单片机光控人体感应灯参考文献
单片机路灯控制系统的设计
摘要：随着社会需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计的。本系统采用STC系列单片机STC12C5A60S2和相关的人体检测设备设计智能灯控制系统，实现了能根据实际光线条件通过STC芯片的P2.0口控制继电器的开关来控制开关灯的功能，并通过按键来设置延时开灯的时间，掉电可以保存掉电设置时间。
关键词：晶体三极管，人体感应模块，光敏电阻，STC单片机。
1、整体方案的设计
本电路主要利用单片机及少数外围元件组成光控人体感应节能灯，白天，由于光线照射，该灯始终处于关闭状态，一到晚上，在黑暗中，该灯只要收到一个人体红外信号，灯就自动点亮，而后人离开时，可以通过按键设置延时时间来控制灯的自动熄灭，可以达到节电的目的，其装置省去了能耗大、笨重、极易产生热量的电源变压器，具有结构简单、自耗电轻微、性能稳定、灵敏度高、通用性强的特点。
根据设计要求，提出总体方案并画总体程图如如图1-1所示
图1-1
结合上面的框图，提出一下基本设计思路：设计一个光控电路，主要用于检测外界光照信号；设计一个人体感应电路，主要用与检测人体红外信号；另外设计一个主控电路，用于接受各模块检测的光信号、
人体红外信号、并对两者进行处理；最后设计灯电路，用于照明。
2、单片机介绍
2.1 单片机概述
单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力（如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理）的微处理器（CPU）、随机数据存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出电路（I/O口）等电路集成到单片芯片上，构成一个最小而完善的计算机系统。有时还包括定时器/计数器，串行通信口、显示驱动电路（LCD或LED驱动电路）、脉宽调制电路（PWM）、模拟多路转换器以及A/D转换器等电路，并具有独立的指令系统[3]。这些电路能在软件控制之下，准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。它能够单独地完成现代工业控制系统所要求的智能化控制功能。
单片机不同于单板机，芯片在没有开发出来以前，只具有功能极其强大的超大规模集成电路，如果再赋予它特定的程序，它便是一个最小的、完整的微型计算机控制系统。单片机的使用需要用户了解其芯片的内部结构和相应的指令系统以及其他一些集成电路设计技术和系统设计所需要的理论技术。在特定的程序控制下，就能使该芯片实现特定的功能。
然而，不同单片机的硬件结构和指令系统不尽相同，即它们的技术特征也不同，硬件特征主要和单片机芯片的内部结构有关，因此，设计人员必须熟练掌握其性能是否满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标（功能特性、控制特性和相关的电气参数特性等），这些信息我们可以从生产厂商的技术手册中得到。指令特性则指我们熟悉的单片机寻址方式、数据处理和逻辑处理方法、输入/输出特性等。开发环境包括指令的兼容性及可移植性，软、硬件资源等。要利用单片机开发实际的应用系统，就必须掌握其硬件结构特征、指令系统和开发环境。
单片机控制系统已基本取代了以前复杂的电子线路或数字电路构成的控制系统，用软件来实现产品的智能化。现在，单片机的控制范畴无所不在，其应用领域也越来越广泛。
单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经济效益，更重要的是它从根本上改变了传统的控制方法和设计理念，向着嵌入式系统方向发展。随着嵌入式系统的快速发展和在各行各业的深入应用，人们的电子设备的小型化、智能化的要求也越来越高。在航空航天、机械加工、工程控制、智能仪器仪表、家用电器、通信系统等领域，单片机都正在发生着非常重要的作用。单片机应用技术业已成为现代电子技术应用领域十分重要的高新技术之一，是电子工程技术
人员必备的知识技能，它能使你设计出更具智能化和方便的产品。
单片机及其应用系统之所以能发挥着如此重要的作用，归纳起来有如下的原因：
（1）单片机具有体积小、功能强、价格低、使用灵活等特点，具有明显的优势和广阔的应用前景。
（2）单片机具有独立的指令系统，可以将我们的设计思想充分表达出来，使产品智能化。
（3）系统配置以满足控制对象的要求出发点，使得系统具有较高的性价比。
（4）应用系统通常将程序驻留在片内（外）ROM中，抗干扰能力强，可靠性高，使用方便。
（5）单片机本身并不具备开发能力，一般情况下，需要借助专用的开发工具在相应的开发环境下，进行系统的开发和调试，但最终形成的产品简单实用，成本低，效益高。
（6）单片机应用系统所使用的存储芯片可选用EPROM、EEPROM、OTP芯片或利用掩膜形式生产，便于批量生产和应用。大多数单片机如51系列，开发芯片和扩展应用芯片相互配套，降低了系统成本。
（7）由于系统小巧玲珑，控制功能强、体积小，便于嵌入被控设备内，大大推动了产品的智能化。
单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。
通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、4代的发展，以达到了32位单片机，是目前单片机的顶级产品，具有极高的运算速度。随着微电子技术和集成电子技术的不断发展，单片机正朝着高集成度、低功耗、低电压、多功能方向发展。STC系列单片是众多单片机中的一种，由于它们都是基于8051内核发展起来的，所以称51单片机，而本次设计就是基于51单片机完成的。
2.2 单片机的主要功能及应用领域
现在的单片机功能越来越强大，集成度越来越高，有很多曾经的外围器件都已经在内部集成。
它的功能很多：比较器；模数/数模转换器；PWM；多种多样的接口；LCD驱动；存储器等等。同时它也是计算机—单片微型计算机。部分单片机的计算能力已经比早期PC的CPU强大，速度也越来越快。甚至也有类似双核CPU的设计出
现。因为能够运行程序，所以可以做很多的事情。几乎您上网用的计算机能做的事情，它都同样能做。只是能力没那么强大。比如：可以读写硬盘、可以接受按键输入、可以显示输出、可以驱动打印、您甚至可以给它接个鼠标。当然这可能涉及一些接口的问题，但是CPU也不是直接做这些事情的。
它的输入输出，如前面所说，也是多种多样的。可以是模拟量，也可以是数字量，标准的USB接口也已经集成在了单片机内部。
此外，单片机的体积小、价格低、可靠性高、适用面宽、有着其本身的指令系统等诸多优势，在各行各业都得到广泛应用。单片机的应用领域可归纳为几个方面：
（1）智能化家用电器：各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制，升级换代，提高档次。如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。
（2）办公自动化设备：现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。
（3）商业营销设备：在商业营销系统中已广泛使用的电子秤、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。
（4）工业自动化控制：工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。如各种测控系统、过程控制、机电一体化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。
