【正文】 正向電流時(shí)，器件的溫度會(huì)隨著電流的熱耗而上升，致使光發(fā)射功率下降。 BH1750FVI 最小值 最大值 透光率范圍 % % 0001_1111b 1111_1110 0001_1111b 1111_1110 基準(zhǔn)值 10 進(jìn)制值 2 進(jìn)制值 寄存器高 8 位值 寄存器低 8 位值 100% 50% 69 010_00101 0x42 0x65 50% 138 100_01010 0x44 0x6a 80% 120% 150% 86 010_10110 0x42 0x76 58 001_11010 0x41 0x7a 46 001_01110 0x41 0x7e 200% 35 001_00011 0x41 0x73 F O R C EM O D EP 2 . 6P 2 . 5陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 15 頁(yè) 共 46 頁(yè) 圖 報(bào)警電路 報(bào)警電路主要由由放大器和蜂鳴器構(gòu)成，單片機(jī)直接輸出的報(bào)警信號(hào)比較微弱，必須通過(guò)放大器放大，才能驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)。此時(shí)，從 BH1750 內(nèi)部寄存器讀取的光亮度值為：讀取值 = 實(shí)際值 透光率。 光強(qiáng)檢測(cè)電路 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 共 46 頁(yè) 光強(qiáng)檢測(cè)電路是本系統(tǒng)中比較重要的一項(xiàng)，在自動(dòng)控制模式中，光強(qiáng)度決定著燈光的開(kāi)閉與否。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 12 頁(yè) 共 46 頁(yè) 表 LCD1602 的引腳功能 引腳序號(hào) 功能特性 1 VSS 為地電源 2 VDD 接 5V 正電源 3 V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可接一個(gè) 10K 的電位器對(duì)對(duì)比度進(jìn)行調(diào)整。在本系統(tǒng)中，復(fù)位時(shí)光強(qiáng)重新檢測(cè)，人數(shù)顯示為 0，控制方式為自控控制。 ALE/PROG 當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 即地址鎖存允許信號(hào)，輸出的脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)．一般， ALE 仍輸出為時(shí)鐘振蕩頻率 1/6 的固定脈沖信號(hào)，因此它可用于定時(shí)目的或?qū)ν廨敵鰰r(shí) 鐘。 P3 口 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P1 口 P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， Pl 的輸出 緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL 邏輯門電路。在AT89C52 的片 內(nèi)存儲(chǔ)器中，將 80HFFH 共 128 個(gè)單元作為特殊功能寄存器（ SFE ) , 但并非所有的地址空間都被定義，從 0HFFH 共 128 個(gè)字節(jié)里，實(shí)際上只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分字節(jié)沒(méi)有定義。同時(shí)定時(shí)器、人工控制、報(bào)警控制等功能據(jù)人性化需求都要加入到系統(tǒng)中。 譬如 導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置 ，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸， 工業(yè)自動(dòng)化 過(guò)程 中 的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，各種智能 IC 卡的廣泛使用，全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物 等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī) ，因而銷量極大，各大公司的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)更使其價(jià)格十分低廉，其性能價(jià)格比極高。 方案選擇 CAN 現(xiàn)場(chǎng)總線它能夠通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)的監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，其優(yōu)勢(shì)在于數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性，主要表現(xiàn)在 CAN 為多主方式工作； CAN 總線將節(jié)點(diǎn)劃分成不同的優(yōu)先級(jí)；使用非破壞仲裁技術(shù)；報(bào)文采用短幀形式結(jié)構(gòu)，所以數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低；節(jié)點(diǎn)可在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下能夠自動(dòng)關(guān)閉輸出。 在單片機(jī)方案構(gòu)想中，該 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的控制單元是以單片機(jī)主控為核心，其它主要外圍電路有 :系統(tǒng)供電模塊、硬件時(shí)鐘模塊、看門狗模塊、定時(shí)器模塊、燈光驅(qū)動(dòng)模塊、 LCD 液晶顯示模塊、環(huán)境光檢測(cè)模塊、 EEPROM 存儲(chǔ)模塊、人體紅 外檢測(cè)模塊、報(bào)警模塊。光遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)就是利用 GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且其月費(fèi)用的數(shù)據(jù)流量包相對(duì)低廉，從而贏得更多客戶的青睞，是當(dāng)前照明系統(tǒng)最佳的小數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳通訊方式 [11]。