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发布时间:2020-06-11 08:15


  燕山大学 课 课 程 设 计 说 明 书 题 目: 单片机市区公路智能 照明控制系统设计 院 系: 里仁学院电气工程系 年级专业: 工业自动化 10- -2 2 学 号: 3 学生姓名: 甄兴苗 指导老师: 赵新秋 车海军 教师职称: 副教授 讲师 燕山大学课程设计(论文)任务书 院(系):电气工程学院 基层教学单位:自动化系 学 号 3 学生姓名 甄兴苗 专业(班级) 工自 2 班 设计题目 单片机市区公路智能照明控制系统设计 设 计 技 术 参 数 1、 主要硬件电路; 2、 主要软件策略和部分...

  燕山大学 课 课 程 设 计 说 明 书 题 目: 单片机市区公路智能 照明控制系统设计 院 系: 里仁学院电气工程系 年级专业: 工业自动化 10- -2 2 学 号: 3 学生姓名: 甄兴苗 指导老师: 赵新秋 车海军 教师职称: 副教授 讲师 燕山大学课程设计(论文)任务书 院(系):电气工程学院 基层教学单位:自动化系 学 号 3 学生姓名 甄兴苗 专业(班级) 工自 2 班 设计题目 单片机市区公路智能照明控制系统设计 设 计 技 术 参 数 1、 主要硬件电路; 2、 主要软件策略和部分程序代码; 设 计 要 求 1、设计说明书和电气原理图必须按“电气图形符号”和“电气技术文字符号”的国家标准,并规定主回路用粗实线、控制回路用细实线、设计说明书应包含封皮、目录、正文、参考文献等,字数要满足规定。 工 作 量 1、完成设计说明书一份(包含原理的简要说明和主要参数的计算过程);文稿用钢笔或圆珠笔书写,字迹应工整、清晰(打印也可); 2、绘制电气原理图(包括主电路、控制回路)A2 图纸一张,可用铅笔绘制或用计算机打印,应符合相关制图标准; 工 作 计 划 第一周 1、查阅有关资料;2、分析并确定控制方案,完成接口、控制、操作、显示电路。3、主回路的设计、计算,并确定主要元器件(包括必要的保护环节); 第二周 1、电气原理图设计;2、软件流程图及软件编程调试;3、撰写说明书 参 考 资 料 1、《微型计算机控制技术》 2、《微机原理及应用》 3、《单片机原理》 4、《MCS-51 单片机指令系统》 指导教师签字 赵新秋、车海军 基层教学单位主任签字 刘福才 说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。AG88环亚平台 摘要 市区路灯是一个城市的重要基础设施,也是城市的重要标志之一。随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、总线技术、信号检测技术和电子技术的飞速发展和相互渗透,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。照明控制技术也有了很大的发展,照明进入了智能化控制的时代。楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。实现照明控制系统智能化的目的有两个:一是可以提高照明系统的控制和管理水平,减少照明系统的维护成本;二是可以节约能源,减少照明系统的运营成本。 进入二十一世纪以来,我国国民经济持续高速发展,城市基础设施建设程度以及汽车的数量提高十分迅速,交通道路照明的重要性越来越大。根据研究数据表明,良好的道路照明可极大降低交通事故。此外,随着生活水平的提高,市民对城市景观照明的要求也逐步提高。为了提升城市形象以及繁荣经济,地方政府近年来大力发展照明工程,照明路灯和景观灯的数量越来越多。截止 2007 年,我国已经有近 1400 万盏照明灯,并且每年还在以 10%以上的速度增加,在我国的社会总用电量中,照明用电占有很大的比例。路灯节能对于实现国家减排战略具有重要意义。 关键词:单片机 市区路灯 智能照明控制系统 目录 摘要 ................................................................................................................... 3 引言 ................................................................................................................... 5 第一章 绪论 .............................................................................................. 6 1.1 课题概述 ........................................................................ 6 1.1.1 课题研究背景 ........................................................... 6 1.1.2 课题研究的目的和意义 ....................................... 7 第二章 智能照明控制系统简介 .......................................................... 7 2.1 智能照明控制系统的基本概念 ....................................... 