基于单片机的照明控制系统的设计毕业设计论文 精品
基于单片机的照明控制系统设计与实现
第一章概述 (3)1.1课题研究背景 (3)1.2课题研究的目的与意义 (3)第二章系统设计 (4)2.1系统设计要点 (4)2.2系统设计思路 (4)第三章硬件电路设计与实现 (5)3.1系统硬件总述 (5)3.2CPU性能介绍 (5)3.3LED数码显示的设计 (5)第四章系统软件设计及实现 (6)4.1系统仿真 (6)4.2系统仿真软件的实现 (6)4.3系统仿真电路的实现 (6)第五章系统可靠性分析 (7)总结 (8)参考文献 (9)致谢 (10)附录一 (11)附录二 (12)附录三 (12)前言随着国民经济的快速发展和社会进步，教育在全社会愈加被关注和重视，校园规模也随着受教育者的数量增加而不断扩大，教室的数量也大幅度增加。
为使师生有舒适的教学和学习的环境，无论是教室的面积、设施和照度，校方在力所能及的范围内，都付出了十分的努力。
但由于学校开放型的管理模式，以及全员的节能意识的淡薄，高校的教室在白天室内照度很高的情况下，仍然普遍存在开灯作业；即使室内无人或人数很少的情况下，也是全部开启室内照明。
夜间许多教室，即使仅有几个学生在教室自习，但室内照明全部开启，绝不会有师生因为只有少数人而仅开几盏灯。
长明灯比比皆是，人走不熄灯的现象到处存在。
这种有形和无形的浪费，给校方的水电支出带来了沉重的负担。
学校的水电支出约占全校经费支出的1／4—1／5，电费支出占据较重比例。
其中主要能耗浪费较大的是：教室照明和空调的使用。
而教室照明的浪费源自予长明灯、白天亮灯、不合理使用照明以及旧灯管的不及时更换。
能源短缺是21世纪国际面临的新课题。
在寻找新的能源之外，节约能源，提高效益也就成为了我们研究的课题。
所以学校如何来节省电力能源也成为了一个迫切需要解决的问题。
从节约资源、对社会贡献、节省高校经费支出和学生的健康等多方面考虑，高校教室照明的节电问题不得不提到重要的议事日程上来。
单片机的出现至今已经有30多年的历史了。
基于单片机的自动照明系统论文
滨江学院毕业论文（设计）题目基于单片机的自动照明系统院系专业学生姓名学号指导教师职称二Ｏ一三年五月二十日目录1.引言 (1)1.1本课题研究的意义 (1)1.2国内外照明灯光自动控制器的研究现状 (1)1.3本课题研究的内容 (2)2．自动照明控制系统的设计方案 (3)2.1功能介绍 (3)2.2方案的比较与选择 (3)2.3系统组成 (4)3.自动照明控制系统的硬件介绍 (5)3.1总体电路图 (5)3.2单片机介绍 (6)3.3 主机模块 (6)3.3.1 复位电路 (7)3.3.2 时钟电路 (7)3.4 人体红外检测模块 (8)3.5日光强度检测模块 (9)3.6 1602 液晶显示模块 (10)3.6.1 引脚分布和接口信号说明..................... 错误!未定义书签。
3.6.2 LCD液晶电路.............................. 错误!未定义书签。
3.7 继电器驱动模块供电电路 (12)3.8 系统供电电路 (13)4.软件设计 (14)4.1系统监控主程序模块 (14)4.2系统自检初始化 (14)4.3定时中断处理设计 (14)4.4人体红外传感器的优缺点 (15)4.5数据采集软件的实现 (15)4.6编程与仿真.................................. 错误!未定义书签。
4.6.1Keil C51软件 (16)4.5.2 proteus介绍 (16)6.结果与分析 (17)6.1 电路调试 (17)6.2 系统功能测试 (18)7.结语与展望 (19)致谢 (19)参考文献： (20)ABSTRACT (21)基于单片机的自动照明系统刘斌全南京信息工程大学滨江学院自动控制系自动化南京 210044摘要：本课题的主要内容是研究照明灯光的自动控制。
对于学校教室照明，首先以51单片机核心，对教室灯光智能控制的原理和实现方法进行分析，在此基础上开发了自动控制系统的硬件装置和相应软件模块。
基于单片机控制的遥控灯光控制系统设计论文
摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (1)第1章系统分析与设计实现 (3)1.1课题的背景，意义 (3)1.2总统设计分析 (5)1.3系统设计方案 (6)1.4方案论证 (7)1.5确定方案 (10)第2章遥控的实现 (11)2.1遥控方式介绍（芯片介绍） (11)2.2遥控编码格式 (12)2.3红外接收控制 (13)2.4遥控发射电路 (14)2.5红外接收电路图 (14)第3章系统核心器件 (16)3.1单片机知识介绍 (16)第4章调光系统的实现 (24)4. 1单向晶闸管核双向晶闸管 (24)4. 2光电耦合器原理及应用 (29)4.3光耦的参数 (30)4. 4 调光控制 (30)4. 5调光的实现 (31)第5章其他硬件单元电路设计 (32)5.1继电器开关控制电路 (32)5.2遥控发射电路 (32)5.3主机显示电路 (33)5.4电源电路 (33)第6章系统调试 (34)设计心得 (35)参考文献 (37)致谢 (38)附录 (39)元件清单 (39)主机电路图 (40)本文通过对一些有关灯光控制系统进行了解和部分的改装，将原机的机械开关控制改为单片机红外线遥控控制，说明了单片机在现代酒店、电影拍摄以及许多工作场所灯光智能控制中的适用性、灵活性、先进性。
通过对其灯光控制电路改造后，大大提高了其的使用舒适感，使其的硬件设施提高了一个台阶。
关键词：单片机；遥控器；调光控制；继电器;光电耦合ABSTRACTThe main body of a book is refitted by the fact that n avar carries out the acqua intance and the part on a few in conn ecti on with lamp light, on-off con trol switches over to be that mon olithic mach ine in frared ray remote con trol has con trolled , expla ined mon olithic machi ne serviceability , flexibility , adva need in the in tellige nt con trol shooti ng as well as a lot of worki ng site lamp light in the moder n hotel , film with plain mach ine mach in ery. By the fact that the con trol circuit reforms the day afer tomorrow to whose lamp light,have improved whose comfortable sigmatism feeling greatly , have made whose hardware facilities raise a flight of steps.Key words: Mono lithic mach ine ;Remote con trol ;Allocate light un der the con trol ofRelay [Photoelectricity coupli ng.毕业设计任务书一、课题名称：单片机遥控灯光控制系统二、指导老师：熊异三、设计内容与要求1、课题概述目前国内大型的户内外演出舞台灯光控制，娱乐场所的灯光控制，星级酒店的客房灯光控制，高档小区和智能家居的灯光和电器控制多采用集中控制和遥控控制。
毕业设计(论文)基于单片机的智能霓虹灯控制系统设计
基于单片机的智能霓虹灯控制系统设计目录摘要 (i)Abstract (ii)引言 (7)1绪论 (8)1.1单片机发展概述 (8)1.2总体方案设计 (10)1.3硬件电路的设计 (11)1.3.1 单片机系统 (11)1.3.2 LED概述 (12)1.3.3 外部时钟方式电路 (13)1.3.4 手动复位电路 (14)1.4 MSC-51芯片简介 (15)1.5 74LS373简介 (20)1.6 PROTEL DXP 简介 (21)2系统功能简介 (22)3系统流程图 (23)4硬件设计原理 (24)4.1最小系统模块 (24)4.1.1电源模块 (25)4.1.2串口模块 (26)4.1.3单片机模块 (26)4.1.4时钟电路模块 (27)4.1.5复位电路模块 (28)4.2驱动模块 (28)4.3 LED显示模块 (30)4.4激光传感器模块 (30)5软件部分 (30)5.1核心算法设计流程图 (31)5.2系统程序 (32)6系统调试 (35)6.1软件调试 (35)6.2硬件调试 (36)6.3测试结果 (36)6.4结果分析 (36)7总结 (37)7.1整个系统的设计思路 (37)7.2商业开发价值 (37)参考文献 (38)致谢 (39)ContentsAbstract (ii)Preface (7)1 Introduction (8)1.1 SCM development outline (8)1.2 