【正文】 開；當(dāng)光照強度低于一定值時，打開照明燈的多少根據(jù)統(tǒng)計到的人數(shù)而定。2. 紅外對管電路，也是人數(shù)檢測電路，可以對進(jìn)入教室的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，然后在光線黑暗的條件下，根據(jù)教室的人數(shù)決定打開照明燈的多少。檢測控制單元：照明強度采集是采用ADC0804與單片機構(gòu)建的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，顯示使用LCD1602，教室是否有人和人數(shù)是用紅外對管電路通過檢測電路與單片機相連進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。整個系統(tǒng)由時鐘電路、紅外對管電路、光線檢測電路、顯示模塊電路、獨立按鍵操作電路、LED燈控制電路組成。對照明現(xiàn)場的亮度進(jìn)行檢測，如果現(xiàn)場亮度符合照明要求，系統(tǒng)應(yīng)關(guān)閉照明設(shè)備；，當(dāng)照明現(xiàn)場亮度不符合照明要求且有人進(jìn)過時，系統(tǒng)啟動照明設(shè)備；。這個系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和實用的軟件平臺，通過傳感器采集室內(nèi)光線，人數(shù)分布等信息，利用控制電路調(diào)節(jié)照明強度，實現(xiàn)節(jié)能控制，智能控制系統(tǒng)通過單片機實現(xiàn)對教室光照、自習(xí)學(xué)生人數(shù)等的數(shù)據(jù)采集，由LCD1602顯示，對教室內(nèi)部用電設(shè)備進(jìn)行合理的控制，達(dá)到教學(xué)樓教室照明控制的智能化和節(jié)約化的目標(biāo)。由于管理不善等問題就會影響教學(xué)資源的配置和合理利用等等[13]。如：成本和支出，課堂上教師責(zé)任制，組織勤工助學(xué)學(xué)生或雇用專業(yè)人員進(jìn)行專業(yè)管理電力等等。如此簡單、方便、實用的教室燈光自動控制系統(tǒng)的發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實意義。此外，現(xiàn)代自動化程度不斷提高，計算機技術(shù)的普及，光管理的自動化、智能化方向發(fā)展。這種照明方式,不僅浪費能源，還不能滿足人們對照明的基本要求，也會對人的視力造成很大影響。智能建筑的照明系統(tǒng)，通常許多地方的燈打開是從早到晚的，無論在房間里還是在走廊里有人，無論有多少人。1. 設(shè)計思想 課題背景 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，控制技術(shù)、智能建筑的發(fā)展越來越迅速。由顯示單元、傳感探測單元、控制單元構(gòu)成了整個系統(tǒng)。讓學(xué)校教室的用電合理化，節(jié)約了電能并且改善了對教室燈光的管理，實現(xiàn)了教室照明控制系統(tǒng)的自動化、智能化。教室自動感應(yīng)照明控制系統(tǒng)的設(shè)計 [摘要]本設(shè)計介紹了基于單片機STC89C52的教室自動感應(yīng)照明控制系統(tǒng)，分析了教室燈光智能控制的原理與實現(xiàn)的方法，在此基礎(chǔ)上開發(fā)了照明智能控制系統(tǒng)硬件裝置和相應(yīng)的軟件。系統(tǒng)硬件包括時鐘電路、紅外對管電路、光線檢測電路、顯示模塊電路、獨立按鍵操作電路和LED燈控制電路，軟件設(shè)計包括人數(shù)統(tǒng)計軟件設(shè)計、光線亮度檢測軟件設(shè)計以及總體軟件設(shè)計。[關(guān)鍵詞] STC89C52；智能控制；紅外對管；光照檢測The classroom design of the control system of automatic induction lightingAbstract:This design introduces the automatic lighting control system based on the MCU STC89C52,and analyzes the principle of classroom lighting intelligent control and realization the basis of this, the hardware and software of the intelligent control system are hardware includes clock circuit, infrared tube light detection circuit, display circuit. Independent key module circuit, operation circuit and LED lamp control circuit, software design includes the number of statistical software, software design and software design to detect overall brightness. Let the school classroom electricity reasonable, save energy and improve the classroom lighting