基于51单片机的智能灯设计论文
毕业论文(设计)：基于MCS51单片机的智能灯光控制系统在现代家居设计中的应用
编号:毕业论文(设计)题目智能灯光控制系统在现代家居中的应用指导教师贺廉云学生姓名蔡光柱学号 200801702045 专业自动化教学单位德州学院机电工程系二零一二年四月三十日德州学院毕业论文（设计）开题报告书德州学院毕业论文（设计）中期检查表院(系)：机电工程系专业：自动化 2012 年 4月 10日目录摘要及关键词 (1)1 引言 (1)1.1现代智能家居的概念 (1)1.2 照明控制系统设计原理 (2)1.3控制系统的设计方案 (2)1.4控制系统的主要功能 (3)2 硬件设备的介绍 (3)2.1MCS51单片机的性能指标 (3)2.2人体释热红外线传感器 (5)2.4 LCD液晶显示 (6)2.5 看门狗MAX813L (7)3 家居照明控制系统的硬件电路设计 (8)3.1 主控制器的电路设计 (8)3.2 LCD液晶显示设计 (9)3.3 看门狗监控电路的设计 (10)3.4 光敏三极管采光电路设计 (11)3.5 人体存在信号采集电路设计 (11)3.6 电灯的驱动电路设计 (12)4 家居照明控制系统的软件设计 (12)4.1 软件设计要求和目的 (12)4.2 软件设计程序框图 (13)5 总结 (14)参考文献： (15)谢辞 (16)智能灯光控制系统在现代家居设计中的应用蔡光柱（德州学院机电系，山东德州，253023）摘要：该设计阐述了照明的控制方式设计原理与实现方法，以MCS51单片机为基础，实现了灯光照明控制与显示等功能，详细地描述了控制电路的设计过程，包括：LCD显示电路，人体释热红外线传感器测量控制电路，光敏电阻控制电路，照明灯控制电路以及看门狗电路等。
软件设计主要包括控制器程序设计，灯光控制与LCD显示等，通过MCS51单片机利用人体释热红外线传感器，光敏三极管监测到的信号对照明灯实现开启、关闭、调节房间亮度强弱的功能。
关键词：智能家居；单片机；人体释热红外线传感器；光敏三极管1 引言1.1现代智能家居的概念智能家居（Smart Home）以家作为平台，集自动化，建筑，智能化于一体，具有节能，高效，安全，便利的特点。
基于单片机的智能照明控制系统设计-毕业论文
基于单片机的智能照明控制系统设计摘要随着电子技术的飞速发展，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。
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。
本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理，提出了有效的节能控制方法。
该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术，利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础，实现了通信、信号采集、控制与显示等功能。
使用光电子镇流器，使光源具备自动调节功能。
文中详细地描述了控制电路的设计过程，包括：光信号取样电路、人体信号采集电路、键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路、看门狗电路以及信号处理电路等。
对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。
工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,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。
关键词：智能控制，主控制器，分控制器，单片机，定时控制The Control System for Intelligent Lighting Based onSingle–chip MicrocomputerAuthor: Li GuozhongTutor: Sun ManAbstractWith the rapid development of electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electric power, electron, intelligent building and so on. Microcomputer, as the subject and core of the embedded system of control, replaces the traditional system—electronic circuit. At the same time, the development and maturation of the intelligent building have established the substantial foundation for the popularization and application of the control system for lighting based on single-chip microcomputer。
基于51单片机的智能台灯设计
— 171 —基于51单片机的智能台灯设计郭鹏程 王新元 叶其忠（沈阳航空航天大学，辽宁 沈阳 110136）【摘 要】台灯基本是一般家庭的必需品，一款智能的台灯将会对大家带来很多便利。
