫描与数码管显示等程序设计。
关键词:灯光控制系统;AT89S52;单片机;节能;信号采集电路Design of Building Light Charge System Based on MCUStudents: Zhou huiTutor:Li xu(Normal College of Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract:: The paper introduces the indoor light control system and its principle based on AT89S52, then it puts forward some effective energy saving control method. This system has used some mature sensor technology and computer control technology, and it uses parameters to control the school classroom indoor lighting.System design includes hardware design and software design. The lighting control system, based on single-chip AT89S52, has realized the function of communication, control and display. The paper mainly descripts the circuit design process including digital display and keyboard circuit, signal tube acquisition circuit and control circuit floodlight and etc. Then the software design introduces some program design including light control, timing. keyboard scan with digital display tube.Keywords: lighting control systems;AT89S52;SCM;energy-saving;signal acquisition circuit1 前言随着国民经济的快速发展和社会进步,教育在全社会愈加被关注和重视,校园规模也随着受教育的数量增加而不断扩大,教室的数量也大幅度增加。
基于单片机的楼宇照明智能控制系统【摘要】本文阐述了照明系统的有线、无线控制方式设计原理与实现方法。
该系统的主控制器、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:单片机,有线通信,无线数传,灯光亮度控制,定时控制The Control System for Lighting Based onSingle–chipMicrocomputerAbstract The paper expatiates on the designing theories and implementation method of the control system for lighting by wired or wireless communications. The host controller of the control system for lighting is based on AT89C51 single-chip microcomputer, and the auxiliary ones are based on AT89C2051. The system can do many jobs, such as wired communication, wireless data transmitting, controlling and display. The paper describes the designing process of the circuit at length, including: keyboard and LED display circuit, RS485 communication circuit, wireless transmitting circuit, control circuit of lighting, watchdog circuit, etc. The designing of software mainly includes the several programming, such as wired communication, wireless data transmitting, lamplight controlling, timed controlling, keyboard scanning and LED displaying. The wired communication programming function is that through Master-slave communication method based on RS485 the host controller sends orders to the all auxiliary controllers or each one, including: turning on lighting, turning off lighting, regulating brightness of lighting, controlling timed lighting, etc. The wireless data transmitting programming function is that by wireless transmitter it realizes wireless controlling of the lighting, and achieves the functions identical to wired communication.Keywords:Single-chip microcomputer, Wired communication, Wireless data transmitting, controlling brightness of lighting, Timed controlling引言近十几年来,随着我国城市建设的快速发展,楼宇照明也相应飞速发展。
基于单片机的楼宇灯控系统的设计介绍在当今时代,人们在追求舒适、安全生活的同时,也关注着能源效益和环保问题。
因此,为了满足这些需求,开发一个高效、智能化的楼宇灯控系统有着重要的意义。
基于单片机的楼宇灯控系统具有智能、精准、可靠等特点,可大大提高楼宇能源利用率,降低能源浪费,为人们创造一个更加环保的社会。
设计原理基于单片机的楼宇灯控系统是通过使用单片机控制灯具的开启和关闭,实现高效智能化管理的。
下面将逐一介绍该系统的组成部分。
硬件部分1.单片机采用 coretx-m0 系列的单片机,既可满足系统要求的高速、高效、精准,同时又能保证系统成本的控制。
2.光敏传感器通过灵敏度高、精度高、稳定性好的光敏传感器,实现对环境光源的测量和判断。
3.按键配备按键以方便用户手动控制灯光。
4.蜂鸣器作为警报和提示功能,当灯光的工作状态异常时,蜂鸣器发出报警声。
5.继电器实现单片机输出高低电平控制继电器的开合,达到远程控制灯具的效果。
软件部分软件部分主要由以下两个功能模块组成。
1.自动调光模块该模块通过读取光敏传感器的数据,根据环境的亮度情况,自动调节灯具的亮度。
在光源较强时,系统可降低灯光亮度,以便达到节能的目的。
2.全功能控制模块该模块实现全方位的灯光控制。
用户可通过键盘手动调节,也可以远程控制(通过蓝牙、WiFi等方式),实现对灯光的开关、亮度等复杂控制操作。
系统特点1.高效节能该系统能根据环境光照情况智能调节灯光亮度,节约能源,提高楼宇的能源利用率。
2.精准可靠通过使用高灵敏度和高稳定性的光敏传感器,实现对环境光源测量和判断,以此正确、准确地控制灯光。
3.操作简便用户可以通过硬件按钮或手机APP,远程控制灯光,实现灯光的自由控制。
基于单片机的楼宇灯控系统的设计,具有简单、高效、节能、智能等特点,可以为我们的日常生活提供高效的服务。
尽管还有一些问题需要解决,但随着科技的不断发展,相信这些问题很快就会得到解决。