基于51单片机的智能LED照明控制系统设计

摘要LED台灯作为LED绿色照明光源产品，作为国家绿色照明推广使用的产品。

随着时代发展，节能环保、健康与人们的日常生活变得密不可分，科技的进步，也使家电更加智能化和人性化。

台灯作为家电中基础的，也是必不可少的，所以，提出PWM调光灯设计。

该设计是以STC89C51RC单片机为控制核心的集多种功能于一体的智能LED台灯。

该台灯实现了光亮度具有手动、自动两种调节方式；具有呼吸模式功能，还具有红外遥控功能。

硬件设计部分分为单片机控制模块、按键模块、照明模块、光敏模块、LED指示模块、遥控模块等多个部分。

单片机主控制芯片选用STC89C51RC，LED指示模块选用三种不同颜色的小LED来指示不同的工作模式，通过按键模块来调整工作模式和LED的亮度，照明模块选用12草帽型白光LED，光敏模块选用ADC0809芯片实现对光敏信号的采集，并利用PWM 调光技术对LED进行光度的自动调节。

可以通过红外遥控远距离无线遥控，通过单片机C语言编程进行软件设计，综合实现了全部控制功能。

关键词LED台灯光度PWM调光自动调节AbstractLED lamp as LED green lighting products, as the country to promote the use of green lighting products. With the development of the times,energy saving and environmental protection, health and the peopledaily life are inseparable, the progress of science and technology,also makes home appliances more intelligent and humanized. The lamp as home appliances based, so is also essential,, put forward PWM dimming the lights design.The design is based on STC89C51RC SCM as control core and multi functions in one of the intelligent LED lamp. The table lamp realizes the brightness with manual, automatic two types of regulation;respiratory mode function, but also has the function of infrared remote control. The design of the hardware part consists of MCU control module, keyboard module, lighting module, photosensitive module,LED module, remote control module instruction. The MCU main control chip STC89C51RC, LED indicating module with three kinds ofdifferent colors of small LED to indicate different working modes,brightness through the key module to adjust the working mode and the LED lighting module, using 12 straw hat type white LED,photosensitive module uses ADC0809 chip implementation of a signal acquisition, automatic regulation and luminosity of LED using PWM dimming technology. Through the infrared remote control, wireless remote control, software design of the MCU C language programming,integrated control functions are realized by.Key wordLED lamp dimming automatically adjust luminosity of PWM目录第1章绪论 (5)1.1 课题研究背景 (5)1.2 系统方案的提出 (5)1.2.1 LED优势 (5)1.2.2 方案简述 (6)第2章系统方案的选择 (7)2.1 控制芯片的选择方案 (7)2.1.1 STC89C51RC (7)2.1.2 A VR单片机 (7)2.1.3 FPGA (8)2.1.4 主控制芯片的确定 (8)2.2 照明模块的选择 (8)2.2.1 三极管驱动 (8)2.2.2 PWM芯片控制 (9)2.2.3 照明方案的确定 (10)2.3 遥控模块的选择 (10)2.3.1 超再生无线模块 (10)2.3.2 红外遥控 (11)2.3.3 遥控方案的确定 (11)第3章硬件设计 (12)3.1 单片机STC89C51芯片简介 (12)3.2 LED驱动电路 (16)3.3 按键控制电路 (18)3.4 LED指示电路 (19)3.5自动控制电路 (19)3.5.1 光敏电路 (20)3.5.2 ADC0809模数转换 (20)3.6遥控电路 (21)第4章软件设计 (23)4.1 Keil C51 (23)4.2 Protel99SE (23)4.3 程序流程图 (25)第5章调试 (26)5.1 硬件调试 (26)5.2 软件调试 (26)第6章总结 (27)参考文献 (28)附录一：protel99se 原理图 (29)附录二：源程序 (30)前言LED照明又称固态照明，作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术，具有节能、环保、安全可靠的特点，固态光源是被业界看好的未来十年替换传统照明器具极具潜力的新型光源，代表照明技术的未来。