本创意是以单片机为核心，综合运用传感技术，达到以下三种工作模式，学习模式（可以防止用眼疲劳）、睡眠模式（一段时间之后可以自动熄灭）及起夜模式（当夜晚有人走动时自动开灯）并带有时间显示，闹铃提醒的功能。
本产品具有较强的应用性，具有节能省电、使用方便、保护眼睛、防止入室盗窃等诸多优点，同时也是未来台灯必然的发展趋势。
【关键词】台灯 智能 传感技术 单片机1作品介绍与特色本产品具有学习模式、睡眠模式及起夜模式并带有时间显示，闹铃提醒等功能。
（1）学习模式主要起保护视力、缓解疲劳、节能的作用。
在学习模式下，当热释电红外传感器检测有人并且外界环境较暗时会打开LED 灯，如果在学习时间较长时，可以通过语音播报系统进行休息提示，达到预防近视缓解视疲劳的效果，学习结束后，如果台灯附近没有人，无论光强还是光弱都可自动关灯，实现节能的目的。
（2）睡眠模式主要起提高睡眠质量、防止儿童怕黑、节能和方便作用。
在睡眠模式下，如果有儿童怕黑，定时时间内光线逐渐变暗，可以提高使用者的睡眠质量，家长也可放心睡觉，不用担心关灯问题，达到节能效果。
（3）起夜模式主要夜晚起夜时自动开灯和防止入室盗窃功能。
在起夜模式下，当微波雷达检测到有人活动时，台灯会自动点亮，如果有入室盗窃的发现台灯点亮就很有可能会被房屋主人发现，或者仓皇逃跑。
（4）“基于51单片机设计的智能台灯”利用各种传感器模块，实现以上三种功能，在传统家用电器中，这种设计肯定会给人们带来意想不到的便利。
可通过按键切换按下按键切换工作模式，操作十分简单。
（5）台灯设计成本低廉，使用的模块等在市场上都可很容易买到，经实践得知电路和程序都比较简单，实用性较强，贴合生活实际，易于开发和生产。
2总体硬件系统设计方案该系统主要由硬件和软件两大系统组成。
基于C51单片机的智能台灯的设计与实现精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版基于C51单片机的智能台灯的设计与实现摘要：本文简要论述了本次课题智能台灯的背景意义及台灯的发展历程，着重论述了以一款STC12为控制核心，选用ESP8266wifi模块为无线传输方式，设计并制作的一款新型只能台灯。
该款智能台灯系统独特的设计了两种不同的工作方式。
模式一：本地模式，通过红外感应是否有人靠近，光线感应模块感应环境光亮度，当有人靠近时打开台灯，并根据环境光调节亮度；模式二：远程控制模式，通过ESP8266作为wifi信号传输工具，在利用手机上的上位机实现台灯的远程操作，包括打开关闭台灯以及亮度控制，其亮度利用单片机的PWM输出进行调节实现。
通过测试可知，这款新型智能台灯能够实现预定功能。
具有响应速度快，便携、节能等优点，在智能家居领域具有很大的应用价值。
关键词：台灯；STC12；亮度；红外；wifi；Title：Design of intelligent desk lamp based on 51 single chipmicrocomputerAbstract: This paper briefly discusses the background meaning of the smart table lamp and the development history of the table lamp, focusing on the STC12 as the control core.the selection of ESP8266wifi module as the wireless transmission mode, the design and production of a new only table lamp.The smart desk lamp system is uniquely designed to work in two different ways.Mode 1: in the local mode, the light sensor module can sense the ambient brightness by infrared sensing whether someone is near, turn on the lamp when someone is near, and adjust the brightness according to the ambient light;Mode 2: remote control mode, ESP8266 as a wifi signal transmission tool, the use of mobile phone on the upper computer to achieve the remote operation of the table lamp, including turning on and off the table lamp and brightness control, the brightness of the use ofMCU PWM output to adjust the realization.Tests show that this new smart desk lamp can perform the intended function.With the advantages of quick response, portability and energy saving, it