【正文】 o implement control circuit or not to realize the control object of the specific control, the end of the room by the microcontroller , and the number of realtime control of light. Automatic control based on the actual situation of light, this will eliminate a serious w aste and has significant economic value. Keyw ords： single chip puter， pyroelectric infrared sensor， light sensors， illumination control， energy saving iii 目 錄 摘 要 ................................................................. i Abstract .............................................................. ii 第一章 照明系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ............................................... 1 第一節(jié) 系統(tǒng)總體框圖 ................................................ 2 第二節(jié) 系統(tǒng)簡(jiǎn)單流程圖 .............................................. 3 一、方案一 ...................................................... 3 二、方案二 ...................................................... 4 三、方案三 ...................................................... 5 四、方案比較與確定 .............................................. 6 第二章 硬件設(shè)計(jì) ....................................................... 7 第一節(jié) 主機(jī)電路核心器件介紹 ........................................ 7 一、 AT89C51 單片機(jī)性能介紹 ....................................... 7 二、 AT89C51 單片機(jī)最小系統(tǒng) ...................................... 13 第二節(jié) 人體紅外檢測(cè)電路 ........................................... 15 一、人體紅外檢測(cè)電路總體設(shè)計(jì) ................................... 15 二、釋電紅外傳感器 ............................................. 17 三、菲涅耳透鏡 ................................................. 19 四、熱釋電傳感器信號(hào)處理芯片 ................................... 22 第三節(jié) 可見(jiàn)光檢測(cè)模塊 ............................................. 27 一、方案一 ..................................................... 27 二、方案二 ..................................................... 30 第四節(jié) 按鍵電路 ................................................... 33 第五節(jié) LED 指示電路 ............................................... 34 第六節(jié) 執(zhí)行模塊 ................................................... 34 一、方案一 ..................................................... 34 二、方案二 ..................................................... 35 三、方案比較與確定 ............................................. 35 第七節(jié) 電源電路 ................................................... 36 第三章 軟件 設(shè)計(jì) ...................................................... 37 第一節(jié) 流程圖 ..................................................... 38 第二節(jié) 主程序 ..................................................... 39 第四章 硬件抗干擾設(shè)計(jì) ................................................ 42 第一節(jié) 單片機(jī)干擾的來(lái)源和后果 ..................................... 42 第二節(jié) 單片機(jī)系統(tǒng)硬件抗干擾常用方法 ............................... 42 第三節(jié) 本設(shè)計(jì)采用的抗干擾措施 ..................................... 45 總 結(jié) ................................................................ 46 附 錄 ................................................................ 47 照明基礎(chǔ)知識(shí) ....................................................... 47 主電路原理圖 ....................................................... 49 iv 系統(tǒng)程序 ........................................................... 50 中英文資料 ......................................................... 52 參考文獻(xiàn) ........................................................... 60 謝 辭 ............................................................. 61 v 1 第一章 照明系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 作為一名即將畢業(yè)的學(xué)生。 although small number of cases, they turn on all of the lights。