【正文】 Building an Environment,2020(40)： 747754． [5] 鄧琦．智能照明控制系統(tǒng)的實際應用 [J]．湖南水利水電， 2020(3)： 8586． [6] 沈瑞珠．智能照明系統(tǒng)在智能建筑中的應用 [J]．低壓電器， 2020(5)： 2022． [7] 楊光．智能照明控制系統(tǒng)及其應用 [J]．福建建設科技， 2020(2)： 4950． [8] 龔南笛． Dynalite智能照明控制系統(tǒng)在廣州國際會展中心的應用 [J]．智能建筑電氣 四川理工學院本科畢業(yè)設計 33 技術， 2020， 3(1)： 7479． [9] 任培亮，魯鴻雁．機場出港大廳的 EIB燈光智能控制系統(tǒng)介紹 [J]．智能建筑與城市信 息， 2020(11)： 4344． [10] 馮義飛．教室照明智能控制的設計與開發(fā) [D]．合肥：合肥工業(yè)人學， 2020． [11] 李朝青 .單片機原理及接口技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， :303305. [12] 人體紅外感應模塊 [P]，深圳市浩博特電子有限公司 . [13] 張道宏等 .基于 DS1302 的子母鐘系統(tǒng) [J].電子技術應用， 2020（ 4）： 68. [14] 劉大茂 ,嚴飛 .單片機應用系統(tǒng)監(jiān)控主程序的設 計方法 [J].福州大學學報 (自然科學 版 )， 1998（ 1） :4348. [15] 楊欣榮 .智能儀器原理、設計與發(fā)展 [M].湖南：中南大學出版社 .2020. 7： 211215. [16] 李全利等 .單片機原理與應用 [M].北京：清華大學出版社 .： 7883. [17] 樊貴卿 ,李慶武 ,靳建華等 .串行實時時鐘芯片 DS1302程序設計中的問題與對策 [J]. 電子技術應用， 2020（ 7）： 5859. 基于單片機的教室燈光控制系統(tǒng)的設計 34
。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，使系統(tǒng)更加可靠，最好采用多個人體傳感器。但由于教室大小面積各不相同、教室燈光數(shù)量不一，教室內(nèi)部安裝智能控制裝備的數(shù)量也會有所不同，特別是人體傳感器使用的數(shù)量受面積的影響更大，一套教室燈光控制系統(tǒng)的應用也只是在有限的范圍內(nèi)。 在保證穩(wěn)定、可靠工作的前提下，硬件設計上盡量采用性價比高的元器件，以降低成本。系統(tǒng)控制單元的硬件電路中多采用集成電路 (DS1302， X5045 等 )，簡化了電路設計，同時節(jié)省了單片機 I/O 口資源，為系統(tǒng)進一步擴展留下了空間。繼電器驅動電路中還需注意的是要與繼電器線圈并聯(lián)一個續(xù)流二極管，增加對驅動三極管的保護。 4．單片機控制信號輸出后，繼電器沒按預定設計產(chǎn)生動作。 3．人存在的教室 中，若人體超過十秒沒有活動，人體傳感器是不會有信號輸出的，那么如何判定教室此時有人的問題。 2．人體存在傳感器有人存在時輸出高電平的電壓偏低。 分析解決：穩(wěn)壓器溫度過高的原因之一是：變壓器整流濾波后加到集成穩(wěn)壓器上的電壓較高，使 7805 上的壓降過大。 各模塊電路調(diào)試流程圖如圖 5圖 5圖 5圖 54 所示： 四川理工學院本科畢業(yè)設計 29 通電運行，用萬用表測量輸出電壓 檢查電路尋找原因 電源部分成功 供電部分是否穩(wěn)定 下載一個正確的小程序到最小系統(tǒng)中 最小系統(tǒng)是否工作 最小系統(tǒng)部分成功 檢查電路尋找原因 Y N Y N Y 圖 51 電源調(diào)試 圖 52 單片機最小系統(tǒng)調(diào)試 圖 53 按鍵電路調(diào)試 圖 54 采集電路調(diào)試 N 硬件連接無誤 下載按鍵程序 按鍵是否工作 按鍵調(diào)試部分成功 查看硬件和相應軟件是否正確 采集電路調(diào)試成功 調(diào)整硬件參數(shù)達到需要的物理量 給采集電路所需要的采集信號 是否達到系統(tǒng)要求 采集輸出端是否有相應輸出信號 硬件連接是否正確 Y N 基于單片機的教室燈光控制系統(tǒng)的設計 30 主要問題分析 在本系統(tǒng)的調(diào)試過程中遇到的主要問題的分析與解決方案。