此控制陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 6 頁(yè) 共 46 頁(yè) 方式既能體現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢(shì)，又能輕松展現(xiàn) CAN 總線系統(tǒng)分布控制、節(jié)約資源、集中管理、易于維護(hù)的特點(diǎn)。所以必須設(shè)計(jì)報(bào)警電路，在室內(nèi)用電出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)的提醒用戶，以保證生命財(cái)產(chǎn)的安全。 系統(tǒng)方案分析電子元器件分析選擇軟件分析軟件仿真硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)整合 圖 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)首先是從方案著手處理的，分析其具有何種功能，需要哪些模塊，然后根據(jù)功能模塊再?zèng)Q定選擇什么樣的元器件可達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。 本文研究?jī)?nèi)容 室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)是一項(xiàng)以節(jié)能環(huán)保，人性化控制為目的，為人們生活帶來(lái)諸多便利的一個(gè)系統(tǒng)。這一切，系統(tǒng)都可自動(dòng)控制，真是一鍵在手，夢(mèng)幻燈光隨心調(diào)，豈不美哉？ （ 2）辦公領(lǐng)域 現(xiàn)代化的辦公室不僅僅只是做為辦公場(chǎng)所，它也是公司形象的代名詞，更應(yīng)符合時(shí)代發(fā)展的潮流。 應(yīng)用領(lǐng)域 在交流和溝通越來(lái)越頻繁的現(xiàn)代信息社會(huì)，會(huì)議室、多媒體教室等已不再是昔日僅有的講臺(tái)和椅子了，取而代之的是各種先進(jìn)的科技設(shè)備。 （ 3）網(wǎng)絡(luò)化。D 智能燈光控制系統(tǒng)是由一套低壓繼電器配電盤構(gòu)成的 ，可按客戶需求獨(dú)立設(shè)置每一個(gè)回照的時(shí)間、地點(diǎn)、方式，也可直接手動(dòng)控制系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi)，智能燈光系統(tǒng)與其他生活智能產(chǎn)品一樣，推廣力度往往不夠，而人們的消費(fèi)觀念又比較傳統(tǒng)，所以大部分科研單位及商家都不敢投注過(guò)多的精力和財(cái)力 [8]。各類高校不斷地?cái)U(kuò)招，教室不斷地?cái)U(kuò)建，用電負(fù)荷不斷加大 ，加之用電管理不善，同學(xué)們自覺(jué)節(jié)能意識(shí)薄弱，電能浪費(fèi)現(xiàn)象隨處可見(jiàn) [6]。本研究就是 從節(jié)能、便捷和個(gè)性化的目的出發(fā)， 針對(duì)解決用電量浪費(fèi)的現(xiàn)象和室內(nèi)燈光控制的現(xiàn)狀，在兼容傳統(tǒng)控制方式的同時(shí)，運(yùn)用單片機(jī)控制原理 [3]，將熱釋紅外傳感器、光強(qiáng)檢測(cè)采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理 [4]，根據(jù)邏輯算法，決定燈光在什么時(shí)候，什么情況下，自動(dòng)開(kāi)啟那些燈光場(chǎng)景， 研究該系統(tǒng)的需求應(yīng)用及控制方式，希望將從各方面達(dá)到 人性化的控制要求。伴隨著智能化服務(wù)體系的進(jìn)入，智能燈 光控制研究的必要性也就不言而喻了。 47 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 1 頁(yè) 共 46 頁(yè) 引言 物換星移，幾多騰飛，世界已不再是油燈燭火的時(shí)代，射燈、玄關(guān)燈、霓虹燈等各種燈光充斥于世界的每個(gè)角落，展示著她們妖嬈的身姿和炫麗的色彩。 42 附錄 D：元器件清單 5 GPRS 方案 4 本課題以 AT89C52 作為智能控制組件，運(yùn)用熱釋紅外傳感器檢測(cè)人數(shù)，采用光敏模塊檢測(cè)室內(nèi)光照強(qiáng)度，以 1088BHG LED 點(diǎn)陣模擬室內(nèi)燈光，設(shè)計(jì)室內(nèi)燈光自動(dòng)控制系統(tǒng) ，通過(guò)對(duì)環(huán)境光強(qiáng)和人數(shù)多少的識(shí)別，根據(jù)室內(nèi)合理開(kāi)燈的條件，完成對(duì)室內(nèi)照明電路的智能控制。 指 導(dǎo) 教 師 系 (教 研 室 ) 系 (教研室 )主任簽名 批準(zhǔn)日期 接受論文 (設(shè)計(jì) )任務(wù)開(kāi)始執(zhí)行日期 學(xué)生簽名 II 室內(nèi)燈光自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) xx （ xx 理工學(xué)院物理與電信工程學(xué)院通信工程專業(yè) 1102 班， xx xxx xxxx） 指導(dǎo)教師： xx [摘要 ]室內(nèi)燈光自動(dòng)控制系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)和室內(nèi)人數(shù)實(shí)現(xiàn)燈光的不同控制，避免不必要的電能浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)于建設(shè)節(jié)能降耗、低碳環(huán)保型社會(huì)具有重要意義。 2 發(fā)展前景 5 設(shè)計(jì)要求 11 光強(qiáng)檢測(cè)電路 14 紅外人數(shù)檢測(cè)電路 15 LED 燈光驅(qū)動(dòng)電路 20 主控模塊 21 數(shù)據(jù)采集 23 25 硬件調(diào)試 28 致謝 智能家居涵蓋了家具生活的各個(gè)方面，包括電視、電腦、電冰箱、窗簾及燈光等，在工作壓力越來(lái)越繁重的今天，人們更希望有一個(gè)智能化的家，在勞累一天回家之后，燈光自動(dòng)打開(kāi)歡迎主人回家，家用電器能夠自動(dòng)給的燒水，喜歡的電視節(jié)目也會(huì)自己播放，完全不用自己動(dòng)手收拾。