灯光控制系统设计_本科论文.doc

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1、灯光控制系统设计摘要：本设计主要从节能的角度出发，以AT89C52单片机为核心，多路传感器探测监控，实现了对教室灯光的智能化控制。结果证明基于单片机的灯光自动控制系统的设计是正确的，并具有较广泛的用途，而且使用方便，更节省能源。关键词：灯光控制；光控；热释电红外传感；DS1302；AT89C52；单片机LightAutomaticControlSystemBasedonSCMAbstract：Thisdesign,mainlyfromtheAngleofenergysaving,AT89C52SCMasthecore,multi-channelsensormonitoring,realizet

2、heintellectualizedcontrolofthelight.Resultsshowthatthelightcontrolsystembasedonsinglechipdesigniscorrect,andwidelyused,easytouse,moreenergyefficient.Keywords：lightcontrol；optical；Pyroelectricinfraredsensor；ds1302；AT89C52；目录1绪论11.1课题研究的背景和意义11.2国内外研究现状、发展动态21.3研究内容和目的42硬件设计52.1设计思路52.2硬件电路62.2.1单片机及基

3、本外围电路62.2.2硬件时钟电路82.2.3键盘电路102.2.4光控模块102.2.5热释电红外传感模块112.2.6时钟显示模块132.2.7被控LED电路143软件设计153.1软件设计主要流程153.2对时钟芯片DS1302进行读写163.3扫描四个按键193.4时钟显示电路194系统调试214.1硬件调试214.2软件调试214.3功能测试225结论23参考文献24致谢25251绪论1.1课题研究的背景和意义随着计算机科学技术的发展,在智能建筑的方面的应用也越来越广泛。目前,效率低、能耗高是国内大多数智能建筑的不合理的地方[10]。就智能建筑中灯光控制系统的应用仍然存在一些问题,比

4、如灯是从早到晚开着的,不管这些房间或楼道是否有人,即使光线已经足够亮。或者,当照度很高时,灯不能及时关闭;反之,当自然光照度难以满足人的需求时,又不能及时打开灯光。这种照明方式,造成大量能源的浪费,还不能满足人对照明的基本需求。现代照明系统主要解决能源的尽可能节省和方便使用办法[9]。以及满足人类工程学的个性方面的要求。特别是近年来大厦内利用计算机工作的人员比例上升,不同视觉要求的工作的数量和复杂程度大大增加[1]。所以,要做到合理、经济、节能,首先应采用先进成熟的技术和产品,如电光源、灯具、照明控制设备等,另外,还要选择合适的照明方式和照明控制系统。因此,适应不同个人和工作需要,结合自动调节

5、与手动调节的的智能化照明系统已经成为必不可少了[1]。目前国内各类院校中，由于同学们的自觉节能意识薄弱，在光线足够强时也开灯，课上完离开教室后灯还亮着的现象普遍存在;而且，节能规划极为欠缺，教室的灯光控制由管理人员手工代替，教室极多，管理人员忙不过来，这样就造成不必要的电能浪费和经济损失[2]。再者，每所院校不断的扩招，教室不断的扩建，若再没有改进教室的用电管理设备，那么用电负荷可想而知，浪费的电能就更惊人了[3]。因此，对照明电路的有效控制也就成了节约电能的首要方法。于是，开发一种简单、实用而又节能的灯光自动控制系统便具有了十分重要的意义[4]。（本设计主要针对教室灯光的自动控制）。热释电红

6、外传感器：被动式热释电红外探头的工作原理及特性：在自然界，任何高于绝对温度（-273度）时物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的[5]。图1-1热释电红外传感器在被动红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PIR)，它能将波长为8一12um25之间的红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用，因此在被动红外探测器的警戒区内，当无人体移动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进入警戒区，通过菲涅尔透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号，因此，红外探测器的红外探测的

7、基本概念就是感应移动物体与背景物体的温度的差异[5]。另外一个器件就是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜有两种形式，即折射式和反射式。菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用，即将热释的红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化的电信号[7]。人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特