【正文】 摘 要本研究針對教室燈光的控制方法，尤其是教室燈光的智能控制方面的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了教室燈光智能控制的原理和實(shí)現(xiàn)方法，提出了基于單片機(jī)的教室燈光智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了智能控制系統(tǒng)的硬件裝置和相應(yīng)軟件。該系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)作為控制裝置的智能部件，采用熱釋電紅外人體傳感器檢測人體的存在，采用光敏三極管構(gòu)成的電路檢測環(huán)境光的強(qiáng)度；根據(jù)教室合理開燈的條件，系統(tǒng)通過對人體的存在信號和環(huán)境光信號的識別和智能判斷，完成對教室照明回路的智能控制，避免了教室用電的大量浪費(fèi)。系統(tǒng)還具有報(bào)警功能；同時(shí)還采用了軟/硬件的“看門狗”技術(shù)等抗干擾措施。單片機(jī)軟件采用匯編語言編制，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、條理清晰、通用性好，便于改進(jìn)和擴(kuò)充。該系統(tǒng)具有體積小，控制方便，可靠性高，專用性強(qiáng)，性價(jià)比合理等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足各類大、中專院校教室燈光控制的要求，很大程度的達(dá)到節(jié)能目的。關(guān)鍵詞：燈光控制 熱釋電 智能控制AbstractCurrently light intelligent control systems are not efficiently used in the classroom. In order to improve the system, based on the theory of the light control and current methods of how to keep control, put forward methods of developing intelligent classroom light control system on the basis of AT89S52. This classroom light intelligent control system is developed, which machine of AT89S52 is a major part, and the environment of development is better than before. This system can satisfy the following functions, such as controlling the circuit of illumination, testing and processing daylight signal, testing and processing the signal of human body that illuminates the back track exists, reporting to the warning devices, etc. In order to satisfy these functions, the system adopted the homologous methods respectively, and to the gearing of the system, analyzing how to install, test and run the system.The microcontroller software was developed based on assemble language. The system had many advantages such as small, easy controlled, high credibility, strong appropriation and price proportion was ideal, etc. The experiment proved that the system can satisfy the control mand of the classroom’s light device, so it could largely reduce the consuming of energy resources.Keyword: Lighting Control，Heat to release the electricity，Intelligent Control目錄前言 11 教室燈光控制器簡介及控制方案的分析 2 教室燈光控制器簡介 2 系統(tǒng)控制方案的分析 22 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 3 單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 3 單片機(jī)的選型 3 晶振回路設(shè)計(jì) 5 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 5 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 8 系統(tǒng)供電電路設(shè)計(jì) 11 環(huán)境光采集電路設(shè)計(jì) 12 人體存在傳感器電路設(shè)計(jì) 13 人體存在傳感器工作原理 14 人體存在傳感器的特性與電路設(shè)計(jì) 15 繼電器驅(qū)動接口電路設(shè)計(jì) 17 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 18 數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路設(shè)計(jì) 193 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 20 20 22 23 24 24 26 27 294 系統(tǒng)抗干擾措施 31 系統(tǒng)硬件抗干擾措施 31 人體存在傳感器的抗干擾措施 31 系統(tǒng)看門狗抗干擾措施 32 系統(tǒng)軟件抗干擾措施 325 結(jié)論 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36附錄 3737前言隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平也不斷提高，導(dǎo)致用電負(fù)荷的加劇，又由于世界性的能源危機(jī)，能源缺乏已成為世界所面臨的嚴(yán)峻問題，而此問題對我國來說尤為嚴(yán)重。