【正文】 ...................................... 26 該自動(dòng)控制器要求實(shí)現(xiàn)以下功能：當(dāng)有光（自然光）時(shí)，不管教室是否有人和聲響，都將關(guān)閉電源，所有燈具不會(huì)點(diǎn)亮。仍無(wú)人無(wú)聲，則關(guān)閉燈具電源，從而實(shí)現(xiàn)照明燈有人自啟無(wú)人自熄的目的 ........................................................ 26 軟件的流程框圖 ............................................ 26 通過(guò)對(duì)該自動(dòng)控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以畫(huà)出該系統(tǒng)的流程框圖如圖 所示，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是先開(kāi)始初始化，在第三步信號(hào)為基本的前提下，與預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)做比較，若成立產(chǎn)生了高信號(hào)，則進(jìn)入第五步的紅外與聲響的檢測(cè)模塊，通過(guò)信號(hào)的高低來(lái)判斷是否有人，當(dāng)有高信號(hào)輸 出的時(shí)候，通過(guò)單片機(jī)與電磁鐵的關(guān)系來(lái)控制燈的開(kāi)啟。 ...... 26 軟件的程序編寫(xiě) ............................................. 28 根據(jù)此流程框圖，我們可以寫(xiě)出該系統(tǒng)的軟件編程。則開(kāi)啟電源，點(diǎn)亮燈具，并使控制系統(tǒng)程序進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，若連續(xù)五次探測(cè)都無(wú)人，則發(fā)出熄燈警告，燈具亮滅閃在警告狀態(tài)下，若此時(shí)教室有人靜止不動(dòng)，在燈具亮滅閃爍的提示下，自認(rèn)會(huì)有所動(dòng)作，熱釋紅外探測(cè)器就會(huì)探測(cè)到這一變化，從而結(jié)束警告，式燈具繼續(xù)點(diǎn)亮，控制器回到監(jiān)控狀態(tài)。以此來(lái)阻止燈的關(guān)閉。當(dāng)無(wú)光（自然光）時(shí)，若有人或者附近有異常聲響時(shí)。 I ABSTRACT 該系統(tǒng)有數(shù)據(jù)采集模塊、串口通信、執(zhí)行模塊等的電路設(shè)計(jì)。另外，各種照明燈具都具有一定的使用壽命，在光線充足的情況下仍繼續(xù)使用，必然會(huì)縮短燈具的使用壽命。因此對(duì)教室照明系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制具有重要意義。通過(guò)硬件和軟件的協(xié)同設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)了在白天光照充足的情況下，教室無(wú)論有沒(méi)有人照明燈都不開(kāi)；在光照不充足的情況下，通過(guò)紅外檢測(cè)與聲響檢測(cè)來(lái)判斷教室是否有人以此對(duì)照明燈進(jìn)行控制，并在燈亮的情況下，該系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，若連續(xù)五次探測(cè)都沒(méi)有人，則發(fā)出熄 燈警告，燈具亮滅閃爍，教室里的人在提示情況下會(huì)有所動(dòng)作，從而燈具不熄滅，若無(wú)反應(yīng)則關(guān)閉電源。則開(kāi)啟電源，點(diǎn)亮燈具，并使控制系統(tǒng)程序進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，若連續(xù)五次探測(cè)都無(wú)人，則發(fā)出熄燈警告，燈具亮滅閃在警告狀態(tài)下，若此時(shí)教室有人靜止不動(dòng)，在燈具亮滅閃爍的提示下，自認(rèn)會(huì)有所動(dòng)作，熱釋紅外探測(cè)器就會(huì)探測(cè)到這一變化，從而結(jié)束警告，式燈具繼續(xù)點(diǎn)亮，控制器回到監(jiān)控狀態(tài)。 ...... 26 軟件的程序編寫(xiě) ............................................. 28 根據(jù)此流程框圖，我們可以寫(xiě)出該系統(tǒng)的軟件編程。仍無(wú)人無(wú)聲，則關(guān)閉燈具電源，從而實(shí)現(xiàn)照明燈有人自 啟無(wú)人自熄的目的 ........................................................ 26 軟件的流程框圖 ............................................ 