一种基于51单片机智能矿灯的设计与实现1.引言在矿山生产中，照明设备是非常重要的设备之一。

传统的矿灯在照明功能上并没有太多的创新，而且安全保障方面也存在一定隐患。

为了提高矿工的工作效率和保障矿山生产的安全，本文提出了一种基于51单片机智能矿灯的设计与实现方案。

通过智能化的设计，可以实现对矿灯的亮度、光色、故障检测等方面的智能控制，从而提高矿工的工作效率和保障矿山生产的安全。

2.矿灯设计方案2.1 硬件设计矿灯的硬件设计包括主控芯片、照明LED灯珠、电源模块、通信模块等。

主控芯片选择51单片机，这是一种非常成熟的嵌入式微控制器，具有稳定可靠的性能。

照明LED灯珠选用高亮度LED光源，能够提供稳定、明亮的照明效果。

电源模块采用高效稳压电路，能够提供稳定的电源输出。

通信模块采用无线通信技术，可以实现矿灯之间的智能互联。

矿灯的软件设计主要包括程序设计和参数配置。

在程序设计方面，需要编写矿灯的控制程序，实现照明亮度、光色、故障检测等方面的智能控制。

在参数配置方面，需要设计矿灯的参数配置界面，方便用户对矿灯进行参数设置和调整。

3.1 照明控制矿灯的照明控制是智能矿灯中非常重要的功能之一。

通过对LED灯珠的控制，可以实现矿灯的亮度和光色的智能调节。

通过51单片机的PWM输出功能，可以实现对LED灯珠的亮度控制。

通过改变LED灯珠的工作电流和工作频率，可以实现对矿灯光色的调节。

3.2 故障检测矿灯的故障检测是智能矿灯中非常重要的功能之一。

通过内置的传感器和智能算法，可以实现对矿灯工作状态的实时监测和故障检测。

一旦发现矿灯出现故障，可以及时报警并采取相应的措施，保障矿工的安全。

3.3 通信互联。

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…………………………………………………………………………………………..1 引言1.1研究背景如今普遍高校都是开放型的管理模式，高校的教室在白天室内照度很高的情况下，仍然普遍存在开灯作业；即使是很少的时候也是整个教室的灯全亮着。

基于51单片机PWM调光灯设计引言随着科技的不断发展，人们对照明的要求也越来越高，不再满足于简单的开关式灯光，而是更加注重光线的亮度调节。

PWM调光技术由于其调光范围广、控制精度高等特点成为了一种常见的调光方式。

本文将以51单片机为基础，介绍一种基于PWM调光技术的灯光系统设计。

一、原理概述PWM调光技术即脉宽调制技术，通过不同占空比的高电平信号，控制LED灯的亮度。

根据一个固定的周期周期（T），将周期平均分为一个个等间隔的时间段，根据每个时间段内高电平信号的占空比（即高电平的持续时间占整个周期的比例）控制LED灯的亮度。

二、系统设计本系统主要由51单片机、脉冲宽度调制模块、MOSFET和LED灯组成。

其中，51单片机负责生成PWM控制信号，脉冲宽度调制模块用于接收单片机的PWM信号并产生相应的电压信号，MOSFET用于根据电压信号调节电流，最终通过LED灯发出可调亮度的光线。

三、硬件设计1.电源电路设计：本系统使用12V直流电源供电，通过稳压电路将电压稳定在5V，用于驱动51单片机和脉冲宽度调制模块。

2.PWM信号生成电路设计：需要为51单片机提供一个定时器来生成PWM信号。

可选择定时器2，使用定时器2的PWM输出功能。

将定时器2的输出引脚接到脉冲宽度调制模块。

3.脉冲宽度调制模块设计：根据PWM信号的不同占空比，需要将其转换为相应的电压信号。

可以使用一个RC电路来实现。

具体电路如下：将51单片机的PWM信号通过一个三极管经过RC滤波后，输入到MOSFET的栅极，控制MOSFET的导通和关断。

4.MOSFET和LED电路设计：MOSFET的特点是可以根据栅极电压的变化来控制其通断，并且具有较小的电流损耗。

因此可以使用MOSFET来控制LED的亮度。

五、软件设计1.定时器2初始化：选择定时器2作为PWM输出源后，需要对其进行初始化，设置相关的工作模式和参数。

2.PWM信号输出：在主程序中，可以通过修改定时器2的占空比寄存器来调节PWM信号的占空比。

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（基于单片机的智能照明控制系统设计[1]）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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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。

