智能照明控制系统设计

摘要:节约能源是如今普遍的社会意识,能源十分严峻的制约社会的经济发展,而节约照明用电是我们每个人能做的。本文所介绍的基于单片机的智能照明控制系统主控制器以51单片机为中心,它的外围电路模块主要包括:电池模块、时钟模块、看门狗电路模块、人体信号采集模块、光信号取样模块。本文具体介绍了硬件设计和软件设计,硬件设计主要包括对看门狗监控模块、信号采集模块、时钟模块、通信模块、键盘输入与数码显示模块的设计,完成对人体信号和环境光信号的采集传输以及状态显示等功能。并且通过软件设计赋予其动力,通过程序实现键盘扫描、照明控制和定时控制以及数码显示。最后可以实现控制器所设定的各项功能,达到控制器自动与手动相结合的室内照明智能控制。智能照明控制系统较传统照明系统有许多优点,它不仅能通过精确设置和管理实现最大的节能效果,还可以有效延长灯具寿命,明显的改善照明质量,提高照度的均匀性,而对于管理者来说,由于灯具寿命变长,其管理维护的成本大大降低。

关键字:节能;自动控制;照明

 

 

 

 

System Designing of Illumination Intelligence Control

Abstract:Energy conservation is now widespread social awareness and energy very serious constraint on economic and social development, while saving electricity for lighting is that each of us can do. This article describes the microcontroller-based intelligent lighting control system master controller 51 microcontroller as the center, its peripheral circuit module comprising: a battery module, clock module, watchdog circuit module, the human signal acquisition module, an optical signal sampling module. This article describes the specific hardware and software design, hardware design, including design of the watchdog monitoring module, signal acquisition module, clock module ,communication module, keyboard input module with digital display, complete human signal and ambient light signals collection and transmission as well as the status display. Software design and by giving it the power to realize the keyboard scan, lighting control and timing control, and digital display by the program. Finally, the controller can set various functions, to control indoor lighting intelligent controller automatic and manual combination. Intelligent lighting control system than traditional lighting system has many advantages, it is not only through the precise setup and management to achieve maximum energy savings, but also effectively extend lamp life, significantly improved lighting quality, improve the uniformity of illumination, for managers due to longer lamp life, its management and maintenance costs are significantly reduced..

KeywordsEnergy saving, Automatic control, Illumination

 

 

目  录

第1章 绪论……………………………………………….. 1

1.1课题研究背景及主要内容……………………………….. 1

1.2 国内外应用现状及趋势………………………………… 1

1.2.1国外的研究现状…………………………………. 1

1.2.2 国内的发展现状…………………………………. 2

1.3课题的研究意义………………………………………. 2

1.4 本文的主要工作……………………………………… 3

第2章 设计方案论证………………………………………… 4

2.1系统总体方案的设计…………………………………… 4

2.1.1 总体方案设计…………………………………… 4

2.1.2 硬件系统框图…………………………………… 4

2.2 系统的主要功能……………………………………… 6

第3章 硬件设计……………………………………………. 7

3.1微控制器概述………………………………………… 7

3.1.1 AT89C51单片机的主要功能………………………… 7

3.1.2 AT89C51芯片的内部结构框图………………………. 7

3.1.3 AT89C51芯片引脚说明……………………………. 8

3.1.4 AT89C51的时钟振荡器……………………………. 8

3.2主控制器电路设计…………………………………….. 9

3.2.1键盘接口与LED数码显示设计………………………. 9

3.2.2 系统供电模块设计………………………………. 10

3.2.3超时报警电路设计………………………………. 10

3.2.4看门狗模块电路设计…………………………….. 10

3.3分控制器电路设计……………………………………. 11

3.4人体信号采集模块设计及其优缺点……………………….. 12

3.4.1人体红外传感器………………………………… 12

3.4.2比较电路……………………………………… 12

3.5光信号取样模块设计………………………………….. 13

3.5.1光敏三极管介绍………………………………… 13

3.5.2光强检测电路的设计…………………………….. 14

3.6系统时钟电路设计……………………………………. 15

3.6.1 DS1302芯片介绍……………………………….. 15

3.6.2时钟电路……………………………………… 16

3.7输出驱动接口电路……………………………………. 16

3.8 通信电路设计………………………………………. 17

3.9本章小结…………………………………………… 19

第四章 软件设计…………………………………………… 20

4.1系统监控主程序模块………………………………….. 20

4.1.1 系统主程序设计………………………………… 21

 

4.1.2 定时中断处理………………………………….. 21

4.2数据采集模块子程序设计………………………………. 22

4.3时钟模块子程序设计………………………………….. 23

4.4人机交互模块子程序设计………………………………. 25

4.4.1键盘扫描子程序设计…………………………….. 25

4.4.2数码显示子程序设计…………………………….. 27

4.5照明控制程序设计……………………………………. 28

4.5.1照明启停控制设计………………………………. 28

4.5.2照明定时控制系统设计…………………………… 31

4.6 RS485通信系统程序设计………………………………. 34

4.7本章小结…………………………………………… 36

总 结……………………………………………………. 37

致 谢……………………………………………………. 38

参考文献…………………………………………………. 39

附 录……………………………………………………. 40

 

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