根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)控制燈 的開(kāi)關(guān)，這樣就會(huì)杜絕嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，并且具有明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 本文通過(guò)熱釋型紅外傳感技術(shù)，利用人體的溫度作為檢測(cè)目標(biāo)。 i 摘 要 日常生活中電能浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，就以室內(nèi)照明為例，由于使用人員不固定以及人員的節(jié)能意識(shí)的淡薄，白天室內(nèi)照度很高的情況下，仍然普遍存在開(kāi)燈作業(yè)；即使室內(nèi)無(wú)人或者人數(shù)很少的情況下，也是全部開(kāi)啟室內(nèi)照明。長(zhǎng)明燈比比皆是，人走不熄燈的現(xiàn)象到處存在。當(dāng)人進(jìn)入其探測(cè)區(qū)域內(nèi)，紅外傳感器將人體與空間溫度的差值傳遞給信號(hào)處理系統(tǒng)，從而實(shí)施對(duì)控制電路的驅(qū)動(dòng)與否，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的具體控制，最終由單片機(jī)對(duì)房間內(nèi)人數(shù)和光線(xiàn)的綜合實(shí)時(shí)控制。 關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī)，熱釋紅外傳感器，光傳感器，照明控制，節(jié)能 ii Abstract The w aste of electricity in daily life is serious, take the interior lighting as an example, because the use of personnel is not fixed, and the w eak staff aw areness of energy saving, during the day under the high intensity of light, people still keeping lights on work。 Besides, people do not turn off the lights w hen they leave. In this paper, pyroelectric infrared sensing technology is used, it takes the body39。在校期間，對(duì)學(xué)校的教室以及圖書(shū)館的照明設(shè)計(jì)不太滿(mǎn)意。試舉一下幾種不太好的現(xiàn)象： 一是在不需要開(kāi)燈的情況下，燈長(zhǎng)明； 二是人走燈長(zhǎng)明，以至于管理員很辛苦的一個(gè)教室挨一個(gè)教室的去關(guān)燈。這樣下來(lái)，無(wú)形中所浪費(fèi)的電能是非常 驚人的。因此，有必要在保證照明質(zhì)量的前提下，實(shí)施照明節(jié)能措施。 當(dāng)然說(shuō)經(jīng)過(guò)教導(dǎo)，相信肯定可以減少這些浪費(fèi)能源的情況發(fā)生，但從技術(shù)上完全可以解決這個(gè)問(wèn)題。單片機(jī)是在一塊芯片上集成了計(jì)算機(jī)各基本功能部件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括 CPU、 ROM、 RAM、 I/O口、定時(shí)器與計(jì)數(shù)器以及中斷系統(tǒng)等等。單片機(jī)應(yīng)用所受到的主要限制不是技術(shù)問(wèn)題，而是創(chuàng)造力和 技巧上的問(wèn)題。本設(shè)計(jì)的主要應(yīng)用范圍也是教室、圖書(shū)館和辦公室等公共場(chǎng)所。具體功能如下： 第一，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人體紅外檢測(cè)電路，有進(jìn)入探測(cè)范圍時(shí)輸出信號(hào)。雖在工作時(shí)間，但現(xiàn)場(chǎng)的亮度如果能夠滿(mǎn)足設(shè)定要求時(shí)，系統(tǒng)同樣關(guān)閉照明設(shè)備。如有需要人為開(kāi)燈或滅燈，可按相應(yīng)鍵。 設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的理念是： 第一，“以人為本，人使用燈” 。 2 第一節(jié) 系統(tǒng)總體框圖 在設(shè)計(jì)最初需要一個(gè)整體的思路來(lái)確定設(shè)計(jì)的框架。 本系統(tǒng)需要兩個(gè)傳感器來(lái)分別檢測(cè)人體紅外信號(hào)和 自然光強(qiáng)信號(hào)，需要按鍵電路來(lái)強(qiáng)制燈的開(kāi)關(guān)，還需要指示電路來(lái)指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，等等。輸出是LED 指示電路以及繼電器執(zhí)行電路。 晶振電路和復(fù)位電路是單片機(jī)系統(tǒng)工作必不可少的。復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)單片機(jī)各單元值的初始化。照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用有很多優(yōu)點(diǎn)：不需要常規(guī)的翹板開(kāi)關(guān)；不需要人親自動(dòng)手去按，可以減少通過(guò)皮膚接觸導(dǎo)致的細(xì)菌傳染；不需定期更換開(kāi)關(guān)；即使從美學(xué)的角度講也是有價(jià)值的。 照明電路 繼電器執(zhí)行電路 LED 指示電路 人體紅外檢測(cè)電路 AT89C51單片機(jī) 按 鍵 電 路 自然光檢測(cè)電路 晶振電路 復(fù)位電路 3 第二節(jié) 系統(tǒng)簡(jiǎn)單流程圖 有了上節(jié)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)總體框圖，我們就可以進(jìn)行系統(tǒng)流程圖 的設(shè)計(jì)，這里的流程圖是方案流程圖，是提出來(lái)的思路流程圖。 一、方案一 如圖 12 是第一種控制方案的流程圖，該方案是一種滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)的最基本和最簡(jiǎn)單的方案。如果沒(méi)有，繼續(xù)判斷紅外檢測(cè)電路有無(wú)探測(cè)到有人，無(wú)人時(shí)，滅燈并返回繼續(xù)判斷有無(wú)按鍵按下。若照度滿(mǎn)足要求，繼續(xù)返回滅燈程序；若不滿(mǎn)足，就給繼電器 一個(gè)動(dòng)作信號(hào)，使其動(dòng)作，從而開(kāi)啟照明電路。如果沒(méi)有人，開(kāi)關(guān)燈就無(wú)意義，所以應(yīng)先判斷是否有人，而不是先判斷光照情況。后面的方案將體現(xiàn)方案一的這點(diǎn)不足。 如圖 13 具有兩個(gè)照明調(diào)節(jié)等級(jí)的方案。這樣在傍晚，陰天的時(shí)候，就可以比方案一節(jié)約不少電能。 開(kāi)始 初始化 有無(wú)按鍵 ? 按鍵處理程序 ? 滅燈 開(kāi)一半 全開(kāi) Y N Y Y N N N 有人否？ 照度 X2? 照度 X1? 5 三、方案三 圖 14 流程圖三 方案三流程圖如圖 14 所示。它能夠監(jiān)測(cè)當(dāng)前照度值 E1，與設(shè)定值 E0 作比較，當(dāng) E1E0 時(shí)，啟動(dòng)調(diào)光電路進(jìn)行照明補(bǔ)償，維持照度不低于設(shè)定值 E0。 這種方案對(duì)于教室，圖書(shū)館等場(chǎng)所，這種需要一個(gè)恒定照度的場(chǎng)合