has great application value in the field of smart home.Keywords: Desk lamp；STC12；Brightness；Infrared；Wifi；目录摘要 (1)ABSTRACT (1)1 绪论 (2)1.1课题研究背景 (3)1.2智能台灯的优势 (3)1.3课题研究目标及本文主要内容 (4)2 系统总体设计方案 (4)2.1总体设计方案 (5)2.2模块选型 (5)2.2.1 单片机主控 (5)2.2.2 ESP8266 WIFI模块 (8)2.2.3 人体红外感应模块HC-SR501 (9)2.3软件开发平台 (10)3硬件电路实现 (11)3.1单片机最小系统 (11)3.1.1复位电路 (11)3.1.2时钟振荡电路 (11)3.2WIFI模块及电源电路 (12)3.3HC-SR501人体红外感应电路 (12)3.4环境光检测模块 (13)3.5LED驱动电路 (13)4 程序设计 (14)4.1主程序流程图 (14)4.2本地操作模式 (14)4.3远程操作模式 (15)4.4PWM输出 (16)5 实物调试 (18)6 结语 (19)附录1 (19)1 绪论1.1 课题研究背景在如今高速发展的科技生活及社会中，各式各样的产品都普遍科技化、很多越来越智能化的家具及电器进入人们生活，这样的高科技发展的前提下人们的工作效率得到非常大的提高、人们的生活也被改善，智能化的生活是人类追求的理想生活，所以这也是科技社会发展的一个趋势。
1_5011722_毕业设计(论文)-基于51单片机的智能LED照明控制系统设计1
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计摘要随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，照明在能耗中所占的比例日益增加,因而照明节能也日显重要。
现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。
这几种开关各有自己的弊端，如声控型不适合环境嘈杂场所、感光型开关在无人期间不能自动关闭。
本设计通过AT89C51单片机结合LED照明技术、红外传感技术、光感技术、延时技术、处理等技术来实现对照明设备的智能控制。
单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭、通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测，如果亮度不够则单片机同时检测BIS0001芯片是否采集到了人体热释电传感信号，根据有无人体热释电传感信号单片机立刻控制照明设备打开或关闭。
关键词：单片机；传感器；BIS0001；照明控制；节能AbstractWith the development of society people of the quality of life in demand is higher and higher, lighting in the proportion of energy consumption, thus increasing illumination energy conservation also more and more importantly. Now universal use energy-saving switch at home and abroad have sonic basic type, touch type, photographic type and so on. This several switch have their own disadvantages, such as sonic type is not suitable for environmental noisy places, photographic switch in one period can't shut automatically. This design combined by A T89C51 LED lighting technology, infrared sensing technology, light sensor technology, the delay technique and processing technology to realize the intelligent control of lighting equipment. Microcomputer controls lighting equipment open or closed, by the relay ,through the light detection circuit for lighting equipment testing, if surrounding brightness is not enough then microcomputer detect the BIS0001 chip whether collected to human pyroelectric sensing signals, according to whether have pyroelectric sensing signals microcontroller redirected immediately control