基于单片机模拟智能灯光控制系统

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1、目录摘要1引言21研究背景与意义21.1研究背景21.2研究意义31.3研究现状31.4研究发展32系统硬件与软件的选择42.1硬件的选择42.2软件的选择52.3软件的调试62.4设计框架63智能灯光系统的设计73.1单片机最小应用系统电路设计73.2管脚的说明83.3光照强度检测电路设计103.3.1光敏三极管功能103.3.2光照强度检测模拟电路设计103.4人体检测电路设计113.4.1热释电红外的原理传感器113.4.2信号处理电路113.5灯光控制设计123.6数码管显示123.7报警电路设计134系统软硬件调试

2、与仿真134.1仿真测试方法134.2仿真测试过程144.3仿真测试结果144.4仿真测试效果图15结论16参考文献16附录一：源程序17I1.1灯光控制设计利用ADC0804模拟灯光强度输入当输入显示数码管3时，为强光照不过是否有人灯都不亮当输入显示数码管小于3时，灯光为中性，如果有人灯亮如果没人灯灭单片机对光照检测电路和传感器处理电路输出的信号进行检测，输出控制信号由单片机的P3．0端输出。当教室内环境光强较强或光强较弱但传感器检测到教室无人时，P3．0端为高电平，三极管Q1截止，继电器D1不工作，灯不亮。在室内光强较弱

3、且传感器检测室内有人时，则P3．0端为低电平，此时三极管Q1导通，继电器D1工作，灯正常点亮。灯光控制如下图3-7所示：图3-7灯光控制电路41.1数码管显示图3-8数码管引脚图7段LED数码管是利用7个LED外加一个小数点的LED组合而成的显示设备，可以显示0~9等10个数字和小数点，使用非常广泛。本次使用的是四位共阳数码管，内部的4个数码管共用a-dp这8根数据线，为人们的使用提供了方便，因为里面有4个数码管，所以它有4个公共端，即片选信号线，共有12个引脚。具体原理图如图3-8所示：1.2报警电路设计报警模块的功能是发

4、出响亮的报警声。蜂鸣器触发有高电平触发和电平触发两种，本系统使用高电平触发方式，通过程序设定的功能，使蜂鸣器在一定的环境下发出声音，引起人员注意。报警电路连接单片机的P3.0，通过单片机来控制P3.0引脚电平从而来控制蜂鸣器报警，Q2是PNP管起放大作用。当教室无人是报警电路响应，蜂鸣器响起来。蜂鸣器控制电路如下图3-9所示。3-9报警模拟电路41系统软硬件调试与仿真1.1仿真测试方法单片机系统的调试应包括硬件及软件两部分，主要是通过调试发现硬件及软件中存在的问题，查看其运行结果是否符合设计要求。在对系统进行实际调试时，首先

5、应对硬件进行静态调试，同时对系统软件进行初步调试，此后再对软件和硬件进行动态调试，最后才能使系统进入正常工作.1.2仿真测试过程调试主要分为硬件调试和软件调试、软硬件结合测试。硬件调试过程主要包括：(1)电路板焊接，由于器件问题导致有些按钮接触不良，要用力多按几下才可以。(2)检测电路是否正常；(3)数据线接口设计。软件测试过程主要包括：(1)画出主程序流程图；(2)向电路板上导入源程序；(3)运行模拟电路图；软硬件结合测试包括：(1)程序测试；(2)电路测试；(3)整体运行测试。1.3仿真测试结果（1）假设室内有人开关的状

6、态是闭合的，数码管显示和LED灯暗图4-1所示4图4-1数码管显示和LED状态（2）假设光照很强，室内有人开关的状态是断开的，数码管显示和LED灯暗如图4-2。4