（5）智能化仪表：采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次，强化了功能。如数据处理和存储、故障诊断、联网集控等。
（6）智能化通信产品：最突出的是手机，当然手机内的芯片属专用型单片机。
（7）汽车电子产品：现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器（黑匣子）等都离不开单片机。
（8）航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域：单片机的应用更是不言而喻。
单片机应用的意义不仅在于它的广阔范围及所带来的经济效益，更重要的意义在于，单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。随着单片机应用的推广，微控制技术将不断发展完善。
2.3 单片机的发展趋势
随着微电子技术和集成电路技术的迅速发展，目前各个公司研制出了能够适用于各种领域的单片机。高性能单片机芯片市场也异常活跃，采用新技术，使单片机的种类、性能不断提高，应用领域迅速扩大[4]。单片机的改进和发展归纳起来有以下几个方面：
（1）CPU的改进：现在CPU开始采用双CPU结构，提高了芯片的处理能力。
（2）存储器的发展：增大了片内存储器容量；片内采用EEPROM和Flash 可在线编程，读/写更方便；采用了编程加密技术。
（3）内部资源增多：片内资源越丰富，产品的体积就越小，可靠性就越高。
（4）I/O接口形式增多，性能提高。
（5）引脚的多功能化：单片机现在普遍采用管脚复用的设计方案。
（6）低电压和低功耗：单片机制造时普遍采用CMOS工艺。
3、硬件电路设计
3.1 STC12C5A60S2单片机简介：
STC12C5A60S2单片机是以51内核为主的系列单片机，STC单片机是宏晶生产的单
时钟/机器周期的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8—12倍，内部集成MAX810专用复位电咱。4路PWM8路高
速10位A、D转换，针对电机控制，强干扰场合。STC12C5A60S2单片机引脚如下图：
STC12C5A60S2单片机主要性能
●高速：1 个时钟/ 机器周期，增强型8051 内核，速度比普通8051 快8～12 倍
●宽电压：5.5～3.8V，2.4～3.8V
●低功耗设计：空闲模式，掉电模式（可由外部中断唤醒）
●工作频率：0～35MHz，相当于普通8051：0～420MHz--- 实际可到48MHz，相当于8051：0～576MHz
●时钟：外部晶体或内部RC 振荡器可选，在ISP 下载编程用户程序时设置
● 16K 字节片内Flash 程序存储器，擦写次数10 万次以上
● 512 字节片内RAM 数据存储器
●芯片内EEPROM 功能
● ISP / IAP，在系统可编程/ 在应用可编程,无需编程器/ 仿真器● 10 位ADC，8 通道, STC12C5A60S2系列为8 位ADC。4 路PWM 还可当4 路D/A 使用
● 2 个硬件16 位定时器，兼容普通8051 的定时器。4 路PCA 还可再实现4 个定时器
●硬件看门狗（WDT）
●高速SPI 通信端口
●全双工异步串行口(UART),兼容普通8051 的串口
●先进的指令集结构，兼容普通8051指令集
4 组8 个8 位通用工作寄存器（共32 个通用寄存器）
有硬件乘法/ 除法指令
●通用I/O 口（27/23/15 个），复位后为：准双向口/ 弱上拉（普通8051 传统I/O 口）
可设置成四种模式：准双向口/ 弱上拉，推挽/ 强上拉，仅为输入/ 高阻，开漏每个I/O 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过55mA。
3.2光敏电阻介绍:
光敏电阻是一种特殊的电阻，其阻值随着光线强度的变化而变化。其工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻如图所示。为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。构成光敏电阻的材料有金属的硫化物、硒化物、碲化物等半导体。
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子—空穴对的出现使电阻率变小。光照愈强，光生电子—空穴对就越多，
阻值就愈低。当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小。
在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。
光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，然后接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。光敏电阻的原理结构如图所示。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值[9]。
图4-3 光敏电阻原理图
在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。
3.3人体检测模块介绍
红外热释电处理芯片BISS0001:
BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。
特点
CMOS工艺
数模混合
具有独立的高输入阻抗运算放大器
内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰
内设延迟时间定时器和封锁时间定时器
采用16脚DIP封装
管脚图
引脚
名
称
I/O功能说明
1 A I 可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，允许重复触发；反之，不可重复触发
2 VO O 控制信号输出端。由VS的上跳前沿触发，使Vo输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态。
3 RR1 -- 输出延迟时间Tx的调节端
4 RC1 -- 输出延迟时间Tx的调节端
5 RC2 -- 触发封锁时间Ti的调节端
6 RR2 -- 触发封锁时间Ti的调节端
7 VSS -- 工作电源负端
8 VRF I 参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可使定时器复位
9 VC I 触发禁止端。当VcVR时允许触发(VR≈0.2VDD)
10 IB -- 运算放大器偏置电流设置端
11 VDD -- 工作电源正端
12 2OUT O 第二级运算放大器的输出端
13 2IN- I 第二级运算放大器的反相输入端
14 1IN+ I 第一级运算放大器的同相输入端
15 1IN- I 第一级运算放大器的反相输入端
16 1OUT O 第一级运算放大器的输出端
工作原理
BISS0001是由运算放大器、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的数模混合专用集成电路。
以下图所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。不可重复触发工作方式下的波形。