The general scheme design (10)1.3 Hardware circuit design (11)1.3.1 Single-chip microcomputer system (11)1.3.2 LED overview (12)1.3.3 External clock mode circuits (13)1.3.4 Manual reset circuit (14)1.4 MSC - 51 chip profile (15)1.5 74LS373 profile (20)1.6 PROTEL DXP profile (21)2 Systemic function (22)3 System chart (23)4 Design principle (24)4.1Smallest system module (24)4.1.1Power module (25)4.1.2 Serial interface module (26)4.1.3 Microcontroller module (26)4.1.4 Clock circuit module (27)4.1.5 Reset circuit module (28)4.2 Driver module (28)4.3 Video module of led (30)4.4 Laser sensor module (30)5 The design of system software (30)5.1 Core algorithm design flow chart (31)5.2 System program (32)6 Conclusion (35)6.1 Software debugging (35)6.2 Hardware debugging (35)6.3 Test result (36)6.4 Results (36)7 Summarize (37)7.1 The whole system design ideas (37)7.2 Commercial development value (37)Reference (38)Acknowledgement (39)智能霓虹灯控制系统设计作者：指导教师：【摘要】近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。
基于单片机智能照明系统主控制器的设计大学论文
湖北省高等教育自学考试毕业论文基于单片机智能照明系统主控制器的设计主考院校：武汉大学专业：电子工程指导老师：考生姓名：准考证号：2017年2月28日摘要随着社会的进步,照明系统的人性化，智能化，节约化显得尤为重要，既适合了人类的需求，又响应了国家的绿色经济发展战略，随着国家提倡低碳经济的发展，公共场所照明系统的改进显得尤为重要，节能和智能科技变为主题，近年来，随着科技的进步，人们对照明灯具节能和科学化管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要，现在引入绿色照明的概念，所以更应营造一个舒适的视觉环境来减少光污染，照明已经成为直接影响工作效率的主要因素之一，因此，越来越引起人们的高度重视，做好照明设计，加强照明控制设计，智能照明系统充分利用电子技术、通信技术和计算机网络技术将各种照明器具有机的连接在一起，实现有效的管理和控制。
智能照明系统正是21世纪的趋势之一。
系统中的智能灯光节点能够根据外界光强自适应调整自身灯光亮度，周期性采集室内光强、有无人进出等环境信息，并及时响应用户的控制命令。
随着LED性能的不断改善和价格的不断降低，高亮度LED取代传统光源应用于通用照明是未来的发展趋势。
设计了一套基于单片机MCU控制的LED智能照明系统，LED采用恒流驱动，PWM调光方式。
其中光强度传感器使得LED能够根据环境需要自动调节自身亮度声控开关方便操作。
详细给出了各个部分的设计。
实验表明，系统长时间运行稳定，高效节能，白光质量好，适用于公共场所通用照明，针对传统照明系统布线麻烦、节能效果差等缺点。
本文设计的照明系统通过动态侍感器、照度传感器、通讯装置等使得照明变得更加智能、人性化：有效节省了电费与管理费用。