而且技術(shù)成熟、使用方便的智能燈光控制系統(tǒng)的普及也是大勢(shì)所趨。 目前智能控制室內(nèi)燈光，在國(guó)內(nèi)外己經(jīng)開(kāi)始采用，但仍受環(huán)境、產(chǎn)品成本、發(fā)展?fàn)顩r及經(jīng)濟(jì)條件的限制，室內(nèi)燈光的智能控制尤為缺乏和不完善，絕大部分依然是傳統(tǒng)的人工管理方式。在國(guó)外，智能燈光控制系統(tǒng)只是作為智能產(chǎn)品的子系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)，由于定位過(guò)高，使廣大普通消費(fèi)者可望而不可及。比如，澳大利亞奇勝場(chǎng)景燈光控制系統(tǒng)，其可對(duì)同一場(chǎng)所中最多 18 個(gè)分區(qū)供電和調(diào)節(jié)亮度，用戶可調(diào)節(jié)和預(yù)設(shè)每個(gè)燈區(qū)亮度最多五種場(chǎng)景，你只需按下按鍵就可以為活動(dòng)選擇滿意的燈光環(huán)境；美國(guó) LCamp。以人體行為、視覺(jué)效果為研究基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)更具科技含量、高效、舒適、健康的智能化照明是人們所喜聞樂(lè)見(jiàn)的。它的應(yīng)用領(lǐng)域也將從智能家居照明到智能化的城市照明，前景一片廣闊，繼而也給燈具市場(chǎng)帶來(lái)更多的熱議和期待，其同時(shí)也正創(chuàng)造著一種高技術(shù)，高科學(xué)思想含量的照明文化。當(dāng)客人探訪、聚會(huì)時(shí)，燈光就調(diào)節(jié)的較明亮；而在欣賞音樂(lè)和品茶時(shí)，柔和的燈光剛好應(yīng)景；在觀看精彩影片時(shí)，客廳轉(zhuǎn)身為家庭影院，暗淡的燈光最合時(shí)宜。不僅節(jié)約了電能，還能達(dá)到人為至上效果，是個(gè)不錯(cuò)的選擇。針對(duì) 本課題，計(jì)劃采取如下圖 所示的設(shè)計(jì)思路。 另外，室 內(nèi)用電或多或少的存在著安全隱患，像大功率電器的接入會(huì)造成跳閘；用久了的電路會(huì)老化；長(zhǎng)時(shí)間工作的電器有時(shí)會(huì)冒火花等等，這會(huì)給人們的生活帶來(lái)危害，也造成心理上的困擾。本方案把各種現(xiàn)場(chǎng)總線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓的撲結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，設(shè)計(jì)了一種超具有優(yōu)越性的合理化控制方式，即采用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制與 CAN 總線現(xiàn)場(chǎng)控制相結(jié)合的控制方式。它是以“分組”的形式將資料傳送到用戶手上，能讓用戶使用一部手機(jī)就能行遍全球。 單片機(jī)方案 單片機(jī) 采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理器 CPU、 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 接 口 、 中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器等功能集成到一塊硅片上 ， 構(gòu)成 了 一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ，在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用 [12]。 EEPROM 存儲(chǔ)器模塊：設(shè)備的設(shè)置參數(shù)既可根據(jù)實(shí)際需要人性化更改，又要斷電能夠保存下來(lái)，所以其設(shè)置參數(shù)需存儲(chǔ)于一片 EEPR0M 中。 單片機(jī) 將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積自然也是最小的；指令系統(tǒng)均有極豐富的條件 :分支轉(zhuǎn)移能力， I/O 口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能；機(jī)內(nèi)的工 作電壓僅為 ～ 工作電流僅為數(shù)百微安；易擴(kuò)展構(gòu)成各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) [12]；由于單片機(jī)的應(yīng)用十分廣泛， 滲透 于 我們生活的 多 個(gè)領(lǐng)域，幾乎 難以 找到哪個(gè)領(lǐng)域 范圍 沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。根據(jù)室內(nèi)開(kāi)燈的合理?xiàng)l件，系統(tǒng)就可以對(duì)人體的存在信號(hào)和環(huán)境光信號(hào) 進(jìn)行識(shí)別和智能判斷，送入單片機(jī)控制中心處理，再由單片機(jī)控制室內(nèi)燈光狀態(tài)。掉電方式下可以保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作，也會(huì)禁止其它所有部件工作，直到下一個(gè)硬件復(fù)位。在 FLASH 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字 節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 FLASH 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，會(huì)跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào)。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)中含有復(fù)位電路，系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，由于各類原因會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，不管會(huì)不會(huì)出現(xiàn)