首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(≈0.5VDD)后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。COP3是一个条件比较器。当输入电压VcVR时，COP3输出为高电平，进入延时周期。当A端接“0”电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所谓不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。在Ti时间内，任何V2的变化都不能使Vo 跳变为有效状态（高电平）,可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。
以下图所示的可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。 可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs 不能触发Vo 为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs 可重复触发Vo 为有效状态，并可促使Vo 在Tx 周期内一直保持有效状态。在Tx 时间内，只要Vs 发生上跳变，则Vo 将从Vs 上跳变时刻起继续延长一个Tx 周期；若Vs 保持为“1”状态，则Vo 一直保持有效状态；若Vs 保持为“0”状态，则在Tx 周期结束后Vo 恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti 时间内，任何Vs 的变化都不能触发Vo 为有效状态。
4、各个模块的设计
4.1光控模块的设计
本模块设计主要采用关敏电阻串联一个滑动变阻器进行分压。
12
光敏电阻
R1
POT2
+5V
P1.0
该模块的基本原理：白天，光照较强；光敏电阻阻值较小与电阻比较分压较小，单片机P1.0口电压采样。通过单片机内部自带的AD 转换功能，进行数模转换，比较每次采样的数值不同来判断灯的开与关。
4.2人体检测模块采用及工作原理
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领域应用前景看好。比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机。电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构。开启监视器或自动门铃上的应用。结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等……。您可以根据自己的奇思妙想，结合其它电路开发出更加优秀的新产品。或自动化控制装置。热释电传感器基本知识
热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ，即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，ΔT=0，则传感器无输出。当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，产生ΔT，则有ΔT输出；若人体进入检测区后不动，则温
度没有变化，传感器也没有输出了。所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。由实验证明，传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜)，其检测距离小于2m，而加上光学透镜后，其检测距离可大于7m。功能特点：
1.全自动感应：当有人进入其感应范围则输入高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平。输出低电平。
2.光敏控制(可选）：模块预留有位置，可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。光敏控制为可选功能,出厂时未安装光敏电阻。如果需要，请另行购
3.两种触发方式：L不可重复，H可重复。可跳线选择，默认为H。
A.不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时时间一结束，输出将自动从高电平变为低电平。
B.可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。
4.具有感应封锁时间(默认设置：3-4秒)：感应模块在每一次感应输出后(高电平变为低电平)，可以紧跟着设置一个封锁时间，在此时间段内感应器不接收任何感应信号。此功能可以实现(感应输出时间和封锁时间)两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。
5.工作电压范围宽：默认工作电压DC5V至20V
6.微功耗：静态电流65微安，特别适合干电池供电的电器产品。
7.输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。
使用说明：
1感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间，在此时间模块会间隔地输出0-3次，一分钟后进入待机状态。
2. 应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜，以免引进干扰信号产生误动作；使用环境尽量避
免流动的风，风也会对感应器造成干扰。
3. 感应模块采用双元探头，探头的窗口为长方形，双元（A元B元）位于较长方向的两端，当人体从左到右
或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值，差值越大，感应越灵敏，当人体从正面走向探
头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不到红外光谱距离的变化，无差值，因此感应不灵敏或不工作；所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平行，保证人体经过时先后被
探头双元所感应。为了增加感应角度范围，本模块采用圆形透镜，也使得探头四面都感应，但左右两侧仍
然比上下两个方向感应范围大、灵敏度强，安装时仍须尽量按以上要求。模块图如下：
4.3显示倒计时模块设计
显示电路采用三位位共阴LED 数码管做为时间显示。段选接P0口，再接221欧姆上接排阻。位选分别接P2.7，P2.6，P2.5口。每次开始倒计时延时关灯时，数码管就显示用户设置的时间。如没开灯，数码管显示00。显示电路如下图：
P1.01P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RS T 9P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2 INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WP 16P3.7/RD 17XTAL218XTAL119GND 20
P2.021
P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728NA 29ALE 30EX_LVD 31P0.732P0.633P0.5
34P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VC C 40
P1.12STC40
AT1STC
+5V
A 1
B 2
C 3