7 2.2 智能照明控制系统的基本类型 ..................................... 8 2.3 智能照明控制系统的优点 ............................................. 9 2.4 智能照明控制系统的组成 ........................................... 9 第三章 系统硬件设计 ........................................................................ 10 3.1 系统设计要点 ............................................................... 10 3.2 硬件结构及原理 ........................................................... 10 3.2.1 系统结构和工作原理 ............................................. 10 3.2.2 系统硬件设计 ..................................................... 11 3.2.3 中心控制模块 ..................................................... 13 3.2.4 光照检测电路 ....................................................... 16 3.3 热释电传感器及处理电路 ......................................... 16 3.3.1 热释电红外线传感器 ........................................... 16 3.3.2 信号处理电路 ................................................... 17 3.4 控制电路 ..................................................................... 18 3.4.1 延时时间选择电路 ............................................... 18 3.4.2 输出控制电路 ..................................................... 19 第四章 系统软件设计 ........................................................................ 20 4.1 软件设计的任务 ........................................................... 20 4.2 流程图及程序 ............................................................... 20 第五章 总结与展望 ............................................................................. 23 参考文献: ................................................................................................... 24 引言 市区照明是市区基础设施的一个重要组成部分,不仅为亮化城市、美化环境发挥积级作用,还为交通安全、社会治安提供了有力保障,同时在提升城市档次、提高城市形象、改善城市环境发挥了极其重要的作用,但是城市照明也给财政的经费带来很大的负担。近年来,我国的城市道路照明发展迅速, 1999 年全国安装 300 万盏路灯,目前已经达到约一亿盏,安装功率达到二点五千万千瓦,一年的耗电量约为 590 亿度,这个数字是比较庞大的,有相当大的节能潜力。以鹤壁新区现有路灯为例, 2009 年路灯系统电费就达到 400万元。面对能源与环境危机,各国都在努力实施 “ 节 能 减 排 ”工程,抓好城市照明用电的节约,成了节能工作不可忽视的一个环节。从路灯照明的实际出发如何实现照明系统的智能化,实现科学的节能成为照明行业很重要的一个问题。 当今世界,资源日益匮乏,发展节能行业已经逐渐成为一种必然的趋势,所以使用低能耗的产品也逐渐为大众所青睐,随着经济与科学技术的发展,人们对产品的智能度要求更高,市场也开始关注产品的智能化和产品的人性化。 本文首先介绍了课题研究的背景、目标和意义,然后简要说明了智能照明控制系统的特点和基本类型,继而阐述了系统结构和工作原理、硬件结构、软件结构等。最后,对系统的设计和应用情况做了简单的总结,对未来的升级和发展方向也进行了一些展望。 第一章 绪论 1 .1 课题概述 1.1.1 课题研究背景 随着人类社会的发展,人类生活对能源的依赖度越来越高,可以说现代社会人们的日常生活一刻也离不开能源的消耗。然而,由于经济的高速发展和人口的迅速增长,能源短缺已经逐渐威胁到人类社会的发展。能源问题已经成为国际社会越来越关注的重大问题之一。所谓节能,就是指在生活和生产中尽可能的降低能耗量,而节能技术是指通过加强管理或改进设备、工艺水平,智能调光玻璃能干什么进而提高能源的利用效率,从现实意义上讲,节能主要指节约石油、天然气、煤炭等不可再生资源。