关键词：智能化人性化节能绿色高亮度 LED PWM 调光目录摘要 (I)第1章绪论 (3)1.1 课题研究背景意义 (3)1.2 国内外发展现状 (3)1.3 文本所作的工作 (3)1.3.1 节能方面作的工作 (3)1.3.2 改善工作环境与提高工作效率作的工作 (4)第2章系统设计 (5)2.1 系统的功能和指标 (5)2.2 核心器件的比较与选型 (5)2.2.1 单片机选择 (5)2.2.2 光照检测方式 (6)2.2.3 声控开关检测方式 (7)2.2.4 LED的调光控制 (8)第3章硬件设计 (11)3.1 单片机中的各个小系统介绍 (11)3.1.1 AT89C51引脚介绍 (11)3.1.2 CPU时钟电路 (12)3.1.3 复位电路 (13)3.2 光信号取样电路设计 (13)3.2.1仪表放大器的结构及使用 (14)3.2.2 OP07的介绍及应用 (15)3.2.3 TLC3545的介绍及应用 (17)3.3 声音信号采集电路 (19)3.3.1 声音信号放大原理 (19)3.3.2 CD4051的介绍及应用 (20)3.4 LED驱动电路 (21)3.4.1 LED供电电源 (21)3.4.2 LED驱动电路 (21)3.5 键盘电路设计 (22)3.5.1键盘的作用 (22)3.5.2键盘电路及其说明 (22)3.5.3键盘功能说明 (23)3.5.4 键盘的机械抖动 (23)第4章软件设计 (25)4.1 系统流程图 (25)4.2 仿真环境介绍 (28)4.3.1 Keil介绍 (28)第5章总结与展望 (29)参考文献 (31)谢辞 (32)第1章绪论1.1课题研究背景意义随着计算机网络、通信、控制等技术的发展,智能建筑的发展越来越迅猛。
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文一、概述随着科技的不断发展，智能化已经成为当今社会的关键发展方向之一。
智能路灯作为智慧城市的重要组成部分，其控制和管理方式也正在逐步实现智能化。
本文将探讨基于单片机的智能路灯控制系统设计，以解决传统路灯控制系统存在的一些问题，如能耗高、管理不便等。
在此背景下，设计一种高效、智能的路灯控制系统显得尤为重要。
本文设计的智能路灯控制系统旨在通过单片机技术实现对路灯的智能化控制，以提高路灯管理的效率和节能性。
该系统能够根据实际情况自动调整路灯的亮度和开关状态，既保证了道路照明需求，又能有效降低能源消耗。
该系统还具有远程监控和管理功能，方便管理人员对路灯系统进行实时监控和操作。
本研究的设计方案将围绕单片机为核心控制单元，结合传感器、通信模块等外围设备，构建智能路灯控制系统的硬件和软件平台。
通过对系统的设计和实现，将有效解决传统路灯控制系统的不足，提高路灯系统的智能化水平和管理效率。
本研究的成果将具有一定的推广价值，为其他领域的智能化控制提供有益的参考和借鉴。
1. 研究背景和意义随着城市化进程的加快和智能化技术的普及，城市照明作为城市基础设施的重要组成部分，其智能化控制的需求也日益凸显。
传统的路灯控制系统主要依赖于固定的时间或手动控制，无法实现实时调节和灵活管理，这不仅导致了能源浪费，也不利于城市的美观和安全性。
基于单片机的智能路灯控制系统设计应运而生，具有重要的研究背景和意义。
研究背景方面，随着科技的进步和社会的发展，单片机技术在智能控制领域的应用日益广泛。
单片机具有体积小、功耗低、可靠性高等优点，可以实现对各种设备的智能化控制。
在路灯控制系统中引入单片机技术，不仅可以实现对路灯的智能化控制，还可以提高系统的可靠性和稳定性。
随着物联网、大数据等技术的快速发展，智能路灯控制系统的设计也具备了更多的可能性。
研究意义方面，基于单片机的智能路灯控制系统设计不仅可以实现对路灯的智能化管理，提高城市照明的安全性和美观性，还可以实现能源的节约和优化配置。
基于单片机的照明控制系统设计
人工智能及识别技术ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND IDENTIFICATION TECHNIQUES1引言随着电子技术的飞速发展，以单片机为基础的控制系统已经广泛应用于工业，农业，交通，楼宇等领域，微型计算机作为控制系统的主体和核心已经逐步代替了传统控制系统的常规电路。
单片机技术的发展与成熟，也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了基础。
2系统结构及整体功能2.1系统结构本系统的结构主要分为3部分：（1）总控制中心；（2）分控制器；（3）通信系统。
结构框图如图1所示。
总控制中心使用的设备是普通的微型计算机，它通过RS232总线向分控制中心发送控制命令。
分控制中心使用的设备是单片机，它通过RS232总线接收到主控制中心发来的控制信息后控制照明灯具的开关。
通信系统使用的是RS232总线，可以在一条总线上连接多个设备。
2.2系统功能系统完成的控制功能包括：（1）灯具全亮；（2）灯具全灭；（3）指定的灯具灭；（4）指定的灯具亮。
这4种控制功能分别对应4种控制命令，这4种控制命令是由主控中心通过RS232串口向分控制中心发出的。
