基于单片机的照明控制系统.pdf

单片机原理及系统课程设计 评语： 考勤 10 分 守纪 10 分 过程 30 分 设计报告 30 分 答辩 20 分 总成绩（ 100 分） 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 自动化与电气工程学院 年 月 日 单片机原理及系统课程设计报告 基于单片机的照明控制系统 1. 设计说明 1.1 设计目的 对一些照明时间较长、照明设备较多的场所 ( 如学校教室、商场等 ) ，其照明 系统的使用浪费现象经常出现。因此，有必要在保证照明质量的前提下，实施照 明节能措施。这不仅可以节约能源，而且会产生明显的经济效益。随着科学技术 的发展，单片机在现代生活和工业生产中得到了广泛的应用，在公共场所照明控 制手段也将逐步更新。本次将针对生活中这种照明中电能浪费的现象设计一套使 用单片机控制的智能照明系统。 1.2 设计任务 本次将以 AT89C51单片机为核心，通过声控电路和光控电路来控制继电器的落 下和吸起，间接控制灯的亮暗。本系统采用 AT89C51单片机为照明电路控制中心， 系统主要包括 AT89C51单片机，声控电路，光控电路，继电器驱动电路。 1.3 设计意义 用声光控制开关代替一般的开关，只有在光线弱，并且有声音时才能使继电 器导通，使得 led 灯导通，否则将延迟一段时间继电器自动断开，而白天开关总 是断开的。因此节电效率很高。 2. 照 明系统总体设计 2.1 总体设计方案 系统核心 AT89C51单片机，输入为声控电路和光控电路。输出为继电器驱动 电路。声控电路通过话驻极体话筒将声音转化成电信号，经电容耦合到三极管的 基极，通过三极管放大，在经过 LM393 的运放来控制电平的高低然后输送到单片 机；光控电路通过光照改变光敏电阻的阻值大小，在经过 LM393 的运放来控制电 平的高低，再输送到单片机；单片机根据声控电路、光控电路输入的信号来控制 继电器的断开或者闭合，同时单片机也控制继电器的延迟时间。 因为单片机的输出的电流比较小，不能够驱动继电器的闭合断开，继电器驱 动由三极管组成给单片机的输出电流进行补偿，来驱动继电器的闭合。 2.2 系统组成原理 晶振电路和复位电路是单片机系统工作必不可少的。晶振电路结合单片机内 部电路，产生单片机所必需的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这 个基础上的 ，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。复位 电路实现单片机各单元值得初始化。除此之外还需要电源电路把 220V交流变成单 1 单片机原理及系统课程设计报告 片机及各功能电路的元件所需的电压。 驻极体话筒属于电容式话筒的一种，声电转换的关键元件是驻极体振动膜。 当声波输入时，驻极体膜片随声波的强弱而振动，使电容极板间的距离发生变化， 引起电容量 C 发生变化，因为驻极体两侧的电荷来变，因此电容两端的电压发生 变化，从而实现了声电转换。由于振动引起的输出电压的变化量较小，所以要在 电容的后面加一个三极管进行放大，提高话筒的灵敏度。 光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变 的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。常用的光敏电阻硫化镉 光敏电阻，它是由半导体材料制成的。光敏电阻的阻值随入射光线（可见光）的 强弱变化而变化， 在黑暗条件下， 它的阻值 （暗阻）可达 1~10M欧 , 在强光条件下， 它阻