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信息学院第三届电子创新设计大赛

智能教学楼(论文)

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2013年12月 20 日

I 摘 要

针对国际能源短缺及高校教学楼用电浪费的现象,，为了有效利用教室灯光、节约能源，我们设计了以STC89C52单片机作为控制核心的教学楼智能控制系统，能根据人物的活动、光强与温度来控制室内的灯光与风扇并且依靠走廊内光强与声音对灯光进行调控，还能对烟雾等进行预警。调试结果证明该系统具有很好的人机交互界面，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。

本课题针对教学楼各个模块的控制，分析了教学楼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STC89C52单片机作为控制模块的核心部件，室内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，采用DS18B20及LCD1602来测量环境温度并显示，并且可以通过设定的温度值来控制风扇的开启与关闭；走廊采用声音传感模块和光敏三极管构成的电路检测环境光的强度从而控制灯的开启并且具有检测烟雾并进行报警的功能，避免了教学楼用电的大量浪费。

本系统程序采用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学楼智能控制的要求，很大程度的达到节能目的。

II 目 录

1系统方案 ................................................................... 1

1.1 XXXX的论证与选择 ........................................................................................................ 1

1.2 XXXX的论证与选择 ........................................................................................................ 1

1.3 控制系统的论证与选择 .................................................................. 错误！未定义书签。

1.3 控制系统的论证与选择 .................................................................. 错误！未定义书签。

2系统理论分析与计算 ........................................ 错误！未定义书签。

2.1 XXXX的分析 ............................................................................... 错误！未定义书签。

2.1.1 XXX ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.1.2 XXX ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.1.3 XXX ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.2 XXXX的计算 .................................................................................. 错误！未定义书签。

2.2.1 XXX ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.2.2 XXX ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.2.3 XXX ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.3 XXXX的计算 .................................................................................. 错误！未定义书签。

2.3.1 XXX ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.3.2 XXX ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.3.3 XXX ....................................................................................... 错误！未定义书签。

3电路与程序设计 ............................................................. 6

3.1电路的设计 ......................................................................................................................... 6

3.1.1系统总体框图 .......................................................................................................... 6

3.1.2 XXXX子系统框图与电路原理图 ......................................................................... 6

3.1.3 XXXX子系统框图与电路原理图 ......................................................................... 7

3.1.4电源 .......................................................................................................................... 7

3.2程序的设计 ......................................................................................................................... 7

3.2.1程序功能描述与设计思路 ...................................................................................... 7

3.2.2程序流程图 .............................................................................................................. 7

4测试方案与测试结果 ......................................................... 8

4.1测试方案 ............................................................................................................................. 8

4.2 测试条件与仪器 .............................................................................................................. 10

4.3 测试结果及分析 .............................................................................. 错误！未定义书签。

4.3.1测试结果(数据) ..................................................................... 错误！未定义书签。

4.3.2测试分析与结论 .................................................................................................... 10

5总结 ...................................................................... 10

附录1：电路原理图 .......................................................... 11

附录2：源程序 .............................................................. 12