我国是电力资源消耗大国,2010 年我国全年共发电 41.4 亿千瓦时,全社会用电量约为 41.9 亿千瓦时。可以看出近年来我国电能供需矛盾已逐渐紧张起来,节约电能实现照明系统智能化已成为一个迫在眉睫的重大课题。 进入二十一世纪以来,我国国民经济持续高速发展,城市基础设施建设程度以及汽车的数量提高十分迅速,交通道路照明的重要性越来越大。根据研究数据表明,良好的道路照明可极大降低交通事故。此外,随着生活水平的提高,市民对城市景观照明的要求也逐步提高。为了提升城市形象以及繁荣经济,地方政府近年来大力发展照明工程,照明路灯和景观灯的数量越来越多。截止 2007 年,我国已经有近 1400 万盏照明灯,并且每年还在以 10%以上的速度增加,在我国的社会总用电量中,照明用电占有很大的比例。路灯节能对于实现国家减排战略具有重要意义。 1.1.2 课题研究的目的和意义 根据以上提到的问题,本课题的研究意义可以归纳如下:(1)为城市路灯照明提供一种科学有效的方案,在保证城市道路照明质量的同时,既不浪费人力物力,又有利于提升城市形象。(2)从国家的节能战略出发,提高照明效率,降低能耗。(3)提高城市的基础设施建设水平,既保证市民夜间出行的安全,又减少照明污染。 路灯系统是现代化城市不可缺少的基础建设。城市公共照明用电在全社会的整体用电量中占有很大的比例,如果能够通过节能装置对其进行合理有效的控制,就能够降低能源消耗,既可以节约能源,又可以降低维护成本;既有助于实现照明控制系统的智能化,又有助于国家节能降耗战略目标的实现。 本文研究的市区公路智能照明控制系统是在路灯的启停和运行过程中,通过传感器检测外部环境的光线与声音强弱,经过智能处理器采用一定的控制策略调节路灯的端电压,使路灯的亮度随着光线、人、车流量变化,从而改变了路灯在不同时段的耗电量,达到了节能的目的。 第二章 智能照明控制系统简介 2.1 智能照明控制系统的基本 概念 随着照明系统应用场合的不断变化,应用情况也逐步复杂和丰富多彩,仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制,所以要求照明控制也应随之发展和变化,以满足实际应用的需要。尤其是计算机技术、计算机网络技术、各种新型总线技术和自动化技术的发展,使得照明控制技术有了很大的改观。 利用照明智能化控制可以根据环境变化、客观要求、用户预定需求等条件而自动采集照明系统中的各种信息,并对所采集的信息进行相应的逻辑分 析、推理、判断、并对分析结果按要求的形式存储、显示、传输,进行相应的工作状态信息反馈控制,以达到预期的控制效果。 智能照明控制系统具有以下特点: ① 系统集成性。② 智能化。③ 网络化。④ 使用方便。 2.2 智能照明控制系统的基本类型 按照控制系统的控制功能和作用范围,照明控制系统可以分为以下几类。 (1) 点(灯)控制型 点(灯)控制就是指可以直接对某盏灯进行控制的系统或设备,早期的照明控制系统和家庭照明控制系统及普通的室内照明控制系统基本上都采用点(灯)控制方式,这种控制方式具有简单,仅使用一些电器开关、导线及组合就可以完成灯的控制功能,是目前使用最为广泛和最基本的照明控制系统,是照明控制系统的基本单元。 (2) 区域控制型 区域控制型照明控制系统,是指能在某个区域范围内完成照明控制的照明控制系统,特点是可以对整个控制区域范围内的所有灯具按不同的功能要求进行直接或间接的控制。由于照明控制系统在设计时基本上是按回路容量进行的,即按照每回路进行分别控制的,所以又叫做路(线)控型照明控制系统。 (3) 网络控制型 网络控制型照明控制系统通过计算机网络技术将许多局部小区域内的照明设备进行联网,智能调光从而由一个控制中心进行统一控制的照明控制系统,在照明控制中心内,由计算机控制系统对控制区域内的照明设备进行统一的控制管理,网络控制型照明系统一般由以下几部分组成。 1) 控制系统中心 2) 控制信号人民传输系统 3) 区域照明控制 4) 灯控设备 (4) 节能控制型 照明系统的节能是全球普遍关注的问题,照明节能一般可以通过两条途径实现:一是使用高效的照明装置(例如光源、灯具和镇流器等);二是在需要照明时使用,不需要照明时关断,尽量减少不必要的开灯时间、智能照明控制系统设计框图开灯数量和过高照明亮度,这点需要通过照明控制来实现。 2.3 智能照明控制系统的优点 智能照明控制系统是指用计算机技术并辅助以其它手段,对电力照明实行自动控制,提供合适照明光环境的同时降低照明系统电能消耗和其它使用费用。智能照明控制系统于手动照明控制系统相比有很多优点,包括创造环境气氛,改善工作环境、提高工作效率,良好的节能效果,延长光源寿命,管理维护方便等。 2.4 智能照明控制系统的组成 智能照明控制系统主要由输入装置、处理器和执行器三个部分组成。 输入装置可以不断检测周围环境的照度水平,可以探测到某个区域是否有人移动,以及输入人们的控制指令,并把相应的信号传送给处理器。包括传感器、定时装置和控制面板或遥控器。 处理器接受输入装置的信号,经过信息处理、判断、分析,输出控制信号。 执行器与灯具直接连接,控制灯光回路的闭合或断开和调节灯光到相应的水平,包括手动开关。 第三章 系统硬件设计 3.1 系统设计要点 系统设计主要包括硬件和软件两大部分,依据控制系统的工作原理和技术性能,将硬件和软件分开设计。 硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图,然后对硬件进行调试、测试,以达到设计要求。硬件电路是采用结构化系统设计方法,该方法保证设计电路的标准化、模块化。