控制命令的格式分为3个字段：地址字段、控制命令字段、校验字段。
地址字段就是单片机的编号，如果地址是广播地址，则对所有的分控制中心进行控制，如果不是广播地址，则对特定的分控制中心进行控制。
控制命令字段包括开灯命令和关灯命令。
校验字段是对前两个字段做校验和，检查信息的传输是否出现错误。
3分控制器硬件电路设计分控制器系统采用AT89C2051单片机作为微控制器，它的外围设备有晶振、实时钟芯片、看门狗电路、通信接口电路、可控硅控制电路等组成，如图2所示。
照明灯具的亮灭由可控硅控制电路控制。
光电耦合器MOC3021是可控硅的驱动器，它通过一个非门与AT89C2051的P3.7口连接，当此脚输出高电平时，将会封锁住MOC3021，使双向可控硅BT131不导通，这样就会使照明灯基于单片机的照明控制系统设计王建仲（开滦集团铁路运输分公司唐山运输部，唐山063000）摘要：实现了一种通过单片机控制照明灯开关的方法。
基于单片机的彩灯控制器毕业论文
基于单片机的彩灯控制器毕业论文1000字摘要：本文设计了一种基于单片机的彩灯控制器，可以实现对LED灯泡的亮灭、颜色、亮度等参数的控制。
通过对单片机的应用，可以实现对彩灯控制器进行编程控制，从而达到不同场景的彩灯效果。
本文对彩灯控制器的硬件设计和软件设计进行了详细论述，并对测试结果进行了验证，表明设计的彩灯控制器能够实现预期的效果。
关键词：单片机；彩灯控制器；LED灯泡；编程控制；彩灯效果1.引言现代的LED技术已经在照明行业中得到广泛应用，特别是在彩灯方面。
LED彩灯因其色彩丰富、亮度高、耐用等特点，在舞台设计、娱乐场所、商场展示等领域中得到了广泛应用。
因此，开发一种彩灯控制器以实现对LED彩灯的控制是非常有必要的。
本文设计了一种基于单片机的彩灯控制器，通过对单片机的编程控制，可以实现对LED灯泡的亮灭、颜色、亮度等参数的控制。
通过对不同场景下的彩灯效果进行设计，可以为用户提供更加体验良好的灯光氛围，提高商场、舞台等场所的灯光展示效果。
设计的彩灯控制器具有硬件结构简单、可控性高等优点，具有一定的实用性和推广价值。
2.系统设计2.1 系统架构本文所设计的彩灯控制器采用的系统架构如图1所示。
主要由单片机控制模块、输入输出模块、驱动模块等组成。
图1 彩灯控制器系统架构图2.2 系统硬件设计(1) 单片机本设计采用AT89C51单片机作为彩灯控制器的中心处理器，其具有低功耗、高效率、易编程等特点。
通过编程控制，在单片机的控制下可以实现对彩灯控制器的控制，从而调整彩灯控制器的功能。
(2) 信号输入输出模块本文设计的彩灯控制器采用数字信号作为开关控制信号，输入数字信号可以实现开关、亮度、颜色等参数的控制。
LED灯泡通过信号输入输出模块与单片机进行连接。
(3) 驱动模块本设计采用PMOS管控制LED灯的开关。
单片机通过驱动模块输出控制信号，向PMOS管传送信号，控制LED灯的亮度、颜色等参数的实现。
2.3 系统软件设计本文所设计的彩灯控制器采用C语言对单片机进行编程。
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1引言1．1 课题背景近十几年来，随着我国城市建设的快速发展，楼宇照明也相应飞速发展。
在楼宇的照明数量与质量两个方面均有显著的变化与提高，特别是随着人民生活水平进入小康水平，楼宇照明水平提高很快，追求人工照明光环境的舒适性、个性化、安全、节能等方面日见突出。
楼宇中人工光环境对于满足人们的生活、学习、娱乐以及工作方面有着重要的意义。
1．2 课题思路照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断，或通过回路中串入接触器，实现远距离控制。
而今出现的楼宇自控系统，是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。
由于照明控制系统在楼宇自控系统中并非独立，同时控制功能简单，因此使用上有一定的局限性。
故当楼宇自控系统出现故障时，照明系统亦受到影响。
随着微电子技术与数字化技术的发展，开发出了智能化水平更高的专业照明控制的独立系统，从而能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。
根据使用客户的经验，不仅使照明管理与设备维修简单及降低费用外，还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。
本系统是以单片机为控制器的核心，其中上位机是以AT89C51为基础，下位机是以AT89C2051为基础，再连接外围电路，通过现场总线RS485通信方式实现照明灯具的智能控制，也可以通过无线数传模块实现无线通信，从而达到照明灯具的智能控制。
