摘要：人们的生活离不开对于光的指引。作为新世纪的人造光来源，灯具承载了人们日常生活中的光源动力支持。本篇也是围绕教室内的灯具进行设计的一个智能灯光控制系统，围绕这个设计将过程中涉及到的设计原理和实现流程加以详细的叙述。妥善应用物联网思维使得整体的灯光控制更为敏感、便捷。论文中对开发过程中应用的软硬件设备也有详细的说明。

本次系统设计在整体设计中主要分为三部分：核心电路控制部分，这一部分是系统整个数据接收处理的部分，在此处我们选用的是型号为AT89C51的单片机作为硬件控制；人体感知部分，这一部分主要是感知灯具附近是否有没有人，在此处我们选用的是热释红外人体传感器，主要用过红外线感知人体释放的热量，从而进行准确判断；光强感知部分，这一部分主要是感知灯具附近的环境光照强度，这一部分我们在对应的电路中加入了光敏三极管，其敏感性高，更容易感知到光照变化。总体的硬件控制通过软件的辅助来进行，在软件中设置相关的阈值，当各部分接收到的信息数据达到所固定的值时，系统做出相应变化，进而完成对教室灯光进行控制。此系统的实际应用可以大大的降低不必要的电力资源消耗，符合节约用电的原则。

本系统的语言选择上应用的是代码相对简单的汇编语言，其拓展性强，各功能模块独立设计，有利于后期调试问题查找以及功能添加等。本系统可以实际应用于高校，进行对于灯具更加便捷的控制，降低电力消耗。

 

关键词：智能灯控；单片机；红外线；人体；环境光照

 

目录

摘要

Abstract

1  前言-1

1.1  研究背景-1

1.2  研究意义-1

1.3  研究现状-2

1.4  研究内容和目标-4

1.4.1  研究内容-4

1.4.2  研究目标-4

1.5  拟解决的关键问题-5

2 系统分析-6

2.1  教室灯控系统简介-6

2.2  比较分析与论证-6

2.2.1  方案选择-6

2.2.2  电源方案的论证与选择-6

2.2.3  系统模块的最终方案-7

3 硬件设计-8

3.1  控制模块的硬件构成-8

3.2  控制系统的主要硬件电路-8

3.2.1  系统主控电路-8

3.2.2  在线编程模块电路-9

3.2.3  系统供电电路-9

3.2.4  数据采集电路-10

3.2.5  系统时钟电路-11

3.2.6  系统看门狗电路-12

3.2.7  继电器驱动接口电路-13

3.2.8  应急照明电路-13

4  控制模块的软件设计与开发-15

4.1  系统监控主程序模块-15

4.1.1  系统自检初始化-16

4.1.2  定时中断处理-16

4.1.3  多任务操作系统的构建-17

4.2  数据采集模块-17

4.2.1  数据采集软件设计的实现-18

4.2.2  人体存在传感器的抗干扰措施-20

4.2.3  人体存在传感器的安装要求-21

4.3  时钟模块-21

4.3.1  数据输入输出-21

4.3.2  时钟自检初始化-21

4.3.3  时钟程序设计-22

4.4  显示驱动模块-23

4.4.1  ULN28O3驱动器的应用-23

4.4.2  显示程序设计-24

5  系统调试运行及问题分析-25

5.1  单片机系统调试的方法及步骤-25

5.2  出现的主要问题及分析解决-28

结    论-30

参 考 文 献-31