26 通過(guò)對(duì)該自動(dòng)控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以畫(huà)出該系統(tǒng)的流程框圖如圖 所示，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是先開(kāi)始初始化，在第三步信號(hào)為基本的前提下，與預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)做比較，若成立產(chǎn)生了高信號(hào)，則進(jìn)入第五步的紅外與聲響的檢測(cè)模塊，通過(guò)信號(hào)的高低來(lái)判斷是否有人，當(dāng)有高信號(hào)輸出的時(shí)候，通過(guò)單片機(jī)與電磁鐵的關(guān)系來(lái)控制燈的開(kāi)啟。 ................ 28 結(jié)束語(yǔ) ........................................................ 30 致謝 .......................................................... 32 學(xué)校教室自動(dòng)控制的現(xiàn)狀 ........................................................................... 3 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案 ................................................................................. 3 軟件的實(shí)現(xiàn)原理 ............................................ 26 目 錄 VI 該自動(dòng)控制器要求實(shí)現(xiàn)以下功能：當(dāng)有光（自然光）時(shí)，不管教室是否有人和聲響，都將關(guān)閉電源，所有燈具不會(huì)點(diǎn)亮。并在此時(shí)紅外模塊進(jìn)入監(jiān)測(cè)模式，若是有人動(dòng)作就會(huì)散發(fā)紅外然后被紅外模塊所發(fā)現(xiàn)。當(dāng)無(wú)光（自然光）時(shí)，若有人或者附近有異常聲響時(shí)。以此來(lái)阻止燈的關(guān)閉。則開(kāi)啟電源，點(diǎn)亮燈具，并使控制系統(tǒng)程序進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，若連續(xù)五次探測(cè)都無(wú)人，則發(fā)出熄燈警告，燈具亮滅閃在警告狀態(tài)下，若此時(shí)教室有人靜止不動(dòng)，在燈具亮滅閃爍的提示下，自認(rèn)會(huì)有所動(dòng)作，熱釋紅外探測(cè)器就會(huì)探測(cè)到這一變化，從而結(jié)束警告，式燈具繼續(xù)點(diǎn)亮，控制器回到目 錄 VIII 監(jiān)控狀態(tài)。 ...... 26 軟件的程序編寫(xiě) ............................................. 28 根據(jù)此流程框圖，我們可以寫(xiě)出該系統(tǒng)的軟件編程。然而在眾多的能源問(wèn) 題中，電能的短缺是束縛經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活改善的重要問(wèn)題之一。因此設(shè)計(jì)一款新的教室照明燈控制器對(duì)教室照明、減少能源浪費(fèi)、滿足人們的日常生活需求等方面有及其深遠(yuǎn)的意義。而該系統(tǒng)通過(guò)光照強(qiáng)度等來(lái)自動(dòng)控制照明燈燈的開(kāi)關(guān)，具體的優(yōu)越性有以下幾方面： 挺高了教室照明的智能化程度 ，解放了人手，使教室的智能化程度更高，更人性化。 提高了教室的管理水平，教室照明由原來(lái)的手動(dòng)控制變?yōu)橹悄芑刂?，減第一章 緒 論 2 少了維護(hù)，巡查費(fèi)用。紅外模塊對(duì)人體的紅外信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并能輸出高信號(hào)來(lái)判斷是否有人，在此基礎(chǔ)上配合光敏與聲響模塊對(duì)教室照明燈自動(dòng)控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。另一方面是通過(guò)控制系統(tǒng)的改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化。從而達(dá)到節(jié)能的效果，并且延長(zhǎng)了燈管的壽命，減少了燈具的更換和維修費(fèi)用。 