硬件电路的设计最重要的选择用于控制的单片机,并确定与之配套的外围芯片,使所设计的系统既经济又高性能。硬件电路设计还包括输入输出接口设计,画出详细电路图,标出芯片的型号、器件参数值,根据电路图在仿真机上进行调试,发现设计不当及时修改,最终达到设计目的。 软件设计部分,首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计,拟定详细的工作计划;然后进行具体设计,包括各模块的流程图,选择合适的编程语言和工具,进行代码设计等;最后是对软件进行调试、测试,达到所需功能要求。本系统软件设计采用模块化系统设计方法,智能照明控制系统有哪些先编写各个功能模块子程序,然后进行组合与调整,经过调试后,达到设计功能要求。 本章主要介绍系统的硬件设计。 3.2 硬件结构及原理 3.2.1 系统结构和工作原理 系统结构如图 1 所示。本系统主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、单片机系统及控制电路组成。工作时,光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、是否有人经过等信息送到单片机,单片机根 据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。 图一 系统结构框图 3.2.2 系统硬件设计 按图一构成的系统硬件图电路如图二所示。(A2 纸大图)为了使系统功能更加完善,在该系统中可以增加时间显示电路,用于显示当前的时间,以便为路人提供方便。 光照检测电路 热释电传感器 信号处理电路 MCU 控制电路 时间显示电路 延时选择电路 3.2.3 中心控制模块 目前较为流行的单片机有 AVR 和 51 单片机,从系统设计的功能需求及成本考虑,51 单片机性价比更高。AT89C52 是一个低电压,高性能 CMOS 8 位单片机,片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准 MCS-51 指令系统,片内置通用 8 位中央处理器和 Flash存储单元,AT89C51 单片机在电子行业中有着广泛的应用。 主要功能特性: 1、兼容MCS51指令系统 2、8k可反复擦写(大于1000次)Flash ROM; 3、32 个双向 I/O 口; 4、256x8bit 内部 RAM; 5、3 个 16 位可编程定时/计数器中断; 6、时钟频率 0-24MHz; 7、2 个串行中断,可编程 UART 串行通道; 8、2 个外部中断源,共 8 个中断源; 9、2 个读写中断口线、低功耗空闲和掉电模式,软件设置睡眠和唤醒功能; 11、有 PDIP、PQFP、TQFP 及 PLCC 等几种封装形式,以适应不同产品的需求。 可以看出,AT89C52 是拥有 2 个外部中断、2 个 16 位定时器、2 个可编程串行 UART 的单片机。所以中心控制模块采用 AT89C52 单片机已完全满足设计需要,实现整个系统控制。 功能引脚说明: Vcc:电源电压 GND:地 P0:P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 1/O 口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时.每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路,对端口P0 写“1”时,可作为高阻抗输入端用。 在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线位)和数据总线复用,在访问期间激活内部 上拉电阻。 在 FLASH 由编程时,P0 口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字 节,校验时,要求外接上拉电阻。 P1 口:PI 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,Pl 的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 IIL。 表 1 PI.O 和 PI.l 的第二功能 P2 口是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P2 的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个 TTL 逻辑电路。对端口 P2 写“l,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(llt )。 在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器(例如执行MOvx@DPTR 指令)时,P2 送出高 8 位地址数据。在访问 8 位地址的外部数据存储器、如执行 MOVX@RI 指令)时,P2 口输出 P2 锁存器的内容。 FLASH 编程或校验时,P2 亦接收高位地址和一些控制信号。 P3 口:P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个 TTL 逻辑门电路。