management, realize the automation and intelligence of classroom lighting control system.Key words: STC89C52, Intelligent control, Infrared to tube, Light detection目錄引言 11 設(shè)計思想 1 課題背景 1 設(shè)計主要目的 12 系統(tǒng)設(shè)計概述 1 設(shè)計任務(wù)指標(biāo)要求 1 設(shè)計方案 13 主要元器件介紹 2 單片機STC89C52 2 時鐘芯片DS1302 3 液晶顯示器LCD1602 4 模數(shù)轉(zhuǎn)換器件ADC0804 5 光敏電阻 5 紅外對管 64 系統(tǒng)硬件設(shè)計 6 單片機最小系統(tǒng) 6 光線檢測電路 7 紅外對管檢測電路 7 時鐘電路 8 獨立按鍵操作電路 8 9 LED燈控制電路 95 系統(tǒng)軟件設(shè)計 9 人數(shù)統(tǒng)計子程序流程圖 9 光照度采樣及模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序 10 主程序設(shè)計 116 安裝與調(diào)試 13 軟件的仿真與調(diào)試 13 仿真圖 13 調(diào)試與功能實現(xiàn) 13 硬件的安裝與調(diào)試 14 原理圖 14 硬件的焊接 14 硬件調(diào)試 15總結(jié) 16致謝 16參考文獻(xiàn) 16附錄A 器件清單 17附錄B 主程序 18引言 設(shè)計應(yīng)用了先進(jìn)的電子技術(shù)、自動控制技術(shù)以及實用的軟件平臺，成功地設(shè)計了一套功能完善的教室自動感應(yīng)照明控制系統(tǒng)。教室自動感應(yīng)照明控制系統(tǒng)核心器件采用STC89C52單片機采集數(shù)據(jù)，并由控制系統(tǒng)實現(xiàn)對教室光照強度、學(xué)生人數(shù)等的監(jiān)控與顯示，并對教室內(nèi)部用電設(shè)備進(jìn)行合理控制和管理，達(dá)到教學(xué)樓教室照明控制的智能化和節(jié)約化的目標(biāo)。目前，國內(nèi)大多數(shù)智能建筑存在效率低下的現(xiàn)象，高能源消耗?；蛘撸?dāng)自然光線很好時，燈不關(guān)閉；相反，在自然光線很難滿足人們的需求時，又不能及時打開燈。如今，各種高校不斷擴招學(xué)生，擴大教室,教室里的電力負(fù)荷增加，電源管理不當(dāng)，造成學(xué)校的電力浪費，這種經(jīng)濟損失、浪費與今天節(jié)能的理念背道而馳。所有這些使教室照明控制也應(yīng)該向智能方向發(fā)展。一些學(xué)校也意識到教室照明的巨大浪費，采取各種管理方法，試圖杜絕這種浪費。許多學(xué)校已經(jīng)采取這些方法，但始終沒能堅持很長一段時間，沒有達(dá)到理想的效果。 設(shè)計主要目的 針對目前學(xué)校教學(xué)樓照明設(shè)備控制的現(xiàn)狀，為使教室照明設(shè)備控制趨于自動化、智能化，提高教學(xué)管理的效率，開發(fā)了一套功能更完美的基于STC89C52的教室自動感應(yīng)照明控制系統(tǒng)。 2. 系統(tǒng)設(shè)計概述 設(shè)計任務(wù)指標(biāo)要求設(shè)計并制作一個教室智能照明控制系統(tǒng)，通過傳感器采集室內(nèi)光線，人數(shù)分布等信息，利用控制電路調(diào)節(jié)照明強度，實現(xiàn)節(jié)能控制。 設(shè)計方案教室自動感應(yīng)照明控制系統(tǒng)是基于單片機對學(xué)校教室照明設(shè)備進(jìn)行控制和管理，教室亮度的檢測、教室學(xué)生人數(shù)的統(tǒng)計、自動與手動狀態(tài)的切換。單片機可以實現(xiàn)對教室內(nèi)的教室檢測控制元件所采集到的信息的接收、處理，從而可以很輕松的對教室光照強度、自習(xí)學(xué)生人數(shù)等進(jìn)行實時統(tǒng)計。 系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能有：1. 時鐘電路可以記錄正常的實時時間，還可以設(shè)置定時時間，讓系統(tǒng)在我們設(shè)定的時間范圍內(nèi)自動工作，減少因不在學(xué)習(xí)時間范圍內(nèi)，對電能造成的浪費。3. 光線檢測電路可以對教室的光照強度進(jìn)行檢測。4. 顯示電路可以顯示實時時間的年、月、日、時、分、秒和星期，還可以顯示統(tǒng)計到進(jìn)入教室的人數(shù)。手動狀態(tài)就是可以手動控制教室的照明燈。3. 主要元器件介紹 單片機STC89C52 STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。除了STC89X52靜態(tài)邏輯運算可以減少到0赫茲,支持兩種類型的軟件可以選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機停止所有工作，直到下一個中斷或硬件復(fù)位。 TC89C52引腳圖VCC（40）：＋5V。P3口（10－17）：P3口是8個帶有單片機里面上拉電阻器的雙向輸入輸出口，可接收和輸出4個TTL門電流，P3口亦可以作為STC89C52的特殊功能接口。RST（9）：復(fù)位我輸入。