1．3 有线通信技术在数据通信、计算机网络以及工业上的分布式控制系统中，经常需要采用串行通信来达到远程信息交换的目的。
目前，有多种接口标准可用于串行通信，最常用的接口有RS-232、RS-422、RS-485。
RS232是最早的串行接口标准，在短距离、较低波特率串行通信中得到了广泛应用。
其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准，比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的提高。
但总的来说，RS-232、RS-422与RS-485最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的， EIA于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。
RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。
正因为RS-485的远距离、多节点（32个）、可以自行定义协议以及传输线成本低的特性，使得EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。
1．4 无线数传技术有线传输的方式虽然使用非常广泛且可靠性较高，但由于各方面的局限性，已经在众多方面被无线传输方式所取代。
无线数字传输技术日益完善，其重要性也被人们所认识，相应的基于无线数字传输的产品也随处可见。
无线数字传输系统安装简便、使用效率高，可应用于各个领域，例如，无线数据传输、无线数据采集、无线抄表、工业遥控、楼宇自动化、高档玩具等等。
无线数传技术是通过单片机的串口与无线数传模块连接，将要发送的数据由无线数传模块向空中发出，然后由另一个终端设备的无线数传模块从空中接收数据，这样就实现了预期的任务。
1．5 单片机的应用技术电子技术和微型计算机的迅速发展，促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机（单片微型计算机）的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。
单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。
因此一块芯片就构成了一台计算机。
它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。
单片机由硬件系统与软件系统组成。
硬件系统是指构成微机系统的实体与装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。
其中运算器和控制器一般做在一个集成芯片上，统称中央处理单元（Central Processing Unit），简称CPU，是微机的核心部件。
CPU配上存放程序和数据的存储器、输入/输出（Input/Output，简称I/O）接口电路以及外部设备即构成单片机的硬件系统。
软件系统是微机系统所使用的各种程序的总称，人们通过它对微机进行控制并与微机系统进行信息交换，使微机按照人的意图完成预定的任务。
软件系统与硬件系统共同构成完整的单片微型计算机系统，两者相辅相成，缺一不可。
2 基于单片机的照明控制系统的设计框架与性能2.1 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。
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。
在系统设计中设计方法的选用是系统设计能否成功的关键。
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。
软件设计的方法与开发环境的选取有着直接的关系，本系统由于是采用51系列单片机，因此使用Keil C语言进行开发。
此编程工具相比汇编语言具有结构化、适用范围大、可移植性好等特点。
本系统软件设计采用模块化系统设计方法，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。
2.2 系统的结构系统的结构主要由三部分组成：a）上位机系统；b）下位机系统；c）通信系统。
这三部分共同完成了主控制器通过有线、无线通信方式与分控制器进行信息交换，达到控制照明灯具的目的。
有线通信系统的结构框图如图2.1所示。