D 4
E 5
F 6
G 7D P
8
P 19P 210P 3
11
LED1
3LED
1
23456789
J39排阻
P2.0
P2.4
4.4控制模块的设计
但模块主要采用单片机；其电路图所示
D
该模块的工作原理：当同时满足有人体红外信号与满足光信号时，即单片机的P2.4口检测到低电平，同时P1.0口采样得到的数值同时满足通过程序是单片的另一端口P2.0输出低电平作为驱动，控制继电器的通段来控制灯的开关。当红外人体检测、光同时满足所设置条件时继电器工作控制外围灯亮，这时数码管显示所设置的倒计时时间，开始倒计时一秒的递减。倒计时完毕后如不满足声光条件，继电器断开，灯不亮。如满足继电器控制灯继续点亮。
4.5按键电路设计
三个轻触开关组成按键电路，因为都是独立的按键所以采用直接接地的方法，这样电路比较简单，达到了效果。三个独立式按键分为设置键，加键，减键。分别连接P3.0、P3.1、P3.2IO口。当按下设置键就可以对开关延时时间进行设置，通过加、减键对时间加减，每一次加1秒或减1秒。最高可加到100，最低可减到0。再按一次设置键退出倒计时时间设置。并擦写单片机内部存储数据单元，把设置
数据保存。当掉电再上电时，设置的时间不变。
5、总体工作方案电路图
将各模块的电路图连接起来组成总体工作电路图如下：
J1
该设计的原理基本思想：在黑天由于光照强较弱光敏电阻阻值较大，在与电阻串联的支路上分的电压较大且该支路接在比较器的负端；与另条一串有滑动变阻器分得的电压相比较大；经过单片机采样进行数据比较，来判断继电器的通与断；当有人体信号时，红外人体感应
集成块输出高电平；两端信号同时送到单片机的P2.4口和P1.0，通过程序，当两端口检测到的信号同时满足所设条件时；单片机的P2.0端口输出低电平，从而控制继电器的通与断来点亮灯泡。
基于单片机的光控路灯设计含程序和仿真图
机电工程系 课程设计报告 题目: 光控路灯 专业：___应用电子技术______ 班级：___应电（1）班_______ 学号：___100601****_________ 姓名：____潘某某____________ 指导老师：____某某某___________ 答辩日期：___2012年6月6号___
目录 一、绪论 (3) 二、对本课程设计的分析 (4) 2.1所需的软硬件 (4) 2.2工作原理 (4) 三、主要电路模块的实现方案比较及选择 (5) 3.1光敏电阻感应模块与AD/DA转换模块 (5) 3.2IIC总线模块 (6) 3.3LED灯与数码管显示模块 (7) 3.4单片机最小系统模块 (9) 四、系统电路图 (10) 五、系统的软件设计 (12) 六、结论 (13) 七、课程设计过程中遇到的主要问题以及解决办法 (13) 八、心得体会 (14) 九、附件 (15)
一、绪论 随着社会的发展，路灯已经成为一个城市的照明系统中不可分割的一部分，在城市照明中发挥着举足轻重的作用，而其所依靠的就是路灯自动化控制系统。 但当前大多采用的是定时的路灯自动化控制系统。其通常都是采用全夜式开启路灯的自动化控制系统。但因为夏天跟冬天因为天亮与天黑的时差颇大，使得夏天晚上过早的路灯就开启，早上又过晚的关闭。且世界奇观这么多，偶尔总会出现点极端的天气状况，会造成白天天过黑、夜晚又如白昼般亮的情况（如日全食等），而路灯又不会自动开启或者关闭，这就使得交通事故的发生概率增大，路灯在这种情况下失去了其应有的价值和意义也造成能源的白白浪费。而且现在路灯已经全球基本普及，大到世界有名的大城市，小到小城镇、小乡村都已经有了路灯，可想而知世界能源在这块的浪费上是多么的巨大。 光控路灯不仅可以解决这类问题，还可以使路灯在有需要的时候自动开启或者关闭，避免了路灯在不需要的时候自动开启或者关闭。大大的避免了能源不必要的浪费，对于地球环保和能源的节约，可以起到巨大的作用。一个城市每年在这块能源的经济支出上对于普通人来说简直是一个天文数字，一个人一辈子的用电可能都没有城市路灯几天的使用量大。光控路灯如果可以普及化，不仅可以为城市省下了一大笔的开支，使其可以将节省下的资金投资到更有意义的地方去，使得城市可以更好、更快的发展。对于世界来说，更是可以取得巨大的节约能源效果，对于绿色地球的实现做出巨大的贡献。 路灯自动化的控制方式有很多，本系统采用STC 89C52和七段数码管显示器、LED灯等相关的光电检测、控制、显示设备，来设计智能光控路灯自动化系统。实现能根据外界光线条件通过IIC总线模块、AD/DA转换模块等的处理实现控制路灯的自动化开启或者关闭功能。 本设计是以光敏电阻对于外界光线强弱的感应能力为基础进行的路灯自动化控制系统设计。当光线强度弱到一定程度的时候，路灯就会自动灭掉；当光线强到一定程度的时候，路灯就会自动开启。本设计以当外界光线强度弱到使光敏电阻阻值大于等于200欧的时候，LED灯会自动开启；小于200欧的时候，自动关闭。
C51单片机实行流水灯程序
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光控路灯实验报告
电子综合课程设计报告题目: 自动光控路灯系统设计 班级： ： 学号：
1.功能要求 （1）白天时，路灯自动关闭（路灯可用小灯泡代替。但必须用继电器控制路灯）； （2）晚上时，路灯自动打开； （3）可以调节亮度触发点。 2.方案论证 利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点。总体设计分为两个模块：主控模块，被控模块。主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接。 3.硬件电路分析与设计 光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化，将其转换为电信号加到的三极管的基极，经处理后从集电极输出，输出电压随光照强度的减弱而增加，通过继电器实现路灯的自动转换。当光照强度很
大时，光敏电阻阻值很小，三极管VT1分得的电压较小，三极管VT1、VT2截止，继电器不工作，灯泡不亮；当光照强度很小时，光敏电阻阻值很大，三极管VT1分得的电压较大，三极管VT1、VT2导通，继电器工作，灯泡亮。通过调节滑动变阻器，可调节亮度触发点。 光敏电阻 光敏电阻器又叫光感电阻，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；一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。光敏电阻的阻值随入射光的强弱变化而变化，无光照时的阻值叫暗阻，通常很大；在光线照射时的阻值很小，叫亮阻。光敏电阻的主要参数有亮电阻，暗电阻，光电特性，光谱特性，频率特性，温度特性。通过测量，得到本次试验中的光敏电阻亮阻值约为3.7K，暗阻值约为400K。 光敏电阻的光电特性 继电器 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回
基于单片机的流水灯系统
目录 1.系统方案选 (x) 1.1 设计要求 (x) 1.2 方案选择 (x) 2 系统的硬件设计与实现 (x) 2.1芯片介绍 (x) 2.2 电源 (x) 2.3 时钟 (x) 2.4 I/O线 (x) 2.5 晶振电路 (x) 2.6 LED电路 (x) 2.7按键电路 (x) 3 系统的软件设计 (x) 3.1 程序流程图 (x) 3.2 程序设计 (x) 3.3 仿真电路图 (x) 3.3.1仿真电路初始化图 (x) 3.3.2 仿真结果(设计实现的功能) (x) 3.3.3 结论 (x) 4．设计心得与体会 (x) 5．参考文献 (x)
