【正文】 .......................... 15 看門(mén)狗監(jiān)控電路的設(shè)計(jì) ........................................................................................ 15 光敏三極管采光電路設(shè)計(jì) .................................................................................. 16 人體存在信號(hào)采集電路設(shè)計(jì) ................................................................................ 18 電燈的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ............................................................................................ 19 本章小結(jié) ................................................................................................................ 19 第四章 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .................................................... 20 功能要求和重點(diǎn) .................................................................................................... 20 軟件編程（程序） ................................................................................................. 20 本章小結(jié) ................................................................................................................ 22 第五章 總結(jié) ................................................................................................................ 23 致 謝 .............................................................................................................................. 24 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 25 附錄 ................................................................................................................................ 26 嵇江坤：基于單片機(jī)的房間自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) V 1 軟件程序 .................................................................................................................... 26 2 硬件電路圖 ................................................................................................................. 31 3 外文資料翻譯 ............................................................................................................. 32 嵇江坤：基于單片機(jī)的房間自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 第一章 緒論 近十幾年來(lái)，隨著我國(guó)城市建設(shè)的快速發(fā)展，樓宇照明也相應(yīng)飛速發(fā)展。嵇江坤：基于單片機(jī)的房間自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 基于單片機(jī)的房間自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓 名： 班級(jí)學(xué) 號(hào)： 智能 041 院、系、 部 ： 電力工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 自動(dòng)化（智能建筑電氣） 指導(dǎo)教 師： 講師 合作指導(dǎo)教師： 2020 年 06 月 電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 摘 要 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力、電子、智能樓宇等行業(yè)，微型計(jì)算機(jī)作為嵌入式控制系統(tǒng)的主體與核心，代替了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的常規(guī)電子線路。該功能是：通過(guò)人體釋熱紅外線傳感器，光敏三極管和 AT89C51 單片機(jī)控制的照明燈實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟、關(guān)閉、調(diào)節(jié)房間亮度功能。隨著微電子技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)出了智能化水平更高的專(zhuān)業(yè)照明控制的獨(dú)立系統(tǒng)，從而能節(jié)約能源、延長(zhǎng)燈具壽命、提高照明質(zhì)量。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)方法的選用是系統(tǒng)設(shè)計(jì)能否成功的關(guān)鍵。這些程序是系 統(tǒng)的靈魂，是負(fù)責(zé)完成硬 件電路實(shí)現(xiàn)功能和與用戶(hù)交互的橋梁，是維護(hù)系統(tǒng)正常工作的工具。它已成為工業(yè)控制領(lǐng)域、智能儀器儀表、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計(jì)算機(jī)。 敏感單元的制造材料有所不同。 C，即309~ ，其輻射的最強(qiáng)的紅外線的波長(zhǎng)為 λm=2989/（ 309~ ）=~，中心波長(zhǎng)為 。菲涅爾透鏡作用有兩個(gè) :一是聚焦作用，即將熱釋的紅外信號(hào)折射（反射）在 PIR上，第二個(gè)作用是將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的移動(dòng)物體能以溫度變化的形式在 PIR 上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)，這樣 PIR 就能產(chǎn)生變化的電信號(hào)。