张凌飞基于单片机智能调光系统设计(PPT)_2014.6.20.ppt.ppt

基于PIC单片机的智能调光系统设计 学 生：张凌飞 LOGO 指导教师：宋利国 目录 设计内容 设计方案 工作原理 系统软硬件设计及调试 存在不足,今后努力的方向 致谢 设计内容 设计基于PIC单片机的智能调光系统，本设计只实现了PIC单片机调节220V交流白炽灯光强，可以结合我们生活中的不同用光需求，实现便捷调光，节能环保。 设计方案 本设计使用PIC系列单片机作为核心处理芯片，用两片光耦实现220V交流电的零点过零检测，给单片机一个过零信号，单片机通过接收到的过零信号来控制可控硅的导通角，从而调节白炽灯的亮度。 工作原理 本设计采用PWM方式调光，PWM调光通过调节占空比来控制调光，占空比可以理解为在周期型的现象中，现象发生的时间与总时间的比。 工作原理 通过调节220V交流电占空比来达到控制灯具亮度的目的。 系统硬件设计 系统的硬件设计可以分为两部分，一部分用来检测220V交流电零点，另一部分用来控制调光。 过零检测电路 零点检测的主要作用就是作为单片机的中断触发，过零检测的作用可以理解为给主芯片提供一个标准，这个标准的起点是零电压，可控硅导通角的大小就是依据这个标准。也就是说白炽灯不同的亮度都对应一个不同的导通角，而每个导通角的导通时间是从零电压开始计算的，导通时间不一样，导通角度的大小就不一样，因此白炽灯的亮度就不一样。本设计中使用光耦来实现过零检测电路。 过零检测仿真电路 过零检测电路 零点信号的下降沿这作为单片机的中断触发信号，单片机以此为基准开始计时通过延时后发出一个脉冲信号来决定导通角的大小从而改变了白炽灯的亮度。 调光控制电路 此电路得到的零点信号的下降沿这作为单片机的中断触发信号，单片机以此为基准开始计时通过延时后发出一个脉冲信号来决定可控硅导通角的大小从而改变了白炽灯的亮度。 调光控制仿真电路 硬件设计原理 系统软件设计 系统软件设计 #include REG52.H #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit P12=P1^2; int time; sbit key1=P3^0; sbit key2=P3^1; void delay(uint x) { uchar i; while(x--) for(i=0;i30;i++); } void main (void) { IT0 = 1; EX0 = 1; EA = 1; P1=0x55; time=0; while (1) { if(!key1){ delay(30); if(!key1){ if(time=28){ delay(50); time++; } } } if(!key2){ delay(30); if(!key2){ if(time=1){ delay(50); time--; } } } } } 系统软件设计 void ex0_isr (void) interrupt 0 { P12=1; delay(time); P12=0; } 设计调试时遇到的问题及解决方法 在白炽灯亮度调到特别暗的时候会出现闪烁情况，因为白炽灯在亮度非常低的时候电阻明显变下，会使可控硅的控制电流得不到良好的保证，所以在软件编程时约束了白炽灯的亮度调节区间，使本系统不会出现闪烁状况。 因为的过零检测电路采集到的信号是在零点附近采集到的阶跃信号，并且不是很准确，所以在编程上，需在单片机接收到过零信号之后延时一小段时间（几毫秒）再进行占空比调节，实际占空比调节区间远小于理论占空比调节区间（10毫秒）。 存在不足及今后努力的方向 在本次毕业设计过程中，遇到了很多问题，还有许多问题到现在也只能含糊其辞，一带而过，没有很好的解决并了解出现问题的根本原因，软硬件设计上没有达到特别好的效果，硬件上如果能多花些时间去调试硬件，选择最合适的元件及方案，软件上优化程序源代码，更多的去调试代码，就能够一定程度上加大调光范围，加强调光的稳定性。 本设计也只实现了调光功能，并不能称得上是智能调光系统，它更接近于一个便于扩展调光模块。 致谢 大学生活即将结束。在此，我要感谢城市学院的老师和同学，在我的四年大学时光中给予了我关心和帮助。同时要特别感谢我的指导教师宋利国老师对我的细心教导。 最后，衷心的希望各位老师对我的设计进行批 评和指正。 谢谢观看 2018-5-23 L