【摘要】：若干个灯泡有规律依次点亮或者依次熄灭叫流水灯，它用在夜间建筑 物装饰方面。例如在建筑物的棱角上装上流水灯，可起到变换闪烁美不胜收的效果。一般情况下单片机的流水灯由若干个LED发光二极管组成，在单片机系统运行时，可以在不同的状态下让流水灯显示不同的组合，作为单片机运行正常的指示，当单片机系统出现故障时，可以利用流水灯显示当前的故障码，对故障做出诊断。 本设计采用一块单片机（AT89C52.BUS）作为流水灯系统的控制核心，通过编程来实现单片机I/O口对LED的控制，使流水灯显示上下流动、停止流动、闪灯等功能，并由按键控制流水灯的不同亮法，LED的工作方式通过键盘的扫描实现。其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接的LED的I/O口送出低电平来 实现LED的点亮。 【关键词】：流水灯按键控制单片机 1、方案： 1.1设计要求： 以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器： P1.2—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。 P1.3—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。 P1.4—上，按此键则灯由上向下流动。 P1.5—下，按此键则灯由下向上流动。 1.2方案选择： 根据题目的要求，控制模块需要选择单片机作为核心控件，可以选择的单片机有AT89C51、AT89C52还有各自的总线型号的，而对于按键，可以选择BUTTON，当然用SWITCH来代替也是可以实现的；显示模块的LED发光二极管也有很多颜色可以供选择如红色、蓝色、绿色等。 考虑到题目的要求与电路图布线的问题，经过仔细的分析和论证，最终的方案如下：单片机：AT89C52.BUS、按键：BUTTON 发光二极管：LED-RED。 系统的基本框图1.2.1所示，单片机主要用于对流水灯模块（发光二极管）的控制，实现流水灯从上往下流、停止、由下往上流、闪烁的功能，而按键模块控制单片机I/O口的输出电平，间接地控制流水灯模块。
光控感应灯
目录 标题 (1) 中文摘要 (1) 1序言 (2) 2设计任务和性能指标 (3) 2.1设计任务 (3) 2.2性能指标 (3) 3系统的总体设计 (3) 4系统的硬件设计 (4) 4.1单片机的概述 (4) 4.2人体热释传感器模块 (5) 4.3光控电路部分 (6) 4.4显示电路部分 (7) 5调试及性能分析 (8) 5.1作品调试 (8) 5.2性能分析 (8) 6参考文献 (8) 谢词 (9) 外文页 (10)
光控感应灯设计与制作 摘要：本设计采用AT89C51单片机作为整个控制核心，外接有光控电路、人体热释红外感应器模块和显示模块。本设计具有稳定性好，抗干扰强等特点，是新一代的绿色节能照明工具。光控感应灯只有在夜晚有人经过时，灯自动开启照明，人离开后可自动延时关闭，这样也大大节约了能源。光控感应灯适合安装在人们经常活动的地方，可提高其灵敏度及工作范围。所以，致力于光控感应灯的研究具有现实意义。 关键词：AT89C51 光控电路人体红外感应模块LED 1序言 随着科学技术的发展，人们的生活水平也有很大的改善。我们日常生活中所使用的照明工具从钨丝灯泡到现在使用的节能灯，现在又出现光控感应灯，这些更方便我们使用。光控感应灯给我们的生活带来了很大的方便，也为我们节约了很大的能源，在未来的生活中运用将越来越广泛。 光控感应灯可以安装在人经常活动的地方，可提高其灵敏度和工作范围，不要安装在潮湿的天花板或墙壁上。光控感应灯在夜晚有人时可以自动开启照明，人离开后可自动延时关闭。人体热释红外感应器原理是根据人体红外感应，人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。可以设置光敏控制，白天或光线强时不感应。HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口，LHI778探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛用于各类自动感应电器设备。光控电路运用了光敏电阻器，光敏电阻器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。光敏电阻器是一般用于光的测量、光的控制和光电转换。 本设计采用单片机技术，多个模块的使用，制作了一个光控感应灯。电路设计清晰，稳定性能好。本作品对人们的生活起了很大的改善，而且这一方面的研究很具有现实意义，不仅可以节约能源，也为人们带来了生活上的方便。
(完整版)51单片机流水灯程序
1.第一个发光管以间隔200ms 闪烁。 2. 8 个发光管由上至下间隔1s 流动，其中每个管亮500ms, 灭500ms 。 3. 8 个发光管来回流动，第个管亮100ms 。 4. 用8 个发光管演示出8 位二进制数累加过程。 5. 8 个发光管间隔200ms 由上至下，再由下至上，再重复一次，然后全部熄灭再以300ms 间隔全部闪烁 5 次。重复此过程。 6. 间隔300ms 第一次一个管亮流动一次，第二次两个管亮流动，依次到8 个管亮，然后重复整个过程。 7. 间隔300ms 先奇数亮再偶数亮，循环三次；一个灯上下循环三次；两个分别从两边往中间流动三次；再从中间往两边流动三次；8 个全部闪烁 3 次；关闭发光管，程序停止。 1 #include
uint x,y; for(x=200;x>0;x--) for(y=100;y>0;y--); } #include
楼道声光控灯及开关----课程设计
楼道声光控灯及开关----课程设计(总30页) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
课程设计 楼道声光控制灯 系别：电子工程系 班级：电信13-2 组员：杨芹周超周正 霖 黄永杰格绒次 里 唐兢杰湛清华 指导老师：蒋雪琴
目录 摘要 (3) 引言 (4) 第1章设计流程 (5) 第2章电源模块 (7) 电源电路的设计 (7) 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7) 电源电路的其他设计 (9) 第3章信号收集模块 (9) 光信号收集电路 (11) 光信号电路的设计 (11) 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11) 光信号电路相关参数的分析 (12) 声音信号收集电路 (12) 第4章信号处理模块 (14) 芯片TC4081BP的介绍 (14) 芯片TC4081BP的工作原理…………………………………………..14. 第5章延时模块 (16) 延时电路的设计 (16) 延时电路的工作原理 (16) RC电路的放电过程 (17) RC电路的时间常数 (17) 延时时间的可优化性 (18)
第6章被控制模块 (19) 被控制电路的设计 (19) 被控制电路相关参数的分析 (20) 相关元件介绍 (20) 总结 (24) 参考文献 (25) 摘要 声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所，它具有体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。 本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。 在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光