在大多數(shù)時間里，ALE端就會輸出正脈沖信號（這里的信號是恒定的頻率周期），這個頻率是振蕩器頻率的六分之一，我們可以用它來定時或者對外部輸出脈沖，這里需要注意的就是，每次在訪問單片機外部數(shù)據(jù)存儲器的時候，就會跳過一個ALE脈沖。如果取指的工作是由外部程序存儲器來完成的時候，那么每個機器周期里面的兩次 PSEN 是有效的，但是如果是在訪問單片機外部數(shù)據(jù)存儲器的時候，就不會出現(xiàn)前面我們所講的兩個 PSEN 信號。EA/VPP（31）：當(dāng)EA一直處于低電平狀態(tài)下時，單片機外部的程序存儲器的地址會變成（0000H－FFFFH）不管這個時候有沒有內(nèi)部程序的存儲器。XTAL1（19）：單片機內(nèi)部反向振蕩放大器的輸入以及單片機內(nèi)部時鐘電路的輸入。XTAL2（18）：來自反向振蕩器的輸出[6]。DS1302內(nèi)部有一個318的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器?！S1302用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄，因此廣泛應(yīng)用于測量系統(tǒng)中[8]。當(dāng)Vcc2Vcc1+，由Vcc2向DS1302供電，當(dāng)Vcc2SCLK：串行時鐘，輸入，控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出；這個引腳有兩個功能：第一，CE開始控制字訪問移位寄存器的控制邏輯；第二，CE提供結(jié)束單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。下面以長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。 引腳功能說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極 模數(shù)轉(zhuǎn)換器件ADC0804 集成A/D轉(zhuǎn)換器品種比較多，選用時應(yīng)綜合考慮各種因素來選取集成芯片。ADC0804有著可以滿足差分電壓輸入、內(nèi)含時鐘發(fā)生器、方便TTL或CMOS標(biāo)準(zhǔn)接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換時間大約為100us、不需要調(diào)零、單電源工作時0V～5V輸入電壓范圍是0V～5V等等的特點，它在要求不高的地方被廣泛的應(yīng)用，是一款早期的8位、低價格、單通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器而且價格低廉[7]。表 器件光譜響應(yīng)靈敏度線性度伏安特性電特性輸出電流噪聲特性光敏電阻可見光至紅外高差電阻型大低光電池可見光至紅外低一般光伏型最大低光電二極管可見光至紅外一般好光伏型和飽和型小高光電三極管可見光至近紅外高差飽和型大高光敏電阻與其它的光電檢測器件比較，特點有以下幾點： a) 靈敏度高，光電導(dǎo)增益大于1。 c) 所測光強范圍寬度，既可檢測強光也可檢測弱光。（2）光敏電阻的工作原理 光敏電阻的工作原理是：在其兩極加上一定的電壓后，當(dāng)光照射在光電導(dǎo)體時，由光照產(chǎn)生的光生載流子在外加電場作用下沿一定方向運動。光敏電阻是利用內(nèi)光電效應(yīng)工作，由半導(dǎo)體材料制成的光電設(shè)備。 光敏電阻的工作原理光敏電阻的導(dǎo)電性能會隨著光照強度的增加而變好，也就是說如果光敏電阻的電導(dǎo)率出現(xiàn)增加的情況，那么流過它里面的光電流也會增加，那么也就意味著它的電阻值會降低；它的導(dǎo)電性能會隨著光照強度的減少而變差，也就是說光敏電阻的電導(dǎo)率會相對減小，流過它里面的光電流會減少，這種情況下，它的電阻值就會增加。 （2）當(dāng)教室有人時，分成四種情況： ，則亮一個燈。，則亮三個燈。 紅外對管紅外對管是紅外線發(fā)射管與光敏接收管，或者紅外線接收管，或者紅外線接收頭配合在一起使用時候的總稱。一般情況下都是與紅外線發(fā)射管成套運用在產(chǎn)品設(shè)備當(dāng)中。光電二極管就是將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，光電三極管在將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的同時，也把電流放大了。紅外線發(fā)射管在LED封裝行業(yè)中主要有三個常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。EG：紅外線遙控器、光電開關(guān)、光電記數(shù)設(shè)備等。單片機：跟AT89C51/AT89S51功能完全一樣，52比51大4kb而已。晶振電路：Z1為晶振，提供振蕩信號給單片機，單片機才成運行程序，類似人心臟。 光線檢測電路LM339是運算放大器，這里的作用的作為電壓比較器用，電壓比較器是一種常用的集成電路。電壓比較器的主要原理是當(dāng)輸入電壓V+V時，輸出高電平，當(dāng)輸入電壓V+V時，輸出低電平（這里第4腳是V ，第5腳是V+，第2腳是輸出）。 光線檢測電路 紅外對管檢測電路使用紅外傳感器的作用是通過其內(nèi)部接收端接收由障礙物反射或發(fā)射回來的紅外光，來判斷是否有障礙物（有障礙物時，檢測電路輸出高電平，否則，電路輸出低電平）。兩組紅外傳感器依據(jù)接收有障礙物（人體）反射回來的紅外光并根據(jù)對其接收的先后順序