摘要亮度是工业中非常关键的一项物理量，在农业，现代科学研究和各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。

亮度自动控制的原理主要是：将随亮度变化而变化的物理参数，通过光传感器转变成电的或其他信号，传给处理电路，最后转换成亮度数值显示出来。

目前最具发展前景的灯光调节是加入自动控制原理，通过自动控制系统，按照给定参数对对象的反馈信息进行调节，从而满足工农业生产的需求。

本文介绍了以处理芯片STC1205A08S2为核心器件的亮度控制系统。

STC1205A08S2 是宏晶以公司研制的51内核为主的系列单片机，这个芯片设计的时候就吸取其它51系列单片很容易被解密的教训，改进了加密机制。

关键词: 亮度控制；STC1205A08S2；自动控制系统。

目录引言 (1)1 课程设计概述 (1)1.1 课程设计题目 (1)1.2 课程设计要求 (1)1.3 主要仪器设备 (1)1.4 PWM控制说明 (2)2 硬件设计 (2)2.1 单片机部分 (2)2.2 亮度反馈部分 (4)2.3 按键电路部分 (4)2.4 串口下载部分 (5)2.5 LED执行部件 (6)3 软件设计 (6)3.1 按键的软件设计 (6)3.2 一般串行下载介绍 (7)3.3 LCD1062显示介绍 (8)3.4 PWM控制具体过程 (9)3.5 流程图设计 (10)4 系统调试 (10)4.1 LED执行部分调试 (10)4.2串口下载部分调试 (11)4.3 LED显示部分调试 (11)4.4 按键部分调试 (11)4.5系统调试 (11)5 课设总结 (11)参考文献 (12)附录 (13)引言调光灯亮度作为一项光工参数,在工业现场和过程控制中具有至关重要的作用。

因而,各种以光敏作为传感器的光敏电阻和光敏二极管普遍使用。

亮度是工业中非常关键的一项物理量，在农业，现代科学研究和各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。

基于5单片机的智能照明控制系统设计设计中期报告河北工业大学本科毕业设计（论文）中期报告毕业设计（论文）题目：基于51单片机的智能照明控制系统设计专业：电子信息工程报告提交日期：2012年5月5日1、本设计已经实现的目标基于单片机的照明控制系统功能如下：a) 人机的交互；b) 照明的启停控制；c) 照明的亮度控制；d) 照明的定时控制；通过本次照明控制系统的设计，最重要的目的是通过使用以软件设计硬件的方法进行产品的设计。

体会自顶向下的设计方法，熟练掌握C语言，熟悉相应的编程软件，为以后从事相应的工作打下一个基础。

2、照明控制系统的总体设计框图系统的结构主要由三部分组成：a）上位机系统；b）下位机系统；c）通信系统。

这三部分共同完成了主控制器通过有线、无线通信方式与分控制器进行信息交换，达到控制照明灯具的目的。

有线3、过程系统设计主要包括硬件和软件两大部分，依据控制系统的工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。

硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，以达到设计要求。

软件设计部分，首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计，拟定详细的工作计划；然后进行具体设计，包括各模块的流程图，选择合适的编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试、测试，达到所需功能要求。

硬件电路是采用结构化系统设计方法，该方法保证设计电路的标准化、模块化。

硬件电路的设计最重要的选择用于控制的单片机，并确定与之配套的外围芯片，使所设计的系统既经济又高性能。

硬件电路设计还包括输入输出接口设计，画出详细电路图，标出芯片的型号、器件参数值，根据电路图在仿真机上进行调试，发现设计不当及时修改，最终达到设计目的。

软件设计的方法与开发环境的选取有着直接的关系，本系统由于是采用51系列单片机，因此使用Keil C语言进行开发。

此编程工具相比汇编语言具有结构化、适用范围大、可移植性好等特点。

基于51单片机的声控和光控路灯的设计声控和光控是现代智能化路灯系统中的两种常见控制方式。

基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。

设计要点：1.声音控制模块的设计：使用麦克风传感器以及电平转换电路将声音信号转换为合适的模拟电压信号，并通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。

