智能led照明制系统设计说明书.docVIP

目录 1.引言………………………………………………………………………………2 2.方案论证…………………………………………………………………………3 2.1方案一………………………………………………………………………4 2.2方案二………………………………………………………………………5 2.3各方案的比较 6 3.各电路设计和论证 6 3.1 电源电路的方案设计与论证 6 3.2信号采集部分电路的设计和论证 7 3.3单片机部分电路的设计和论证 11 3.4输出部分电路的设计和论证 14 4. 软件设计 15 4.1程序流程 15 4.1.1系统主程序流程图 15 4.1.2传感器子程序流程图 16 4.2程序 17 4.2.1主程序 17 4.2.2定时器中断子程序 18 4.2.3数据处理程序 19 4.2.4 ADC0809连续对2个通道采样程序 19 5．软硬件系统的调试 19 5.1硬件调试 19 5.2软件调试 20 6． 附录 21 7．参考文献 22 高亮度LED楼道照明灯电路 本次毕业设计课题为智能led照明控制系统，本人提供两种设计方案如下： 2.1 方案一 运用单片机，定时通过单片机的内部定时器来完成。 2.1.方案一电路的工作原理 声光控照明电路还需要加上一个延时电路，才能使照明灯在夜晚工作了一定时间后自动熄灭，否则，照明灯将会是长明灯，这样将造成资源的浪费，也大大缩短了照明灯的寿命。 声光控延时开关的电路原理图见图1所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路cd4011，其内部含有4个独立的与非门vd 1～vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。 图1 声光控延时开关的电路原理图 为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻rg等元件组成光控电路，r5和rg组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，rg两端的电压高，即为高电平间t 2πr8c3，改变r8或c3的值，可改变延时时间，满足不同目的。vd3和vd4构成两级整形电路，将方波信号进行整形。当c3充电到一定电平时，信号经与非门vd3、vd4后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；c3充满电后只向r8放电，当放电到一定电平时，经与非门vd3、vd4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。 二极管vd1～vd4将交流220v进行桥式整流，变成脉动直流电，又经r1降压，c2滤波后即为电路的直流电源，为bm、vt、ic等供电。 用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、应用广泛、工作可靠等优点。 2.1.1.单片机控制部分电路 单片机控制模块：单片机选用我们常用的AT89C51。无论是信号采集还是信号输出都要经过单片机的出来。另外定时也是通过单片机的定时来做，这样可以减少外部元器件的数量。 2.1.2.信号采集部分电路的设计 判断外界光线采用光敏电阻，利用集成运放LM324将电阻输出的电压转换成TTL电平以供单片机处理。检测外界声音的使用微型话筒，信号处理方法和光敏电阻出来的信号处理方法类似，并且下文有详细的介绍，在这里就不多作介绍。 系统组成框图如图2所示： 图2 信号采集部分电路系统组成框图 光敏电阻接在P1.0上，话筒接在P1.1上，继电器接在P1.2上，蜂鸣器接在P1.3上。房单片机运行时，单片机会不停的扫描P1.0和P1.1口上的逻辑状态。当发现这两个IO口发生改变时，立即使判断是光敏电阻发生的信号，还是话筒的信号。发送在P1.2或者P1.3IO口上输出控制信号区控制继电器动作或者控制蜂鸣器蜂鸣。如果是要打开路灯，那么单片机的内部定时器就开始工作每当定时时间到了以后就会立即关闭路灯。这就是方案二的工作过程。 2.2 方案二 用A/D转换器ADC0809，由单片机去判断外界的环境。 2.2.1方案二 方案二的组成框图如图3所示 方案二的主体电路和方案一类似，但是方案二中比方案一多了一个AD转换器ADC0809，光敏二极管或者话筒输出的信号不是直接输入到单片机，而是经过ADC0809转换成数字信号，然后再输入到单片机。方案二中单片机收到的是经过简单判断的光线或者声音信号了，这种工作状态单片机永远只知道两种状态。而方案二单片机可以具体的知道外界光线的强弱或者外界的声音大小。这样方案二在处理输入信号上更具有优势。同时由于加入ADC0809转换器，可以对输入的光线信