時(shí)鐘引腳 時(shí)鐘引腳（ 1 19 腳）： XTAL1 和 XTAL2 引腳，該單片機(jī)可以使用外部時(shí)鐘也可以是使用內(nèi)部時(shí)鐘，當(dāng)使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘信號(hào)， 如果 是外部時(shí)鐘由EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9(RD)17(WR)16(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)1512345678(AD0)39(AD1)38(AD2)37(AD3)36(AD4)35(AD5)34(AD6)33(AD7)32(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE/PROG30(TXD)11(RXD)10GND20VCC40U?AT89S51第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5 XTAL1 引入， XTAL2X 懸空。 XTAL2(19 腳 )：接外部晶體的另一端，在單片機(jī)內(nèi)部接至反相放大器的輸入端。在不接片外存儲(chǔ)器或 不擴(kuò)展 I/O 接口時(shí)，可作為準(zhǔn)雙向輸入 /輸出口；在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/O 接口時(shí)， P0 口地址總線低 8 位及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口，一般作為擴(kuò)展是地址 /數(shù)據(jù)總線口使用。 控制引腳 RST：即為 RESET,VPD 為備用電源。 ALE 在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)輸出兩個(gè)脈沖。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 。此模塊使用弱電控制強(qiáng)電，故需要電路電壓的隔離，避免強(qiáng)電串入弱電，損壞單片機(jī)。單片機(jī)輸出無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)繼電器，可以對(duì)單片機(jī)輸出的信號(hào)進(jìn) 行簡(jiǎn)單的放大，然后驅(qū)動(dòng)繼電器，控制照明設(shè)備工作。通常只有接觸器才分主觸 點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。通過(guò)吸合、釋放，從而達(dá)到電路的導(dǎo)通、斷開(kāi)的目的。根據(jù)繼電器的型號(hào)有所不同，電磁繼電器可以用交流電壓，也可以是直流電壓。對(duì)于所施加的線圈電壓，一般不超過(guò) 倍的額定電壓，否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流導(dǎo)致線圈燒毀。 5 觸電切換電 壓和電流 是 繼電器裝置允許施加的電壓和電流。 ③被控電路需要幾組，什么樣的形式的接觸。如果繼電器已經(jīng)在手，可以根據(jù)數(shù)據(jù)是否匹配。繼電器的作用是 在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、以弱控強(qiáng)，轉(zhuǎn)換電路等作用。 光敏模塊的設(shè)計(jì) 光敏二極管是光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體器件，與光敏電阻器相比具有靈敏度高、高頻性能好，可靠性好、體積小、使用方便等優(yōu) 點(diǎn) 。在沒(méi)有光照射時(shí)，反向電阻很大，反向電流很小，稱為暗電流。照度為照射到表面一點(diǎn)處的面元上的光通量除以該面元的面積。所以依標(biāo)準(zhǔn)光源及正常視力度量單位采用“流明”，符號(hào)： lm。如果將光作為穿越空間的粒子（即光子），那么到達(dá)曲面的光束的光通量與 1 秒鐘時(shí)間間隔內(nèi)撞擊曲面的粒子數(shù)成一定比例。 V(λ)：稱為人眼相對(duì)光譜敏感度曲線，亦作視見(jiàn)函數(shù)曲線，是總結(jié)了眾多針對(duì)人眼的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)而得到的，它描述了人眼對(duì)不同 波長(zhǎng)的光的反應(yīng)強(qiáng)弱。光敏電阻沒(méi)有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)可見(jiàn)直流偏壓，也可加交流電壓。半導(dǎo)體 吸收光子而產(chǎn)生的光電效應(yīng)，僅限于光照的表面薄層。光敏電阻具有很高的靈敏度、很好的光譜特性，光譜響應(yīng)從紫外區(qū)一直到紅外區(qū)，而且體積小、重量輕、性能穩(wěn)定。光電二極管陣列峰值響應(yīng)波長(zhǎng)為 520mm 電流靈敏度為 A/lx,暗 電流為 10μ A。 ⑶微功耗，低壓供電。 LX1970 轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)沒(méi)有經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器放大，直接送 A/D 轉(zhuǎn)換。 