单片机控制照明电路设计【参考】.docVIP

1 绪论 1．1 课题的意义 单片机控制照明电路具有自动化，智能化等特点。这样,白炽灯就会按照人们设计的程序工作，从而满足人们的要求。此外，单片机不仅便宜，适应性也强，广泛应用于智能仪表，数据采集系统，控制系统等许多场合。在灯光控制方面，随着社会的不断发展，人们希望灯光不仅作为一种单调的照明工具，还能有更多的变化。如灯光亮度可调，自动定时开关灯，尽可能省电等等。本设计主要用于鸡舍的灯光控制。课题涉及单片机，数字电路，电力电子等。这为我们运用所学知识提供了很好的磨练机会。 近年来，我国养殖业得到了快速发展。为使鸡多产蛋，肉鸡生长加速，除了精心喂养外，鸡舍每天应保证16h的光照，仅靠自然光照不能满足需要。通常鸡舍在黎明和傍晚开灯，以延长光照时间。目前，多数养鸡场鸡舍的灯光扔由人工用闸刀控制，傍晚鸡舍光线变暗时开灯，晚上9点左右关灯，黎明前5点左右再开灯，天亮后再关灯。依靠人工手动控制有不少弊端，现已有一些鸡场的灯光控制采用定时自动开关控制，可节省人力，开关时刻也相对准确。 1．2 单片机照明控制的应用前景及趋势 单片机控制范围大，大多数用于大型场合，适用于集中控制可以节省大量的时间和人力资源。对于普通用户而言，则实用性不高。首先，小型用户操作照明控制系统就比较困难，不能充分发挥该系统的作用。其次，小型用户本身管理难度不大，即使使用手动开关也不会占用他们太多的时间。因此他们还是会选择普通开关，而不是单片机控制的照明系统。单片机照明系统的应用依然不容乐观。这就要求该系统必须向小型化、易操作的方向发展。进而满足广大用户的需求。 1．3 课题研究方向 本设计中使用MCS-51单片机实现对养鸡场灯光的夜间间歇控制，使其能满足白天不亮，夜间亮，亮与灭是间歇的。另外，开灯，亮与灭以及渐熄的时间长短是可调的。这一系列功能是通过软件与硬件相结合方法来完成的。根据设计的不同要求，所有的控制设定都可以进行相应地改变。这个设计的目的是用于鸡舍的灯光控制，因为灯光对肉鸡的生长至关重要，因此控制好灯光可让鸡更好的生长。 2 总体设计 2．1 设计要求 本设计利用单片机为控制核心，制作一个简易的灯光控制系统，实现时间参数的实时显示，白天熄灯；夜间开关灯可交替。开灯时间可在15分钟到1小时之间可调；关灯时间在2小时到6小时之间可调。选择AT89S52作为核心控制系统、DS1302芯片提供时钟定时功能、四脚按键以及4只数码管作为显示。 设计要求： 1、在手动控制状态，通过设在面板上的按钮可以随时进行手动控制开关灯、定时等操作。 2、在自动控制状态,系统会按照所设计的程序有条不紊的执行，不需要人工24小时看守。 2．2 系统结构 本系统主要是复位电路、时钟电路模块、键盘电路模块、显示电路、照明电路这几个部分组成的。其中主要用到：单片机、数码管、时钟芯片、按键、继电器等部件。根据灯光控制器的功能要求，以AT89S52为核心控制电路系统。系统总体结构框图如图1所示。 (1) 单片机芯片，AT89S52所要求的电压比较低，能以3V的超底压工作，但性能却很优越，可以编程也可以擦除。单片机的EEPROM可擦除重复1000次，而CPU和诸多功能模块组合在一个闪存芯片里面，AT89S52单片机则就显得更为轻巧，能为更多的嵌入式系统提供合适的解决方法。 (2) 时钟芯片，选择DS1302时钟芯片。单片机计时，要用到计数器占用硬件资源，还要设置中断、查询等操作也会占用单片机资源。时钟芯片DS1302能很好的解决这个问题。 (3) 显示模块，选用由发光二极管和小数点形成的“8”字型数码管。它具有价格低、优良的配置、而且很方便与单片机接口等顺应人们需求的优点。驱动方式选择动态显示。 (4) 按键模块，选择独立式按键。本设计用到五个按键，分别是选择键、加键、减键、确定键以及定时开关键。 图 1系统结构框图 3 硬件设计 3．1 芯片及元器件介绍 3.1.1 AT89S52单片机芯片 单片机引脚功能介绍 VCC：电源电压。 GND：接地。 PO口：此端口占有8位，而且不是单向的。如果内存芯片连接外部，可以用来作为一种低8的地址线和数据线；在ROM编程状态下，它是输入的，而在验证状态下，则是输出的。最多能够驱动8个LSTTL门电路。 P1口：此端口占有8位，而且不是单向的，既拥有上拉电阻又可以充当I/O口。在ROM编程和验证的状态下，只占有低8的地址。 P2口：此端口占有8位，而且不是单向的，既拥有上拉电阻又可以充当I/O口。如果单片机连接外部的存储器，它送出高8位的地址。在ROM编程和验证的状态下，它将占有高8位的地址，同时还可以接受控制信号。能作用于4个LSTTL的门电路。 P3口：