智能灯设计报告.doc

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1、智能灯控制系统的设计摘要:随着现代公共环境中照明设备的大量增加，在满足了人们需求的同时，用电量也大幅增加，而且对用电的管理存在着不同程度的电能浪费现象，高效利用电能已经成为节约能源的一种有效手段。因此我们以校园教室为例，开发设计基于AT89S52单片机主控单元为核心的教室灯光智能照明系统，实现了能根据教室的光线情况和人数统计给出照明控制信号，对教室灯光进行自动控制，从而避免电能的浪费。关键字：AT89S52单片机、智能照明、自动控制、电能浪费一、系统构成1、教室灯光控制电路的设计教室灯光控制分为自动控制和强制控制两种状态。环境光模块用于采集教室内的光照度，环境光较强时不开灯，环境光较

2、弱时自动打开电灯；使用红外发射接收管电路安装在教室门两侧，用于统计教室内学生人数，有人时开灯，无人时灯灭；时钟温度模块按作息时间来控制，夜晚超过11点，若还有人灯光控制电路停止工作，改用开关来手动控制，以解决因特殊情况下，自动控制电路的不人性运行。2、系统控制模块电路的硬件设计2.1、光检测电路设计系统选用光敏电阻来检测教室的光照强度，当教室光照度达到一定强度时，光敏电阻呈现低阻状态，输入比较器的电压小于一定的阈值，输出高电平；当光照度减弱到一定程度，光敏电阻呈现高阻状态，此时光敏电阻的分压增加，输入电压大于阈值电压，输出低电平。当单片机检测到电平变化时，就可以对教室灯光完成自动控制

3、。电路图如下：2.2系统实时时钟和温度检测电路设计根据教室灯光使用特点，该系统时钟控制芯片和温度检测芯片分别选用美国DALLAS公司推出的串行时钟芯片DS1302和DS18b20。DS1302具有涓流充电功能，内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的串行接口和点偏激进行通讯，实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整等等；DS18b20提供9位温度读数，指示器件的温度，信息经过单线接口送入DS18b20或从DS18b20送出，因此从中央处理器到DS18b20仅需连接一条线。读、写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提

4、供，而不需要外部电源。2.3检测和统计人数电路该系统采用分立式红外发射接收管来统计教室人数。红外发射管采用YT9415-B5,接收管采用PD333-C2,YT9415发射有效距离达到8米，而PD333-C2两米内能准确接收到发射管发射出来的光。人在教室进出就会阻挡接收管采集发射管射出来的光，单片机就会采到高电平，无人走过时，单片机就会采到低电平。就是基于此原理，设计出教室考勤系统，对教室人数进行统计；此系统设计的门控为单向门控计数；前门只能进行进人计数；后门只能进行出人计数；否则就会形成误触发；使考勤计数出现错误；经过测试，达到设计要求。2.4液晶显示电路设计本系统采用lcd1602

5、液晶来做显示电路，在1602可以清晰看到温度和教室统计人数。通过对教室人数和光强的判断来控制教室照明系统的开与关；即当教室里没有人时；无论光照有多弱；教室的照明系统也不打开；只有教室里有人时（无论是人多还是人少）且教室光照很弱时才打开日光灯，否则就关闭日光灯（光强越弱，所打开的日光灯的盏数越多，这里我们用三盏灯来模拟教室智能灯控制系统，效果很明显）2.5灯光驱动电路本系统采用高精度led来代替继电器控制日光灯电路，而且使用三个高精度led代表教室里三组日光灯组。灯光驱动电路采取灌电流的方式接到单片机I/O口。当相应的I/O口为低电平时，灯亮；当相应的I/O口为高电平时，灯灭，从而实现

6、了灯光的智能控制。二、结束语经过一段时间的努力，本系统可以基本模拟教室智能灯控制系统的设计，如需投入生产使用，还需要在此模型的基础上进行大规模的变换扩展，以适应由弱电到强电的直接应用。节能灯控制系统以AT89s52单片机主控单元为核心，通过相关电路的驱动，实现对教室灯光的智能控制．经实验证实：系统具有很好的稳定性，提高了电能资源的利用率．本控制系统的设计对于学校教室灯光管理具有重要的意义，也适用于各类办公室的灯光控制;从而实现了对教室和办公场所灯光的智能开关控制，不需要专门人员来开灯、关灯，进而减少了工作量并节约了不必要的浪费。如果该课题一旦运用到实践，将会为学校和社会节约一大笔的资

7、金。同时这也充分体现了科学发展观的本质，节约资源，节约能源，此课题设计地成功，不但培养了我们的动手能力和提供我们把理论运用于实践的机会，而且也符合创建节约型社会的主旋律；可谓一举两得！