2.光强控制模块的设计：使用光敏电阻作为光感传感器，通过调整电阻的阻值来改变模拟电压信号的大小，再通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。

3.路灯控制模块的设计：通过51单片机的IO口控制继电器的开关，实现对路灯的开关控制。

4.算法设计：根据声音和光照信号的变化，设计相应的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

设计步骤：1.搭建硬件平台：选取合适的传感器、模块和外围电路，连接到51单片机的相应引脚。

2.开发软件程序：使用汇编或C语言开发相应的程序，包括输入输出控制、AD转换、定时和中断处理等。

3.声音控制算法设计：根据声音信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

4.光强控制算法设计：根据光照信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

5.路灯控制算法设计：根据声音和光照信号的变化，结合设定的阈值，设计相应的控制算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

6.调试和测试：将程序烧录到51单片机中，进行硬件和软件的调试和测试，确保系统能够正常运行。

设计注意事项：1.选择合适的传感器和电路，保证信号的准确性和稳定性。

2.设计合适的判断算法，避免误操作或过于灵敏。

3.根据实际需求，设定合适的阈值，确保路灯的控制精确度。

4.考虑到系统的可靠性和稳定性，需要对硬件和软件进行充分的测试和调试。

总结：基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。

设计的关键点包括声音控制模块和光强控制模块的设计、路灯控制模块的设计以及相应的算法设计。

基于单片机的智能LED台灯设计一、绪论LED 台灯是一种使用 LED 作为光源的台灯，由于 LED 具有节能、环保、长寿命等特点，被广泛应用于照明领域。

本设计旨在基于单片机技术，实现 LED 台灯的智能化控制，提高其功能性和实用性。

二、LED 台灯设计方案2.1 LED 台灯的基本结构LED 台灯一般由灯体、LED 光源、光学器件、散热器和控制电路等组成。

本设计采用单片机作为控制核心，通过控制电路实现 LED 的亮度调节、色温调节和光效控制功能。

2.2 单片机选型本设计选择常用的 51 单片机作为控制核心，具有良好的稳定性和可靠性，且具有丰富的外设接口，适合 LED 台灯的控制需求。

2.3 LED 光源选择LED 光源是 LED 台灯的关键部件，本设计选择功率较大、发光效果良好的高亮度LED 作为光源，以满足台灯的照明需求。

2.4 控制电路设计2.5 功能性设计LED 台灯除了光照功能外，还应具备一定的智能功能，如定时开关、光线感应、遥控调节等，本设计将在控制电路中加入相应的模块，以实现 LED 台灯的智能控制。

3.1 亮度调节方案LED 台灯的亮度调节通常采用 PWM 调光技术，通过改变 LED 的通电时间比例，来实现 LED 的亮度调节。

本设计利用单片机的 PWM 输出功能，控制 LED 的亮度级别，实现LED 台灯的亮度调节功能。

3.3 灯效控制方案LED 台灯的灯效控制通常采用灯珠排列方式和光学器件设计，使光照均匀、柔和，且具有一定的抗眩光性能。

本设计结合光学器件设计，通过单片机控制 LED 的工作状态，实现 LED 台灯的灯效控制。

单片机控制电路包括单片机、外围电路、PWM 输出、信号输入等，本设计将单片机与LED 驱动电路相连，以控制 LED 的亮度和色温。

LED 驱动电路包括稳流电路、电源滤波、过流保护等，本设计将 LED 与对应的驱动电路相连，以实现 LED 的正常工作。

智能控制模块包括定时器、光敏电阻、红外接收器等，本设计将这些模块与单片机相连，实现 LED 台灯的智能化控制功能。