该多机通信系统采用RS-485半双工主从式通信系统，主机可以发送数据或命令到从机，从机主要负责对分布的照明灯具进行控制，用中断的方式接收主机发来的命令或数据并做出回应。
图2.1 有线通信系统结构框图无线数据传输系统也是由主控制器和分控制器两部分组成，系统结构框图如图2.2所示。
主控制器是发送遥控指令、发送数据信息、接收应答信息等，分控制器接收数据与遥控指令，完成对照明灯具的控制。
图2.2 无线数传系统结构框图系统的主控制器通过RS-485总线或无线数传模块将数据或命令发送给分控制器，同时将信息送给数码显示单元进行显示，并有看门狗电路对运行程序进行有效监视。
主控制器硬件电路结构如图2.3所示。
分控制器接收主控制器的发来的数据和命令，通过可控硅电路对照明灯具进行开关、亮度控制，并且利用实时时钟芯片对照明灯具进行定时开关控制。
分控制器硬件电路结构如图2.4所示。
系统在单片机的控制之下完成数据的通信、显示，同时能够控制照明灯具，其硬件电路只是系统的实施工具，大量的工作是由软件来完成的。
这些程序是系统的灵魂，是负责完成硬件电路实现功能和与用户交互的桥梁，是维护系统正常工作的工具。
2.3 系统性能指标及技术要求主控制器RS485接口RS485接口分控制器 RS485接口分控制器RS485接口分控制器…主控制器 无线数传模块分控制器 无线数传模块主控制器无线数传模块 …a ）照明启停控制系统1) 全开 2) 全关 3) 单独开 4) 单独关 b ）照明亮度控制系统1) 全部亮度调节 2) 单独亮度调节 c ）定时控制系统1) 对全部照明灯进行定时控制 2) 对每个照明灯进行定时控制图2.3 主控制器硬件电路结构框图图2.4 分控制器硬件电路结构框图3 基于单片机的照明控制系统的硬件电路设计3.1 主控制器的电路设计主控制器采用AT89C51单片机作为微处理器，AT89C51是美国ATMEL 公司生产的89C2051电源看门狗晶振时钟电路零点检测电路可控硅控制电路89C51数码显示及驱动电路通信接口电路看门狗键盘晶振电源低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含4K bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和128 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（CPU ）和Flash 存储单元。
主控制器系统的外围接口电路由键盘、数码显示及驱动电路、晶振、看门狗电路、通信接口电路等几部分组成。
主控制器系统的硬件电路原理图如图3.1所示。
P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78INT113RXD 10TXD 11XTAL218XTAL119T014P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039T11589C51INT012RESET 9RD 17WR 16EA/VPP 31ALE/P 30PSEN29VCC 40GND20P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7a bc d ef gAB C D 7447100Ω ×7D4A1015×4RBI RBOLTGND VCC 30pF30pF12MHzD3D2D1VCC+5V A B C VCCG2A G2BY0Y1Y2Y3 4.7KΩ ×474LS138WDO RESET WDIMR VCC GNDMAX813L+5V+5V1234567890开关确认定时↓↑+5V Ｄ图3.1 主控制器系统的硬件电路原理图3.1.1 键盘的接口设计键盘的结构形式有两种，即独立式按键和矩阵式键盘。
本系统使用的是4×4矩阵式键盘，第一行从左到右为1、2、3、4，第二行为5、6、7、8，第三行为9、0、开、关，第四行为增值、减值、定时、确认。
该形式的键盘，每个按键开关位于行列的交叉处，采用逐行扫描的方法识别键码。
矩阵键盘的列线从左到右分别与单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3相连，矩阵键盘的行线从上到下分别与P1.4、P1.5、P1.6、P1.7相连。
每当按下一个键时，对应的行线与列线就会连通，这样单片机就能检测出信号，并通过键盘扫描程序对键盘进行扫描，以识别被按键的行、列位置。
3.1.2 LED 数码显示的接口设计数码显示与驱动电路由74LS138译码器、7447 TTL BCD-7段高有效译码器/驱动器、4个数码管以及5个A1015三极管组成。