基于单片机的LED流水灯设计
基于单片机的LED流水灯设计 设计任务 1掌握MCS-51系列8051、8255的最小电路及外围扩展电路的设计方法 2了解单片机数据转换功能及工作过程 3设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示4完成主要功能模块的硬件电路设计 5用proteus软件完成原理电路图的绘制 一设计方法 本课题使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED 的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到
“流水”效果了。 二方案论证与比较 2.1循环移位法 在上个程序中我们是逐个控制P1端口的每个位来实现的，因此程序显得有点复杂，下面我们利用循环移位指令，采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数，这个数本身就让P1.0先低，其他位为高，然后延时一段时间，再让这个数据向高位移动，然后再输出至P1口，这样就实现“流水”效果啦。由于8051系列单片机的指令中只有对累加器ACC中数据左移或右移的指令，因此实际编程中我们应把需移动的数据先放到ACC中，让其移动，然后将ACC移动后的数据再转送到P1口，这样同样可以实现“流水”效果。具体编程如下所示，程序结构确实简单了很多。 2.2查表法 上面的两个程序都是比较简单的流水灯程序，“流水”花样只能实现单一的“从左到右”流方式。运用查表法所编写的流水灯程序，能够实现任意方式流水，而且流水花样无限，只要更改流水花样数据表的流水数据就可以随意添加或改变流水花样，真正实现随心所欲的流水灯效果。我们首先把要显示流水花样的数据建在一个以TAB为标号的数据表中，然后通过查表指令“MOVC A，@A+DPTR”把数据取到累加器A中，然后再送到P1口进行显示。具体源程序如下，TAB标号处的数据表可以根据实
单片机光控人体感应灯
本科毕业论文(设计) 题目：单片机光控人体感应灯 学院：物理与电子科学学院 班级：2010级电子三班 姓名：许鋆 指导教师：杨春花职称：教授 完成日期： 2014 年 5 月 26 日
单片机光控人体感应灯 摘要：节能减排一直是全社会关注的一大热点问题，随着新式单片机与传感器的不断发展，五花八门的智能节能产品层出不穷。本文的单片机人体感应灯就是在智能、人体感应的基础上研发的基于STC12C5A60S2系列单片机、光控模块、感应模块和独立按键电路的节能设备。本设备可根据人体感应和环境光线来控制，自动实现人来灯亮，人走灯灭的功能。 关键词：人体感应；单片机；光敏电阻
目录 1 引言 (1) 2 人体感应灯整体方案设计 (1) 3 总体工作方案电路图 (2) 4 人体感应灯硬件电路设计 (4) 4.1 STC12C5A60S2单片机 (4) 4.2光控模块 (4) 4.2.1 光敏电阻 (4) 4.2.2 光控模块设计 (4) 4.3人体检测模块 (6) 4.3.1红外热释电处理芯片BISS0001 (6) 4.3.2 工作原理 (7) 4.3.3 功能特点 (8) 4.4 显示倒计时模块设计 (9) 4.5控制模块 (9) 4.6按键电路设计 (10) 5 焊接与调试 (11) 总结 (14) 参考文献 (15)
1 引言 在科学技术不断进步和能源利用日益紧张的状况下，节能减排自然成了社会所关注的焦点，因此各种智能节能产品层出不穷。本设计正是为了响应节能减排的号召。灯具作为千家万户不可缺少的用品，节能自然是基本要求。因为难免会出现人离开了，但是忘记关灯情况，本设计所设计的智能光控人体感应灯正是为了解决这一问题。 这个光控人体感应灯可以广泛的应用在生活中的方方面面，比如安装在家里，楼道里，或者作为路灯使用也是不错的选择。其目的都是为了节能。它是一个利用单片机控制的小型设备，同时拥有光控模块和人体感应模块。在白天或者是光照强度较高的情况下，由于有光控模块，所以该设备会始终保持关闭。当夜幕降临或者光照强度低到预设的程度时，人体感应模块检测到有人靠近，就会立即启动照明电路。当照明电路启动，又检测到人已经离开，则会经过预设好的短暂延迟之后自动关闭照明电路。值得一提的是，通过调节光控模块，可以满足各种光照条件下的照明需求。 随着单片机技术的日益成熟，以及光控技术和人体感应技术的完善，使得本设计变得可以实现。目前，经过设计与制作调试，本设备已经能够正常完成所有预设的功能。能够切实做到人来灯亮，人走灯灭的功能。 2 人体感应灯整体方案设计 这款设计主要是使用单片机和一些不同功能的模块共同组成的具有光控效果和人体感应能力的节能灯。白天，因为有足够的光线强度进行照射，灯的自控开关会一直处于敞开状态，灯会是关闭的；晚上的时候，光线较弱，灯的自控系统会通过红外线感应人体信号，灯就会自动点亮。在人要离开的时候，可以通过按键的设置来设置灯在自动熄灭时的延迟时间，这样，在人们离开以后，灯会根据感应信号的消失，在特定的时间时会自动熄灭，以此来达到节能的目的。该设计改变了原有的设计思路，从而达到了节能降耗的目的，并且使用简单、灵敏、广泛使用性强。 根据设计要求，得出本设计需要一个外接电源用来供电；需要一个单片机用来负责各个模块的控制；需要一个光控模块来感应周围环境的光照强度；需要一个人体感应模块来检测周围是否有人；同时还需要一个按键电路来设置自动关闭的延迟时间，为了降低设备的自我误操作，自动延迟关闭是必须的，它能保证在检测失误的时候能够有一段缓冲时间，避免了人还在设备附件，但是灯却自动熄
(完整word版)51单片机流水灯
51单片机的流水灯控制 班级：100712 姓名：全建冲 学号：10071047
一、设计要求 用51单片机设计一个流水灯的控制方案，要求采用定时器定时，利用中断法控制流水灯的亮灭，画出电路图和程序流程图，写出程序代码以及代码注释。 二、电路原理图 原理图分析： 本原理图采用STC89S52单片机控制8个LED灯，其中8个LED灯的负极接单片机的P1端口，正极通过1KΩ排阻连接到电源上。原理图中还给出了晶振与复位端，以保证控制器的稳定工作。
三、程序流程图
四、程序代码及注解 1.非中断定时器控制 #include
i++; if(i==10)//500毫秒定时 { i=0; P1=a;//P1端口赋值 a=_crol_(a,1);//循环左移 } TF=0;//清除定时器溢出标志 } } } 程序分析：本程序采用非中断定时器法控制流水灯，核心语句在于读取标志位TF位，TF为定时器溢出标志位，溢出时硬件自动置一，所以循环读取标志位以判断定时器是否溢出，而每次溢出需要手动清零，否则定时器无法再次溢出，利用标志i读取10次即可达到500毫秒的定时。另外需要注意的是单片机晶振为11.0592MHz,所以计时一个数的时间为12/11.0592=1.085us，故定时50毫秒的计数为50000/1.085=46080。 2.中断定时器控制 #include
传感器光控灯实验报告
河北科技大学 课程设计报告 学生姓名：张念琦学号：120701235 专业班级：电信122 课程名称：传感器原理及应用 学年学期：2014—2015学年第一学期指导教师：陈书旺 2014年12月
课程设计成绩评定表
目录 一.摘要 (1) 二.设计目的 (1) 三.设计题目 (1) 四.设计任务与要求 (2) 五、所用器件及功能 (2) 六、设计原理及原理图 (7) 1、设计原理 (7) 2、设计原理图 (8) 3、设计步骤 (8) 4、电路框图 (8) 七、电路实物图 (8) 八、电路说明 (9) 九、制作过程和调试 (9) 十、心得体会 (10) 十一、参考文献 (12)