IN0IN7： 8 位模擬量輸入引腳。 REF（ ）：參考電壓負(fù)端。 OE：輸出允許控制端，用以打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 （ 1）定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。因此可以用查詢方式，測(cè)試 EOC 的狀態(tài)，即可卻只轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。所用的指令為 MOVX 讀指令 ， 該指令在送出有效口地址的同時(shí)，發(fā)出有效信號(hào)，使 0809 的輸出允許信號(hào) OE 有效，從而打開(kāi)三態(tài)門(mén)輸出，是轉(zhuǎn)換后的 數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線送入 A 累加器中。 當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí) ， O0~O7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。 當(dāng) LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。 (3)系統(tǒng)通過(guò)率 系統(tǒng)通過(guò)率通過(guò)輸入放大器的穩(wěn)定時(shí)間，模擬多路選擇器，采樣 /保持電第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 19 路的采集時(shí)間以及 A/D 轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)定和轉(zhuǎn)換時(shí)間來(lái)確定，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，有正常順序和重疊兩種采集方式，采用低分辨率不 A/D 減少模 /數(shù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)及采用重疊采集時(shí)，可獲得較大帶寬的通過(guò)濾波速度 。否則選取高分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換器就失去了意義。在通訊、探測(cè)、醫(yī)療、軍事等方面有廣泛的用途 ， 俗稱紅外光。菲涅爾透鏡的在很多時(shí)候相當(dāng)于紅外線及可見(jiàn)光的凸透鏡，效果較好，但成本比普通的凸透鏡低很多。放大鏡是利用光的折射原理放大成像，折射后的路線依然是直線，而我們的菲涅爾透鏡呢，大家仔細(xì)觀察就可以發(fā)現(xiàn)，在玻璃表面布滿了細(xì)小的同心圓條紋，那么當(dāng)光線通過(guò)透鏡時(shí)，就會(huì)繞過(guò)其間的條紋，彎曲變形，產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。 菲涅耳透鏡，簡(jiǎn)單的說(shuō)，它是在鏡頭的一側(cè)有等距齒形，通過(guò)這些齒模，你可以達(dá)到正確指定光譜范圍內(nèi)的光學(xué)帶通（反射或折射）的作用。 PIR 廣泛用于警報(bào)的。這樣的菲涅耳透鏡的入射光的頻率峰值可能僅為 10 微米（人體紅外輻射的峰值）。不少單反相機(jī)焦屏可由用戶自己更換。通過(guò)與外電路的連接，則可在電路中觀測(cè)到電流。 RE200B 是傳感器的一種， RE200B 采用熱釋電材料極化隨 溫度變化的特性探測(cè)紅外輻射，并配合雙靈敏元互補(bǔ)方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。這個(gè)改變的電信號(hào)可以通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)進(jìn)行測(cè)量，基本就是這樣的一個(gè)原理制作了這樣的傳感器。②數(shù)模混合。⑥采用 16 腳 DIP 封裝。利用 BISS0001 構(gòu)成的熱釋電紅外延時(shí)照明控制器典型電路如圖所示 。其中，電源電路由電源變壓器 T、整流二極管 VD1～ VD濾波電容 C C旁路電容 C三端穩(wěn)壓集成電路 IC2 組成。拾音電路是把收集的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由于聲音微弱，即用放大電路把信號(hào)放大。 LM324 是四運(yùn)放集成電路是，它采用 14 腳雙列直插塑料封裝。例如，可直接操作的 LM324 系列，這是用來(lái)在數(shù)字系統(tǒng)中，輕松地將提供所需的接口電路，而無(wú)需額外的177。 C 封裝類型 :SOIC 3dB 帶寬增益乘積 : 變化斜率 :器件標(biāo)號(hào) :324 器件標(biāo)記 :LM324AD 增益帶寬 : 工作溫度最低 :0176。 ： 3V32V。至于使用地方，那就是你需要比較器和運(yùn)