而對于一些與硬件相關的用戶程序，如接口驅動程序等，則需要配合硬件，進行在線調(diào)試，如果有邏輯錯誤，也要及時糾正修改。整個單片機系統(tǒng)進行在線調(diào)試時，需借助仿真開發(fā)工具來對用戶軟件及硬件電路進行診斷、調(diào)試。 (2)軟件調(diào)試：在軟件調(diào)試時采用在計算機上利用模擬軟件實現(xiàn)對單片機的硬件模擬、指令模擬及運行狀態(tài)模擬，從而完成應用軟件開發(fā)的全過程。在將芯片、傳感器等元件連接到電路板上時，要保證各處電源極性、電壓正確，以防止因電源極性接反或電壓過高損壞芯片或傳感器。硬件和軟件分調(diào)完成之后，還要再進行硬件和軟件的聯(lián)調(diào)，在調(diào)試中找出問題，判斷故障源，修改軟硬件。單片機系統(tǒng)的調(diào)試應包括硬件及軟件兩部分，主要是通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)硬件及軟件中存在的問題，查看其運行結果是否符合設計要求。 四川理工學院本科畢業(yè)設計 27 Y Y Y N 圖 45 總流程框圖 開始 系統(tǒng)初始化 自診斷 按鍵否？ 鍵盤掃描程序 有自然光嗎？ 熄燈具 有人嗎？ 亮燈 延時 10 秒 有人嗎？ 蜂鳴警告 延時 10 秒 Y N N N 基于單片機的教室燈光控制系統(tǒng)的設計 28 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試運行及問題分析 單片機系統(tǒng)調(diào)試方法及步驟 整個系統(tǒng)設計完成后，要進行運行調(diào)試，排除軟件和硬件的故障，同時驗證系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，使系統(tǒng)符合設計 要求。在程序設計過程中，采用合理的程序設計結構是一項關鍵技術。 另外，系統(tǒng)也受到時間的控制，分析了學生教室的用電情況，系統(tǒng)在到了晚上 10 點時，蜂鳴報警提示學生系統(tǒng)進入手動強制模式，則由學生自動控制。最后，在亮燈時， 若檢測教室已經(jīng)無人，則蜂鳴報警 10 秒后熄燈具。首先，系統(tǒng)默認為自動控制模式。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。本系統(tǒng)中，因設定的時間參數(shù)一般為二進制或十六進制數(shù)，為了便于同 DS1302 的時鐘數(shù)據(jù)進行比較，故在程序中需進行二進制與 BCD 碼之間的轉換，其相互間的轉換程序如下： 173。初始 化 DS1302 的充電狀態(tài)及其初始時間的設置。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。s Second again ACall DSRdlByte Cjne a,DSCheckData,DSOK。DS1302 delay 1 second Mov R6, DS1302Sec+l。Second Time ACall DSRd1Byte Mov DSCheckData,a Cjne a,60H,$+3 DSCheckNext:Jnc DSSetTime :a=60H to Set DS130239。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。 DS1302 的自檢初始化程序設計流程圖如圖 43 所示： 啟動 復位端變高 啟動一次數(shù)據(jù)傳輸工作 寫命令字節(jié)一位 SCLK 脈沖 夠 8次嗎 寫數(shù)據(jù)字節(jié)一位 SCLK 脈沖 夠 8次嗎 復位端變低 結束 N N 基于單片機的教室燈光控制系統(tǒng)的設計 24 Y Y N N 圖 43 DS1302 的自檢初始化程序設計流程圖 DS1302 的自檢初始化程序如下所示 : 173。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時間。