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。 紅外線熱釋電人體傳感器只能安裝在室內(nèi)，其誤報(bào)率與安裝的位置和方式有 極大的關(guān)系。 在現(xiàn)場(chǎng)選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報(bào)、求得最佳檢測(cè)靈敏度極為重要的一環(huán)。雖然重點(diǎn)學(xué)習(xí)了晶體管的放大作用，但是我對(duì)晶體管的開(kāi)關(guān)作用更感興趣。有的同學(xué)早晨去教室，雖然教室很明亮 但還要開(kāi)燈，雖然一盞日光燈不會(huì)浪費(fèi)多少資源，但積少成多，浪費(fèi)就是很大了?？梢栽诓晒恻c(diǎn)所在的教室外面再安裝一個(gè)采光點(diǎn)，當(dāng)室內(nèi)外強(qiáng)度的差值縮小到一定范圍是，我們可以認(rèn)為日光燈的作用可以忽略了，日光燈就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。 第 5 腳： RW 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo) 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。注意顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無(wú)需人工干預(yù)，每次輸入指令都先調(diào)用判斷液晶模塊是否忙的子程序 DELAY，然后輸入顯示位置的地 址 0C0H，最后輸入要顯示的字符 A 的代碼 41H。 （ 3）手動(dòng)復(fù)位輸入，低電平有效，即第 (1)腳輸入一個(gè)低電平，則第 (7)腳產(chǎn)生復(fù)位輸出。 電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第三章 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的硬件 電路設(shè)計(jì) 控制器的電路設(shè)計(jì) 主控制器采用 AT89C51 單片機(jī)作為微處理器， AT89C51 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4K bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元 [3]。 MR與 WDO 經(jīng)過(guò)一個(gè)二極管連接起 來(lái)， WDI 接單片機(jī)的 口， RESET 接單片機(jī)的復(fù)位輸入腳 RESET， MR 經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)位按鈕接地 [6]。 嵇江坤：基于單片機(jī)的房間自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 所謂的流明簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是指蠟燭一燭光在一公尺以外的所顯現(xiàn)出的亮度 。 光敏傳感器采光電路如圖 所示，采用 LM339 電壓比較芯片，組成一個(gè)三級(jí)電壓比較電路。 人體存在傳感器的 1 號(hào)引腳為電源信號(hào)端， 3 號(hào)引腳為接地信號(hào)端， 2 號(hào)引腳為采集信號(hào)輸出端。 電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第四章 基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂，沒(méi)有軟件計(jì)算機(jī)不能充分發(fā)揮其功能，這是軟件在計(jì)算機(jī)中的地位，而在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，軟件也是非常重要的。當(dāng)房間里沒(méi)人燈全關(guān)時(shí)要延遲 30s關(guān)燈。全開(kāi)時(shí) P2=00000111B,開(kāi)兩盞燈時(shí)教室前后兩盞 P2=00000101B,開(kāi)一盞燈教室中間的一盞 P2=00000010B,全關(guān)時(shí) P2=00000000B[]。 顯示程序 采用 LCD液晶顯示，程序每次執(zhí)行給 P2口附值后就給 R3附值（所要開(kāi)的燈盞數(shù)）。 如果使用在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中必然存在干擾的問(wèn)題，所以抗干擾與可靠性設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。有沒(méi)有人 col2 EQU ；光照度 COL3 EQU col7 EQU 。自動(dòng) 嵇江坤：基于單片機(jī)的房間自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 CJMP loop3 。3盞燈全關(guān) MOV B, col3 JZ colse0 。R0=3全開(kāi) JZ close0 close0: MOV p2,07H 。將 RS置 1，將 RW清 0 CLR RW SETB E 。發(fā)送功能設(shè)置指令 ACALL WCMD 。裝入查表地址 MOV R0, 0 SLOOP1: MOV A, R0 MOVC A,A+DPTR 。發(fā)送光標(biāo)移位指令 ACALL WCMD 。CLOSE:39。全關(guān) MOV R3, 00H CJMP loop1 START2: MOV R4, 03H SUBB R4, R3 等待空閑子程序，該程序用于檢測(cè) 1602的狀態(tài)，至到 1602進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)退出 嵇江坤：基于單片機(jī)的房間自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 WAIT: MOV LCD, FFH ；令 P0做輸入口使用 CLR RS 。R0到 4后還原到 0 lloop1: MOV A, RO SUBB A,00H 。喂狗 DEC A JMP d30s LCALL colse3 。喂狗 MOV b,col7 。但一個(gè)較好的和較完善的應(yīng)用軟件不是在短時(shí)間內(nèi)就可以完成的，它需要不斷的完善和發(fā)展，需要我們做大量的工作和時(shí)間的檢驗(yàn)。在這里分別對(duì)每個(gè)子程序的工作流程、工作原理以及過(guò)程都做了詳細(xì)的論述。 電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 自動(dòng)控制 （有人時(shí) =1；沒(méi)人時(shí) =0）； ， 接光敏三極管信號(hào)采集電路， ； 。嵇江坤：基于單片機(jī)的房間自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 自動(dòng)時(shí)單片極會(huì)由人體存在信號(hào)采集電路和光敏三極管采光電路的信號(hào)決定是否開(kāi)燈，開(kāi)幾盞燈。一號(hào)按鈕控制手動(dòng)與自動(dòng)，二號(hào)按鈕控制燈的開(kāi)關(guān)盞數(shù)（按 0次沒(méi)燈開(kāi)，按 1次開(kāi) 1盞燈，按 2次開(kāi) 2盞燈，按 3次開(kāi) 3盞燈，按 4次后返回到 0）。 /MOC3021(3)R1100ΩR2330ΩR3330ΩR4VCC/+5V