对 P3 口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时,被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流(IIL) . P3 口除了作为一般的 I/0 口线外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示: 端口引脚 第二功能 P3.0 RXD(串行输入口〕 P3.1 TXD(串行输出口〕 P3.2 INTO(外中断 0〕 P3.3 INTO(外中断 l) P3.4 TO (定时/计数器 0 ) P3.5 Tl (定时/计数器 l ) P3.6 WR(外部数据存储器写选通) P3.7 RD(外部数据存储器读选通) 此外,P3 口还接收一些用于 FLASH 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。 RST:复位输入。当振荡器工作时,RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。 ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节.一般情况下,ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 对 Flash 存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。 PSEN:程序储存允许 PSEN 输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89C52 由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次 PSEN 有效,即输出两个脉冲。在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次 PSEN信号。 EA/VPP:外部访问允许。欲使 CPU 仅访问外部程序存储器(地址为0000H-FFFFH ) , EA 端必须保持低电平(接地).需注怠的是:如果加密位LBI 被编程,复位时内部会锁存 EA 端状态。 如 EA 端为高电平(接 Vcc 端), CPU 则执行内部程序存储器中的指令。 flash 存储器编程时,该引脚加上+12V 的编程允许电源 VPP ,当然这必须是该器件是使用 12V 编程电压 VPP。 XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端. XTAL1:振荡器反相放大器的输出端。 3.2.4 光照检测电路 如图 2 所示,当外界环境光照强时,光敏电阻 R13 阻值较小,则 A 点电平较低;当外界环境光照弱时,光敏电阻 R13 阻值较大,则 A 点电平较高,将此电平送到单片机,由程序控制是否实现照明。 3.3 热释电传感器及处理电路 3.3.1 热释电红外线传感器 热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号。热释电传感器具有成本低、不需要用红外线或电磁波等发射源、灵敏度高、可流动安装等特点。实际使用时,在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜,这样可大大提高接收灵敏度,增加检测距离及范围。实验证明,热释电红外传感器若不加菲涅尔透镜,则其检测距离仅为 2 m 左右;而配上菲涅尔透镜后,其检测距离可增加到 10 m 以上。由于热释电传感器输出的信号变化缓慢、幅值小(小于 1 mV),不能直接作为照明系统的控制信号,因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路,使得传感器输出信号的不规则波形转变成适合于单片机处理的数字信号。根据以上要求,人体热释电检测电路组成框图如图 3 所示。 热释电红外传感器 信 号 处理电路 检测对象 菲 涅 尔 透镜 V0 图 3 热释电检测电路组成框图 3.3.2 信号处理电路 本设计采用 BIS0001 来完成对热释电传感器输出信号的处理。BIS0001 是一款具有较高性能的热释电传感器信号处理集成电路,它主要由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成。由BIS0001 构成的信号处理电路如图 4 所示。 图 4 中,热释电传感器 S 极输出信号送入 BIS0001 的 14 脚,经内部第一级运算放大器放大后,由 C3 耦合从 12 脚输入至内部第二级运算放大器放大,再经电压比较器构成的鉴幅器处理后,检出有效触发信号去启动延迟时间定时器,最后从 12 脚输出信号(Vo)送入单片机进行照明控制。实验所得,当传感器检测有人经过时,BIS0001 的 1 脚接高电平,使芯片处于可重复触发工作方式。输出 Vo(高电平)的延迟时间 Tx 由外部 R8 和 C7 的大小调整;触发封锁时间 Ti 由外部 R9 和 C6 的大小调整。 3.4 控制电路 3.4.1 延时时间选择电路 系统在 AT89C52 的 P1 中设置了延时时间选择电路,其目的是在环境光照较弱且有人经过时,照明设备延时一段时间后自动熄灭。电路通过 P1.0~P1.3设置 4 个延时时间,当 P1.0~P3.0 无开关闭合时,系统按初始值进行延时;当 P1.0~P1.3 有开关闭合时,程序从 P1.3~P1.0 进行检测,AG88环亚平台若检测到某一端口为低电平时,则系统按当前端口设置的值进行延时。设置时间关系值如表 1 所示。 