若進行單字節(jié)傳送， 8 位命令字節(jié)傳送結束之后，在下 2 個 SCLK 周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，或在下 8 個 SCLK 周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿串行輸入，在開始的 8 個時鐘周期把命令字裝入移位寄存器之后，若跟隨的是寫命令字節(jié)，則在下 8 個 SCLK周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，若跟隨的是讀命令字節(jié)，則在下 8 個 SCLK 周期的下降沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)。 無論是讀操作還是寫操作，都必須在開頭的 8 個時鐘周期把提供地址和命令信息 的 8 位數(shù)據(jù)裝入到 DS1302 的移位寄存器。在數(shù)據(jù)讀 /寫完之后， RST 端應置為低電平，以防止外部干擾對DS1302 內(nèi)部時鐘的影響。實時時鐘芯片DS1302 的初始化及其讀寫程序設計的關鍵是要遵循其時序要求。在現(xiàn)場選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭的誤報、求得最佳檢測靈敏度極為重要的一環(huán)。人體存在傳感器對人體的敏感程度還和人的運動方向有很大關系。菲尼爾透鏡是一種由塑料制成的特殊設計的光學透鏡，它用來配合熱釋電紅外傳感器達到提高接收靈敏度以提高檢測距離及范圍的目的。人體存在傳感器也不要安裝在有強氣流活動的地方。 、家具、大型盆景或其它隔離物。 人體存在傳感器的安裝要求 人體存在傳感器只能安裝在室內(nèi)，其誤報率與安裝的位置和方式有極大的關系，正確的安裝應該滿足下列條件： 。 ：探測器的抗電磁波干擾性能符合 GB10408 要求，一般手機電磁干擾不會引起誤報。 人體存在傳感器的抗干擾措施 人體存在傳感器易受外界影響，于是要在使用時特別注意抗干擾性能。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。delay 5 minute SensOut: Ret 173。on relay 2 Jnc SensOut 。have person and no light mov port35,c 。 Function: BodySensor and light to light port356 DoSensLight: Mov c,port33 。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。173。本系統(tǒng)邏輯定義為：環(huán)境光亮時為邏輯 0(符合光采集電路輸出信號狀態(tài) )，暗時為 1，人體存在為 1，人體不存在為 0， 開燈 為 1， 關燈為 0，那么環(huán)境光與人體存在可以用以下的邏輯關系表來表示，如表 41所示： 表 41 環(huán)境光與人體存在邏輯關系 環(huán)境光參數(shù) 人體存在參數(shù) 教室燈狀態(tài) 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 四川理工學院本科畢業(yè)設計 21 表 41 數(shù)據(jù)表明可將環(huán)境光參數(shù)與人體存在參數(shù)進行與操作，又由于繼電器是低電平驅動，所以要將采集處理后的信號進行非操作，才可以驅動繼電器工作，即可得到教室燈的狀態(tài)，其軟件程序為： 173。 教室中，電能的浪費很大一部分原因是由于室內(nèi)長明燈的出現(xiàn)，即在室內(nèi)自然光照充足的情況下，照明燈具仍然開啟的情況。而自然光的變化有明顯的非線性，是與天氣的變化和建筑物的不同位置有密切關系的。 數(shù)據(jù)采集軟件的實現(xiàn) 本系統(tǒng)的控制對象為大學教室，教室中一般只有一邊有窗戶，室內(nèi)不同區(qū)域由于距離窗戶的遠近不同會影響其接收的光照多少。如果人體存在卻在一定時間內(nèi)沒有活動，人體傳感器則認為沒有人體存在。而缺點是容易受各種熱源、光源干擾。 開始 下一步 定時中斷到？ 多任務時間啟動劃分 基于單片機的教室燈光控制系統(tǒng)的設計 20 數(shù)據(jù)采集模塊 本控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集對象為環(huán)境光信號及人體存在信號，在程序設計中對這兩個數(shù)據(jù)的采集