基于单片机控制的教室灯光自动控制器的研究_毕业设计(论文).doc

基于单片机控制的教室灯光自动控制器的研究 PAGE PAGE 4 毕业设计(论文) 基于单片机控制的教室灯光自动控制器的研究 摘 要 本研究针对教室灯光的控制方法，尤其是教室灯光的智能控制方面的发展现状，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机的教室灯光智能控制 系统的设计思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件装置和相应软件。 该系统以AT89C2051单片机作为控制装置的智能部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存在，采用TLC549构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断，完成对教室照明回路的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。系统还具有多种报警功能；同时还采用了软／硬件的“看门狗”技术等抗干扰措旅。单片机软件采用汇编语言编制，采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好，便于改进和扩充。该系统具有体积小，控制方便,可靠性高，专用性强，性价比合理等优点，可以满足各类大、中专院校教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。 关键词 红外传感器 单片机 热释电 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘 要 h I ABSTRACT h II 1 引言 h 1 1.1 本课题研究的意义 h 1 1.2 国内外教室灯光控制器研究的现状及其存在的问题 h 1 1.3 本课题研究的内容和目标 h 3 1.3.1 研究内容 h 3 1.3.2 研究目标 h 3 1.4 本课题拟解决的关键问题 h 4 2．教室灯光控制器简介及控制方案的分析 h 5 2.1 教室灯光控制器简介 h 5 2.2 系统控制方案的分析 h 5 3．系统控制模块的硬件设计 h 6 3.1 控制模块的硬件构成 h 6 3.2 控制系统的主要硬件电路 h 7 3.2.1 系统主控电路 h 7 3.2.2 日光强度检测模块电路 h 8 3.2.3 热释电红外人体检测模块电路 h 9 3.2.4 系统时钟电路 h 12 3.2.5系统看门狗电路 h 15 3.2.6 遥控键盘管理模块电路 h 17 3.2.7 超时报警电路 h 19 3.2.8 系统供电电路 h 20 4 控制模块软件设计与开发 h 21 4.1 系统监控主程序模块 h 21 4.1.1系统自检初始化 h 22 4.1.2 定时中断处理 h 23 4.2 数据采集模块 h 24 4.2.1 数据采集软件设计的实现 h 24 4.2.2 人体存在传感器的安装要求 h 25 4.3 时钟模块 h 26 4.3.1时钟程序设计 h 26 4.4 系统键功能 h 28 4.4.1 遥控键盘 h 28 4.4.2 键功能处理程序 h 30 5 结论与建议 h 32 5.1结论 h 32 5.2建议 h 32 致 谢 h 33 参考文献 h 34 附录………………………………………………………………………………………………………………………………………..36 1 引言 1.1 本课题研究的意义 随着社会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用电负荷的加剧，又由于世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。而此问 题对我国来说尤为严重。随着各类大、中专院校的扩招，教室的扩建，教室照明的需求也越来越多，而教室照明的管理不到位，往往造成电能的巨大浪费，这样，提高教室用电效率就成为首要考虑的问题。 目前对灯光的智能控制，国内外已经开始采用，但对教室灯光的控制，尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工管理。各类大、中专院校不断扩招，教室不断扩建，教室的用电负荷不断加大，教室用电管理不善，造 成学校电能浪费，经济损失，这种的浪费与当今的节约能源理念楣违背。再者，现代自动化程度不断提高，计算机技术的普及，灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。例如搂道灯光的自动控制等等。所有这些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。 于是，开发简便，实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。 1.2 国内外教室灯光控制器研究的现状及其存在的问题 世界各地发电的主要原料是煤炭、石油和天然气，面丹麦在能源利用方面的成功经验提供了很好的借鉴。从1974年以来，尽管丹麦国民收入增长了50%。丹麦总的能源消费量并没有增加。丹麦是OECD成员国中能源消耗量和国民收入比值最小的国家。他们不断地提供一些节能供热系统。例如丹麦热电周供热电厂(CHP)。两且，他们尽可能的有效利用资源。这样，他们的能源使用总效率达到了90%。丹麦政府很重视住房空同用电的节簏，并设立了对新建房屋节能的诸