【正文】 ................................................................................... 42 單片機系統(tǒng)調(diào)試方法及步驟 ............................................................................... 42 出現(xiàn)的主要問題及分析解決 ............................................................................... 43 6 結(jié)論與建議 ................................................................................................................. 44 ................................................................................................................. 44 ................................................................................................................. 45 致 謝 ........................................................................................................................ 45 參考文獻 ........................................................................................................................ 46 附錄 ………………………………………………………………………………………………………………………………………..47基于單片機控制的教室燈光自動控制器的研究 1 1 引言 本課題研究的意義 隨著社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平也不斷提高， 導致用電負荷的加劇，又由于世界性的能源危機，能源缺乏已成為世界所面臨的嚴峻問題。 于是，開發(fā)簡便，實用的教室燈光自動控制 系統(tǒng)便具有重要的現(xiàn)實意義。這樣，他們的能源使用總效率達到了 90%。雖然我國能源總儲量不低，但由于我國人口眾多，所以人均儲量少，單位產(chǎn)值的能耗 是發(fā)達國家的 310倍。如今，北京正在大力推行綠色照明工程，己推出上百萬只綠色照明光源和部分節(jié)能電器，據(jù) 估 算年節(jié)約用電可達 3442 萬千瓦時，節(jié)約電費 萬元。 目前國內(nèi)各類院校中，由于同學們的自覺節(jié)能意識薄弱，在光線足夠強時也基于單片機控制的教室燈光自動控制器的研究 3 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 ,這樣就造成不必要的電能 浪費和經(jīng)濟損失?？梢詫崿F(xiàn)自動與手動控 制相兼容。 控制模塊的硬件構(gòu)成 系統(tǒng)控制單元是以單片機主控模塊為核心，其它外圍電路主要包括：系統(tǒng)供電模塊、硬件時鐘模塊、看門狗模塊、環(huán)境光模塊、人體存在傳感器模塊、遙控器模塊、遙控器接收模塊及超時報警模塊，其結(jié)構(gòu)框圖如圖 31 所示， 圖 31 結(jié)構(gòu)框框圖 遙控器模塊 遙控器接收模塊 電源模塊 人體存在傳感器模塊 51 系統(tǒng)模塊 環(huán)境光模塊 看門狗模塊 系統(tǒng)時鐘模塊 基于單片機控制的教室燈光自動控制器的研究 7 控制系統(tǒng)的 主要硬件電路 系統(tǒng)主控電路 本系統(tǒng)的主控模塊主要采用 ATMAL 公司的 AT89C2051 作為主控芯片，AT89C2051 是個低功耗，高性能的 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含 2KB 的可反復擦寫的只讀 Flash 程序存儲器和 128KB 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用ATMAL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元。 P1 口輸出緩沖器可以吸收 20mA 電流并可以直接驅(qū)動LED。 在線編程模塊電路 以往單片機的實驗往往依賴于仿真機和單片機學習系統(tǒng)，價格昂貴，近年來，隨著 FLASH 型單片機的廣泛應(yīng)用，采用軟件模擬結(jié)合寫片驗證成為一種經(jīng)濟實用的實驗方法，尤其是隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，很多單片機都具有了 ISP 功能， 不再需要仿真機，將單片機的易用性推向一個新的高度。故不選用輸出電壓為 12V的變壓器，而選用輸出電壓為 9V的變壓器。在線編程 (ISP)器的紅色 LED 是電源指示燈，綠色 LED 是復位指示燈，黃色 LED是時鐘信號指示燈，每個 LED 約消耗 的電流，它們使用獨立的緩沖器不會影響下載線和用戶板，當執(zhí)行菜單命令 Reset 時可以看到綠色 LED 閃一下，表示電腦已經(jīng)可以控制下載線 。 P3 口的 、 是帶有內(nèi)部上拉電阻的 7 個雙向 I/O 口 。正是因為 AT89C2051 單片機具有上述特點，尤其是自帶 FLASH 存儲器，并且能夠有 效擦除 1000 次，使整個控制系統(tǒng)的硬件電路變得很簡單，大大縮短了開發(fā)周期。 本文所研究的教室燈光控制器主要是由硬件和軟件兩大部分組成。 基于單片機控制的教室燈光自動控制器的研究 4 本課題擬解決的關(guān)鍵問題 本課題擬通過試驗研究教室燈光的各種控制方案解決如下關(guān)鍵問題： (1) 照明回路的控 制回路與控制器本身的節(jié)能問題； (2) 傳感器與教室燈配合安裝的問題； (3) 環(huán)境光參數(shù)輸入采集問題 (4) 人存在傳感器參數(shù)輸入采集問題： (5) 開、關(guān)燈的自動與手動兼容措施； 基于單片機控制的教室燈光自動控制器的研究 5 2．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現(xiàn)有效的教室燈光智能控制。 ” 其中提到的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)就包括了能源建設(shè)。鑒于能源問題的重要性，我 國在綠色照明工程新聞發(fā)布，綠色照明工程未來五年問將在公用設(shè)旅、 賓館、商廈、居