lighting equipment open or closed.Keywords: microcontroller;sensor;BIS0001;lighting control;energy-saving目录摘要 (I)ABSTRACT (III)前言 (1)1 概述 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 课题研究的目的与意义 (2)1.2.1 良好的节能效果和延长灯具寿命 (2)1.2.2 改善工作环境，提高工作效率 (2)1.2.3 提高管理水平 (3)1.2.4 较好的投资收益效果 (3)2 系统设计方案 (4)2.1 单片机的选择 (4)2.2光照检测方式 (5)2.3 人体感应方式 (5)2.4 延时参数设置电路 (6)2.5 照明设备驱动电路 (6)3 硬件电路设计与实现 (7)3.1 系统硬件总述 (7)3.2 CPU性能介绍 (7)3.3 主控制机电路设计 (7)3.4 菲涅尔透镜 (8)3.5 热释电传感器及处理电路 (9)3.5.1 热释电红外线传感器 (9)3.5.2 信号处理电路 (10)3.6 光照检测电路 (11)3.7 控制电路 (11)3.7.1 延时时间选择电路 (11)3.7.2 输出控制电路 (12)3.8 时钟电路 (12)4 系统软件设计及实现 (13)4.1 系统软件流程图 (13)4.2 仿真环境介绍 (14)4.2.1 Keil介绍 (14)4.2.2 Proteus介绍 (14)5 系统可靠性技术 (15)5.1干扰产生的后果 (15)5.2 单片机应用系统的硬件抗干扰设计 (16)5.3 软件抗干扰技术 (17)毕业设计总结......................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的智能灯光设计毕业论文
本课题的研究背景和意义 (2)本课题研究的主要内容 (2)论文的主要内容及结构安排 (3)2 方案设计 (3)系统总体设计方案 (4)系统硬件设计 (4)2.2.1主控板电路设计 (4)2.2.2 STC89C52简介 (5)2.2.3检测模块的设计与选用 (5)2.2.4继电器输出模块 (6)2.2.5 nRF2401A无线射频模块 (6)2.2.6基于MAX232与PC通讯 (8)2.3.1遥控器的设计 (9)2.3.2显示屏LCD1602 (9)2.3.3时钟芯片DS1302 (10)2.3.4 LM7805与AMS1084 (11)2.3.5按键指示电路及实现 (12)2.4硬件电路板制作 (13)2.4.1开发环境protel99SE (13)2.4.2电路板的制作 (14)第三章程序的设计实现 (14)系统整体程序框架 (15)主控板程序设计 (15)3.2.1灯光延时等待的设计与思考 (16)3.3.1遥控器程序设计 (18)3.3.2 NRF2401A无线射频通讯的程序设计 (18)3.3.2 LCD1602显示模块的程序设计 (22)3.3.3 DS1302时钟芯片的设计 (25)软件设计开发 (27)3.4.1软件开发环境KeiluVision4简介 (27)3.4.2 KEIL的使用 (28)3.4.3单片机程序的烧写 (28)第四章运行调试 (29)结束语 (30)参考文献 (31)致谢 (32)1 绪论本课题的研究背景和意义随着科技的发展，和人们的生活水平不断提高，居住环境的改善备受关注，于是家居智能化的快速兴起，满足人们对舒适，安全，便捷以及节能环保的时尚生活的追求。
现阶段人类社会的进步越来越依赖于对能源的开发与利用，然而人们对能源无尽的需求量和有限的能源数量形成了不可抗拒的矛盾,能源匮乏不仅是我国所面临的危机，更是世界所面临的严峻考验。
而中国是一个人口大国，家庭是其中最基本的一个组成单元，家庭照明占我国电能消耗的一大部分。
一种基于51单片机智能矿灯的设计与实现
一种基于51单片机智能矿灯的设计与实现引言随着科技的不断发展，智能化已成为日常生活中不可或缺的一部分。
而在矿山工作环境中，矿工们的安全问题一直备受关注。
传统的矿灯虽然可以提供照明，但在安全性和智能化上存在一定的不足。
本文将介绍一种基于51单片机的智能矿灯设计与实现，旨在提高矿工的工作安全性和工作效率。
一、智能矿灯的功能需求分析1. 照明功能：智能矿灯首先要满足照明的基本需求，能够在矿山中提供充足的光照。
2. 安全报警功能：当矿工处于危险的环境中时，智能矿灯应当能够及时发出警报，提醒矿工注意安全。
3. 定位功能：在矿山中，矿工常常需要定位自己的位置，智能矿灯应当能够实现此功能。
4. 节能功能：为了延长矿灯的使用时间，智能矿灯应当具有节能功能，尽可能减少能量的消耗。
二、基于51单片机的智能矿灯设计方案1. 系统整体框架基于51单片机的智能矿灯系统主要由照明模块、报警模块、定位模块和控制模块组成。
51单片机作为核心控制单元，负责各个模块之间的数据传输和控制。
2. 照明模块设计照明模块采用LED灯作为光源，LED灯具有功耗低、寿命长等优点，非常适合矿山环境的使用。
通过51单片机控制LED的亮度，可以实现不同光照条件下的照明效果。
报警模块可以采用声光报警器，当矿工遇到危险情况时，可以通过51单片机控制声光报警器发出强烈的警报，提醒矿工注意安全。
定位模块可以采用GPS模块，通过GPS模块可以实时获取矿工的位置信息，并将位置信息传输到控制模块，以便后续的数据处理和分析。