一、摘要 光控电灯，就是用光线来控制电灯所需的电流，让电流接通或断开，以达到开关电灯的目的。其主要元器件是光控管，当光线照射时，产生能控制开关电路的电流，起到控制作用。目前，江河、海洋的灯塔，公路的路灯，和其他一些无人值守而又需要照明的地方，普遍采用光控灯。 本课题介绍的光控自动照明灯，电路简单，使用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的,该设计主要介绍的是关于光控的电路设计。光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候灯就会慢慢的熄灭。在较黑暗或完全没有光照的时候灯就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，和延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。 在现代社会中，某些场所灯光已经不再满足与单纯的手动开关，而是向智能和人性化方向发展，方便与节能已经是主题口号，所以各种光控灯应运而生，而且在光控基础上在发展成为更实用的声光控照明灯，所以研究光控的原理是非常有必要的。 光控灯电路作为一种简单的实用电路现在已经渗透到我们生活中很多方面，最常见的如光控照明灯，就是指在有光情况下会自动熄灭，当夜幕来临的时候等会自动的亮起来，很适合做路灯和走廊灯的控制，起到了很好的节能效果。现在的一些小孩玩具中也应用到这一原理，把光控集成电路植入于玩具当中（常见于轮滑鞋），遮光时就会出现闪光效果，非常有趣。 二．设计目的 1.通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。 4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。 5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。 6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
基于单片机的光控路灯设计含程序和仿真图
摘要 随着社会文明的不断发展，城市照明已经不仅仅局限于街道的照明，而更是发展成为了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。本系统采用51单片机和相关的光电检测设备来设计智能光控路灯控制器，利用单片机可编程控制八位逻辑I/O端口实现路灯的智能化，达到节能、自动控制的目的,避免了传统电路对能源的浪费，且路灯的自动控制更方便了工作人员的管理。而且所用的路灯采用LED灯，众所周知，LED是目前最为节能的发光元件，通过采用LED发光可以节省大量的电能，因此，智能光控节能路灯必将在未来得到广泛的应用。本设计方案采用光线强度、时间以及道路车流量的三重模式控制，在很大程度上做到了“随需而控”，同时符合了当今社会所倡导的节约型、可持续性发展的标准，因而拥有良好的可行性和具有很大的实用价值。 本设计是以光敏电阻对于外界光线强弱的感应能力为基础进行的路灯自动化控制系统设计。当光线强度弱到一定程度的时候，路灯就会自动灭掉；当光线强到一定程度的时候，路灯就会自动开启。本设计以当外界光线强度弱到使光敏电阻阻值大于等于200欧的时候，LED灯会自动开启；小于200欧的时候，自动关闭。 关键字：单片机，光敏电阻，LED，路灯照明
目录 摘要 (1) 绪论 (3) 一、目标及任务 (4) 二、硬件设计 2.1 主要模块构成 (4) 2.2电路设计 (9) 2.3 系统流程 (11) 三、系统的软件设计 3.1详细步骤 (11) 3.2 具体程序设计 (12) 3.3 系统软件执行流程 (12) 四、结论与设计调试 4.1结论 (14) 4.2课程设计过程中遇到的主要问题以及解决办法 (14) 五、心得体会 (15) 六、参考文献 (16) 七、附录（仿真图、源程序） (17)
传感器光控灯实验报告要点
河北科技大学课程设计报告 学生姓名：学号：110701141 专业班级：电信111 课程名称：传感器原理及应用 学年学期：2013—2014学年第一学期指导教师： 2013年12月
课程设计成绩评定表
目录 一·摘要 二·设计目的 三·设计要求 四·正文
4.1设计题目 4.2所用器材 4.3电路器件说明 4.4设计原理 4.5设计原理图 4.6设计步骤 4.7电路框图 4.8电路实物图 4.9电路说明 五·制作过程和调试 六·心得体会 七·参考文献 一.摘要 本课题介绍的光控自动照明灯，电路简单，使用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的,该设计主要介绍的是关于光控的电路设计。光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候灯就会慢慢的熄灭。在较黑暗或完全没有光照的时候灯就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，和延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。
在现代社会中，某些场所灯光已经不再满足与单纯的手动开关，而是向智能和人性化方向发展，方便与节能已经是主题口号，所以各种光控灯应运而生，而且在光控基础上在发展成为更实用的声光控照明灯，所以研究光控的原理是非常有必要的。 光控灯电路作为一种简单的实用电路现在已经渗透到我们生活中很多方面，最常见的如光控照明灯，就是指在有光情况下会自动熄灭，当夜幕来临的时候等会自动的亮起来，很适合做路灯和走廊灯的控制，起到了很好的节能效果。现在的一些小孩玩具中也应用到这一原理，把光控集成电路植入于玩具当中（常见于轮滑鞋），遮光时就会出现闪光效果，非常有趣。二．设计目的 1.通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。 4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。 5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。 6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 ⒎了解与课程有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，编写设计说明书。提高自己的动手能力，培养严肃、认真的工作作风和科学态度。 三．设计要求
基于51单片机的流水灯
基于51单片机的流水灯 利用51单片机P0口实现8个LED(发光二极管)的流水灯控制。可以使用Proteus软件进行仿真调试。 1 硬件设计 利用单片机的PO口控制8个LED，其电路如下图所示。 在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口（本人使用的是v7.4 SP3中文版）。单击菜单命令“文件”→“新建设计”，选择DEFAULT模板，保存文件名为“LSD.DSN”。在器件选择按钮中单击“P”按钮，或执行菜单命令“库”→“拾取元件／符号”，添加如下表所示 都可以不画，它们都是默认的。 在ISIS原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中元件终端图标，在对象选择器中单击POWER和GROUND放置电源和地。放置好元件后，布好线。左键双击各元件，设置相应元件参数，完成电路图的设计。 2 软件设计 流水灯又称为跑马灯，在函数中可以将P0口的八种不同状态做成一维数组，循环执行即可，如下所示。当然也可以采用其它函授来实现，如左移一位<<1（或右移一位>>1），循环左移函授_crol_（或循环右移函授_cror_）等。 /****************************************************************** 流水灯