隨著各類大、中專院校的擴(kuò)招，教室的擴(kuò)建，教室照明的需求也越來越多，而教室照明的管理不到位，往往造成電能的巨大浪費(fèi)，這樣，提高教室用電效率就成為首要考慮的問題。目前對燈光的智能控制，國內(nèi)外己經(jīng)開始采用。但對教室燈光的控制，尤其是我國教室燈光的智能控制尤為缺乏和不完善，依然是傳統(tǒng)式的人工管理。目前國內(nèi)各類院校中，由于同學(xué)們的自覺節(jié)能意識薄弱，在光線足夠強(qiáng)時(shí)也開燈，課上完離開教室后燈還亮著的現(xiàn)象普遍存在；而且，節(jié)能規(guī)劃極為欠缺，教室的燈光控制由管理人員手工代替，教室極多，管理人員忙不過來。各類大、中專院校不斷擴(kuò)招，教室不斷擴(kuò)建，教室的用電負(fù)荷不斷加大，教室用電管理不善，造成學(xué)校電能浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)損失，這種的浪費(fèi)與當(dāng)今的節(jié)約能源理念相違背。再者，現(xiàn)代自動化程度不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，燈光的管理也在朝著自動化、智能化方向發(fā)展，相對于從前的人工管理模式，這對節(jié)約電能也起到了一定作用。所有這些使得教室燈光控制也應(yīng)該朝著智能化的方向發(fā)展。于是，開發(fā)簡便、實(shí)用的教室燈光自動控制系統(tǒng)便具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?；谝陨戏N種原因，提高教室用電效率就成為學(xué)校節(jié)能的重要且主要的措施之一。本文就節(jié)能技術(shù)的重要手段之一也就是教室燈關(guān)自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，研究的教室燈光控制系統(tǒng)能用于現(xiàn)有教室照明系統(tǒng)的改造，實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)的人性化智能管理，提高用電效率，實(shí)現(xiàn)教室燈光的自動控制。1 教室燈光控制器簡介及控制方案的分析 教室燈光控制器簡介教室燈光控制器可實(shí)現(xiàn)有效的教室燈光智能控制。其輸入?yún)?shù)主要是人體存在信號和環(huán)境光信號等的外界因素，環(huán)境光的強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)不開燈，環(huán)境光強(qiáng)度在一定閥值以下且有人存在時(shí)開燈，本文通過理論研究用這種方式來對教室燈進(jìn)行智能控制可以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。教室燈光控制器一般安裝在教室內(nèi)避開電燈直射的位置，且人體傳感器安置時(shí)應(yīng)使人體活動方向與人體傳感器中兩個熱釋電元連線方向垂直，這樣可使人體存在信號采集更加靈敏、可靠，同時(shí)還要盡可能避免外界風(fēng)直接吹向人體傳感器。 系統(tǒng)控制方案的分析所設(shè)計(jì)的控制器以自然光強(qiáng)度和人體存在作為控制器的主要輸入?yún)?shù)?？梢詫?shí)現(xiàn)自動與手動控制相兼容。在自然環(huán)境光較強(qiáng)光線足夠時(shí)，無論人是否存在，都不開燈；在自然環(huán)境光較弱時(shí)，有人存在且超過一定時(shí)間，控制器自動打開電燈，直到人離開后再延時(shí)一定時(shí)間后關(guān)燈。同時(shí)，還要按作息時(shí)間來控制，夜晚超過12點(diǎn)，若還有人存在，則關(guān)閉自動控制器的運(yùn)行，改用傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)來手動控制，以解決因特殊情況下，自動控制器的不人性化運(yùn)行。本文所設(shè)計(jì)的教室燈光控制器主要是由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分是前提，是整個系統(tǒng)執(zhí)行的基礎(chǔ)，它主要為軟件提供程序運(yùn)行的平臺。而軟件部分，是對硬件端口所體現(xiàn)的信號，加以采集、分析、處理，最終實(shí)現(xiàn)控制器的各項(xiàng)功能，以達(dá)到教室照明自動智能控制。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的硬件部分的系統(tǒng)控制單元是以單片機(jī)系統(tǒng)電路為核心，它包括單片機(jī)，晶振回路，復(fù)位電路等。而外圍電路主要包括：系統(tǒng)供電電路、系統(tǒng)時(shí)鐘電路、環(huán)境光采集電路、人體存在傳感器電路、繼電器驅(qū)動接口電路，報(bào)警電路、數(shù)碼管驅(qū)動顯示電路等。 單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選型本系統(tǒng)的主控模塊主要采用ATMEL公司的AT89S52作為主控芯片。AT89S52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含有8K bytes的可以反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MC