控制模块是整个系统的核心部分，通过51单片机控制各个模块之间的数据传输和控制。
控制模块还可以实现系统的智能化控制，根据矿工的实际情况对照明、报警和定位等功能进行智能调控。
1. 系统硬件设计硬件设计主要包括各个模块的选型和电路设计。
照明模块采用LED灯作为光源，通过PWM技术控制LED的亮度；报警模块采用声光报警器；定位模块采用GPS模块。
控制模块采用51单片机，通过串口通信和各个模块进行数据交互。
基于51单片机智能灯设计与仿真
3、启动仿真
在完成电路设计和程序编写后，我们可以启动仿真来观察系统的运行情况。通 过调整光照传感器的参数或程序中的逻辑，我们可以测试智能灯在不同情况下 的亮灭状态和性能表现，从而对设计进行优化。
四、结果分析
通过仿真，我们可以观察到51单片机智能灯在不同的光照条件下可以实现准确 的亮灭控制。同时，通过测量仿真过程中的电压和电流数据，我们可以分析智 能灯在不同场景下的能耗表现。结果表明，51单片机智能灯控制系统在实现智 能化控制的同时，还有效降低了能源消耗，达到了节能减排的目的。
51单片机智能灯控制系统主要由51单片机、光照传感器、LED灯等组成。其中， 光照传感器负责采集环境光照信息，并将信息传输给51单片机；51单片机根据 接收到的信息控制LED灯的亮灭，以达到节能和智能化控制的目的。
2、电路设计
51单片机智能灯的电路设计主要包括电源电路、光照传感器电路和LED灯驱动 电路。电源电路为整个系统提供稳定的工作电压；光照传感器电路负责采集环 境光照信息并传输给51单片机；LED灯驱动电路则根据51单片机的指令控制 LED辆和行人的流量情况，控制交通灯的状态。当车辆较多时，延长绿灯时 间，减少红灯时间；当行人较多时，延长红灯时间，减少绿灯时间。同时，通 过按键控制程序，实现手动/自动切换功能。
3、时间显示
通过LED显示电路实时显示交通灯的状态和时间。通过编写程序，将交通灯状 态和时间以数字或字符的形式显示在LED显示屏上。
五、结论
本次演示详细介绍了基于51单片机的智能灯设计与仿真过程。通过电路设计和 软件编程，我们实现了对环境光照的智能检测和LED灯的亮灭控制。通过仿真 分析，我们验证了该系统的准确性和节能效果。51单片机智能灯的设计与仿真 为智能家居的发展提供了新的思路和方法，具有广泛的应用前景和推广价值。
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基于51单片机的智能灯设计论文基于51单片机的智能灯设计
智能家居系统作为当今科技发展的重要领域之一，已经在人们的生活中起着越来越重要的作用。
其中，智能照明系统是智能家居的基础之一，其设计和应用旨在提高居民居住环境的舒适度和便利性。
本文将介绍基于51单片机的智能灯设计，以实现远程控制、光照感应和定时开关等功能。
通过该设计，用户可以随时随地控制灯光，提高生活品质。
一、设计方案的理论基础
基于51单片机的智能灯设计理论基础主要包括单片机技术、电路基础和通信协议等方面。
在本设计中，我们选择了51单片机作为系统的控制核心，其具有良好的稳定性和可编程性。
同时，我们利用电路设计实现了灯光的控制和反馈，以及与外部通信的功能。
通过蓝牙技术和手机终端的配合，用户可以远程控制智能灯的开关和亮度。
二、设计方案的硬件实现
基于51单片机的智能灯主要包括硬件电路和软件程序两个部分。
硬件电路部分包括电源管理模块、51单片机控制模块、驱动模块和传感器模块等。
电源管理模块主要负责对整个系统的电源进行管理和稳定输出；51单片机控制模块是系统的核心，负责接收用户指令并控制灯光的开关和亮度；驱动模块用于实现灯光的亮度调节；传感器模块则用于检测周围环境的光照强度。
三、设计方案的软件实现
基于51单片机的智能灯的软件实现主要通过C语言进行编程。
编程部分需实现用户手机与智能灯之间的通信交互，以及相应指令的解析和执行。
为了提高用户体验，我们可以利用手机APP实现对灯光的远程控制和定时开关功能。
此外，还可以通过光照传感器实时检测光照强度，并根据设定的阈值自动调整灯光亮度。
四、设计方案的应用场景
基于51单片机的智能灯设计方案可以广泛应用于家庭、办公场所和公共空间等多个场景。
在家庭中，用户可以通过手机APP随时随地对灯光进行控制，实现夜间自动开关、按需调光等功能，提高居住舒适度。
在办公场所中，智能灯可以根据员工的作息时间和环境需求进行智能调光，提高工作效率和员工的舒适度。
在公共空间中，通过自动控制灯光亮度，可以节约能源并提高公共空间的可用性。
五、设计方案的优势与展望
基于51单片机的智能灯设计方案具有以下优势：
1. 灵活性：通过手机APP远程控制，可以方便灵活地调整灯光亮度和开关状态；
2. 节能环保：利用光照传感器实时检测光照强度，智能调节灯光亮度，节约能源；
3. 便利性：通过定时开关功能，可以按照用户习惯自动调整灯光状态；
4. 扩展性：可以与其他智能家居设备联动，构建更完善的智能家居
系统。
展望未来，基于51单片机的智能灯设计可以进一步与人工智能技
术相结合，实现更智能化、智能家居网络的搭建。
同时，可以结合其
他感知技术如声音、温度等传感器，实现更全面的环境控制和自适应
调光功能。
结论
本文以基于51单片机的智能灯设计为主题，介绍了其理论基础、
硬件实现、软件实现、应用场景以及优势和展望。
通过这种设计方案，用户可以随时随地远程控制灯光的开关和亮度，并实现自动调光和定
时开关等功能。
未来，智能灯设计可以进一步与人工智能技术结合，
实现更智能化的居住环境。