*******************************************************************/ #include "reg51.h" const tab[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; void delayms(unsigned int x) //延时 { unsigned int j; unsigned char k; for(j=0;j 基于单片机的智能照明控制系统 一、产品介绍 本系统设计了一套应用于宿舍、工作室及大型停车场的LED智能照明系统。利用9 V变压器与LM7805组成交流转直流5 V稳压源为系统供电,通过热释电红外探测器采集数据,无线模块实现全区域内的数据传输,采用大功率LED恒流驱动方案,并利用可调光芯片BP1360和先进的PWM技术对LED灯进行调光,同时利用脉宽调制技术控制舵机,使得LED灯在两个自由度(各180°)上自由旋转,自动锁定空间的5个位置实现照明,同时可以通过手动遥控器进一步对系统进行控制,自由选择照明方式,体现对LED灯的智能化和人性化,进一步实现绿色照明。 本设计无论是单个模块还是整体的功能，都能较好地实现。针对照明时出现的一些资源浪费进行改善，通过检测是否有人控制灯的亮灭．而且根据人数的多少进行亮度的调整和区域照明范围的改变，实现资源利用的极大化，更满足人们对照明的需求。本系统稳定性较好，实现了既定的各个功能，即能准确检测到人出现在区域的位置(0，1，2，3，4)，并发出对应的信号给单片机，单片机根据信号相应调整LED灯的亮度和舵机转向位置，达到了资源利用的高效化，同时也能实现手控遥控器控制。 二、产品功能 产品功能： （1）可以通过热释电红外探测器感应是否有人，将此信号传给单片机，单片机来控制灯的亮灭。 （2）可以实现根据人数的多少进行亮度的调整和区域照明范围的改变，实现资源利用的极大化。 三、产品特色 1、恒流驱动电路和单片机PWM 调光的设计的应用 2、利用单片机作为主控芯片，控制简单、易操作、维修成本低。 3、利用稳压源为系统供电。通过热释电红外探测器采集数据监测移动物体和光 亮度的设计，无线模块实现全区域内的数据传输。 4、采用大功率LED恒流驱动方案，并利用可调光芯片对LED灯实行调光；同时 利用脉宽调制技术控制舵机，使得LED射灯在两个自由度(各180°)上自由旋转，自动锁定空间的5个位置实现照明，同时可以通过手动遥控器进一步对系统进行控制．自由选择照明方式． 四、产品的系统构成以及应用领域 产品总体框图如下图所示： 产品总体框图 恒流驱动电路和单片机PWM 调光的设计 选用贴片的STC89C52RC单片机作为主控制芯片，大大地节省了驱动电路的体积。电源方面采用220 V转9 V变压器．再通过稳压芯片LM7805和一些滤波电容等器件做成。本设计LED光源采用相互并联方式，共由5只1 W 高亮度白光LED灯珠组成；每只LED灯珠的压降约3.1 V，工作电流约20 mA。由白光LED 的正向伏安特性可知，当LED端电压超过其正向导通电压后，较小的电压波动都 模拟电子技术 课程设计报告 设计题目：光控灯学院电气电子工程学院班级 学号 姓名 成绩 指导教师王小平 完成日期：2012年6月22日 目录 摘要 (2) 1、设计要求及原理 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.2 设计原理 (3) 2、设计过程 (3) 2.1 设计电路 (3) 2.2 电路说明 (3) 2.3 元件参数 (4) 3、问题及解惑 (4) 4、心得和体会 (5) 5、课程设计评分标准 (6) 6、参考文献 (7) １ 摘要 在现代社会中，某些场所灯光已经不再满足与单纯的手动开关，而是向智能和人性化方便向发展，方与节能已经是主题口号，所以各种光控灯应运而生，而且在光控基础上在发展成为更实用的声光控照明灯，所以研究光控的原理是非常有必要的。 本课题介绍的光控自动照明灯，电路简单，使用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的,该设计主要介绍的是关于光控的电路设计。光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候灯就会慢慢的熄灭。在较黑暗或完全没有光照的时候灯就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，和延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。 关键词：光控、三极管、继电器、光敏电阻、发光二极管、运算放大器 ２ 1、设计要求及原理 1.1设计要求 白天时灯灭，天黑时灯自动点亮。 1.2设计原理 光控灯是把光信号转换为电信号，再将电信号转换为光信号的装置。电路中有一个光敏元件它的内阻随光照的强弱变化而变化，一般是光线强时电阻减小，光线弱时电阻增大，从而可改变电路的分压值，经开关电路、放大电路来控制发光二极管的导通或截止来实现光控的。 2、设计过程 2.1电路 2.2电路说明 接通电源后，当有光照射到光敏电阻RP时，其阻值减小，Q1基极电压降低Q1截止，Q1基极电压升高Q1截止，发光二极管无电流通过处于熄灭状态；反之光敏电阻RP没有光照时，其阻值增大，Q1基极电压降低，Q1饱和导通，发光二极管得到电压从而发光。但这个电压较小，不能驱动LED灯，需要对这个电压进行放大。 本电路中用到特殊器件----光敏电阻(Rp),用之前可先用万用表测试其在受光时的电阻 ３ 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。 其具体硬件组成如图1所示。 图1 流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的 视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。 3.软件编程 单片机的应用系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能看到流水灯循环点亮的现象，我们还需要告诉单片机怎么来进行工作，即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化，来实现发光二极管的一亮一灭。软件编程是单片机应用系统中的一个重要的组成部分，是单片机学习的重点和难点。下面我们以最简单的流水灯控制功能即实现8个LED灯的循环点亮，来介绍实现流水灯控制的几种软件编程方法。 3.1位控法 这是一种比较笨但又最易理解的方法，采用顺序程序结构，用位指令控制P1口的每一个位输出高低电平，从而来控制相应LED灯的亮灭。程序如下：ORG 0000H ；单片机上电后从0000H地址执行 AJMP START ；跳转到主程序存放地址处 ORG 0030H ；设置主程序开始地址 START：MOV SP，#60H ；设置堆栈起始地址为60H CLR P1.0 ；P1.0输出低电平，使LED1点亮 ACALL DELAY ；调用延时子程序 SETB P1.0 ；P1.0输出高电平，使LED1熄灭基于单片机的智能照明控制系统
光控灯课程设计
基于51单片机的流水灯控制