表一 端口时间设置表 端口 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 时间/min 15 20 25 30 3.4.2 输出控制电路 (1)继电器 继电器是一种根据电量(电压、电流等)或者非电量(温度、时间、转速、压力)等信号的变化带动触点动作,来接通或者断开所控制的电路或者电器,以实现自动控制和保护电路或者电器设备的电器。 继电器一般有感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成。可分为电磁式继电器和非电磁式继电器两大类。 工作原理: 1)电磁式电压继电器 电磁式电压继电器是根据两端电压大小而接通或断开控制电路的继电器。这种继电线圈的导线细、匝数多、阻抗大,并联在电路中。 2)电磁式电流继电器 电磁式电流继电器串接在电路中以反映电路中热变化。为了不影响电路的正常工作,电流继电器线圈匝数少、导线)输出控制电路 单片机对光照检测电路和传感器处理电路输出的信号进行检测,输出控制信号由单片机的 P2.0 输出。在环境光照较强或光较弱但又无人经过时,P2.0 输出高电平,此时三极管 V1 截止,继电器 J1 不工作,则接在 220 V上的照明设备不亮。在光照较弱且传感器检测有人经过时,则 P2.0 输出低电平,此时三极管 V1 导通,继电器 J1 工作,则 220 V 交流电通过继电器加到照明设备上,照明设备正常点亮。 第四章 系统软件设计 4.1 软件设计的任务 软件部分的主要任务是完成对光照检测电路和对热释电传感器信号处理电路的输出信号进行处理。在光照较强时,系统继续对光照检测电路的输出状态进行检测。光照较弱时,系统对信号处理电路的输出状态 Vo 进行检测。若有人经过时Vo为高电平,系统控制照明设备点亮并按设定的时间进行延时。在延时时间内再一次检测到有人时,则系统又按设定的时间进行延时;若在延时时间内检测到室内无人时,则系统控制照明设备熄灭并重新对信号处理电路的输出状态 Vo 进行检测。 4.2 流程图及程序 基于上述分析,系统软件流程图如图 5 所示。 图 5 系统软件流程图 程序代码: #includereg52.h #define uint unsigned int 开始 系统初始化 (设置中断及 Flag=0) 光照检测 是否有人? Flag=0 熄灭照明设备 设置延时时间 Flag=1 点亮照明设备 时间到否? Flag=1?、、、 ? #define uchar unsigned char Sbit hy=p3^3; *红外信号输入 Sbit guang=p3^2; *光信号输入 Sbit sc=p2^o; *继电器输出 Uint num; Void delay(uint ms) { uint x,y; for (x=ms;x0;x--) for (y=110;y0;y--); } Void main() { delay(10000); TMOD=0*01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1; ET0=1; } if (guang==1) { Sc=o; } if(p3^2==0) { if(hy==1); sc=1; } delay(10) void T0_time()interrupt 1 { TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; num++ if(num==400)//20s { num=0; TRO=0; sc=1; } } 第五章 总结与展望 总结: 根据本次设计要求,我首先了解了国内外的智能照明控制系统的背景,便于后面的设计。系统的阅读了相关大量的书籍、资料,学习了 51 系列单片机的工作原理及使用方法,并仔细分析了课题设计要求,在实际设计过程中, 条件艰苦,由于能力有限及考虑到实际情况,部分功能未能实现,就省略掉了。本设计过程中去掉了时间显示电路,只是延时一段时间后灯灭。 本文使用 AT89C51 单片机实现主控制,完成相关电路的设计,最终实现了几个简单功能,实现路灯能够对光和人的检测并能做出相应反应,开或者延时关。基本上达到了智能照明的控制。 通过本次课程设计,我受益匪浅,学到了很多知识,大大提高了对单片机应用的认识,对 altium designer 等画图软件业有了初步的掌握。实验中我认识到理论知识与实践中的巨大差别,懂得理论知识,并不一定能够顺利的做出实际想要的效果。 总之,在这次课程设计中,丰富了理论知识,增强了自己的实际动手能力,增强了自己解决问题的能力。 展望: 在今后的实际应用中,本系统可以根据市场需求和路灯智能化发展的趋势,讲上述功能逐步实现,也可以根据不同的应用情况,开发出不同的版本,形成路灯智能控制的系列产品,满足各类路灯系统的要求,更好的为我国各个城市的建设服务。 参考文献: 【1】 《微型计算机控制技术》 【2】 《微机原理及应用》 【3】 《单片机原理》 【4】 《MCS-51 单片机指令系统》 【5】 李全利 《单片机原理及接口技术》 高等教育出版社 【6】 刘志名 《电路分析》 西安电子科技大学出版社 【7】 万文略 《单片机原理与应用》 重庆大学出版社 年 月 日 燕山大学 课程设计评审意见表 指导教师评语: 成绩: 指导教师: 年 月 日 答辩小组评语: 成绩: 组长: 年 月 日 课程设计总成绩: 答辩小组成员签字: 年 月 日

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