《单片机原理及接口技术》课程设计论文模板
17-单片机原理及接口技术课程设计(LED路灯控制器设计)
辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目： LED路灯控制器设计院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：Array注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要本文设计的是LED路灯控制器，通过该控制器可根据环境亮度自动启动小区路灯点亮，并能按时间段调节亮度，路灯由200只3V/20mA发光二极管合并而成。
通过反复论证，本设计最终是一个以89C51单片机为核心，通过光敏电阻检测外部光强度，由于光强度不同光敏电阻呈现不同阻止从而决定输入口是高低电平，再由单片机通过事先编程好的软件程序实现控制LED路灯的亮灭，以及智能调整功能。
本设计简单实用，LED路灯控制器结构简单，易于维修，经济实惠。
LED路灯分为主道路灯、次道路灯、广告灯等多种形式，整个系统达到智能和节能的效果，稳定、安全，具有较高的应用价值，本控制器对智能化路灯管理有很大帮助，应用前景广阔。
关键词：LED路灯；单片机；智能；目录第1章绪论 (1)1.1LED路灯控制器概况 (1)1.2本文研究内容 (1)第2章 CPU最小系统设计 (2)2.1LED路灯控制器总体设计方案 (2)2.2CPU的选择 (2)2.3复位电路设计 (4)2.4时钟电路设计 (5)2.5CPU最小系统图 (6)第3章 LED路灯控制器输入输出接口电路设计 (7)3.1LED路灯控制器传感器的选择 (7)3.2LED路灯控制器检测接口电路设计 (8)3.2.1 A/D转换器选择 (8)3.2.2 模拟量检测接口电路图 (9)3.3LED路灯控制器输出接口电路设计 (9)第4章 LED路灯控制器软件设计 (11)4.1软件实现功能综述 (11)4.2流程图设计 (11)4.2.1 主程序流程图设计 (11)4.2.2 模拟量检测流程图设计 (12)4.3程序清单 (12)第5章系统设计与分析 (16)5.1系统原理图 (16)5.2系统原理综述 (17)第6章课程设计总结 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1LED路灯控制器概况当前巨量的能源消耗和由此引起的能源短缺、价格上涨等已使得节约能源成为一项十分迫切的任务。
单片机原理及接口技术应用第二版课程设计 (2)
单片机原理及接口技术应用第二版课程设计本课程设计旨在教授单片机的基本原理和接口技术应用。
学生将通过本课程设计掌握单片机原理，了解基本编程语言和应用和学习接口技术应用。
以下是课程设计的详细说明。
课程设计目标本课程设计的主要目标是：1.学生将能够理解单片机的内部组成和原理，建立起单片机编程的基础。
2.学生将能够掌握单片机编程语言，如C、Assembly语言。
3.学生将能够应用接口技术，如数字接口、模拟接口和串口。
课程设计内容第一部分：单片机原理本部分将介绍单片机的基本原理，包括：1.单片机的内部结构和组成。
2.单片机工作原理。
3.单片机的基本编程概念。
第二部分：单片机编程本部分将介绍单片机的编程方法和工具，包括：1.单片机编程环境的搭建。
2.单片机编程语言的基础知识。
3.单片机编程实践。
第三部分：接口技术本部分将介绍单片机的接口技术，包括：1.数字接口技术。
2.模拟接口技术。
3.串口技术。
第四部分：课程设计实践本部分将提供一个项目，让学生应用单片机原理和接口技术，完成一个实堆的应用系统，包括：1.硬件设计和搭建。
2.软件设计和实现。
3.调试和测试。
课程设计方法本课程设计将采用以下教学方法：1.理论讲解：教师将介绍单片机原理、编程和接口技术的基本概念和理论。
2.课堂演示：教师将演示单片机编程、接口技术的实际应用。
3.课程实践：学生将通过具体项目应用单片机原理和接口技术。
课程设计考核本课程设计的考核主要包括：1.课堂提问：教师将对学生进行考核，包括单片机原理、编程和接口技术的知识点。
2.项目报告：学生将撰写一份完整的报告，包括硬件设计、软件设计和实现、以及调试和测试结果。
3.项目展示：学生将展示他们完成的项目。
结语本课程设计旨在通过单片机原理和接口技术的学习和应用，让学生掌握电子技术中单片机的应用，提高学生的电子技术综合能力。
希望本课程设计可以激发学生的学习兴趣和创造力，为他们未来的学习和发展打下坚实的基础。
单片机原理及接口技术应用第二版课程设计
单片机原理及接口技术应用第二版课程设计一、设计背景随着嵌入式系统的广泛应用，单片机作为嵌入式系统的核心控制器件，扮演着越来越重要的角色。
因此，掌握单片机原理及接口技术应用，是计算机专业学生必须掌握的基础知识。
而对于实际应用而言，单纯的理论知识是远远不够的，需要同步进行实践和应用的学习过程。
因此，本文将围绕单片机原理及接口技术应用的课程设计展开讨论。
二、课程设计目标本课程设计旨在帮助学生掌握以下内容：1.掌握单片机原理及其内部结构；2.学会单片机的编程方法；3.熟悉单片机的基本输入输出接口及其工作原理；4.理解单片机与各种外部设备的通信原理及实现方法；5.实现一个简单的单片机应用程序。
三、课程设计内容1. 单片机原理及编程方法本课程设计的第一部分将介绍单片机的原理及其内部结构。
具体内容包括：•单片机的组成结构；•单片机内部寄存器及其功能；•单片机的指令系统；•单片机的编程方法。
2. 单片机基本输入输出接口本课程设计的第二部分将介绍单片机的基本输入输出接口。
具体内容包括：•单片机的端口结构及原理；•单片机的输入输出方式；•串行口的工作原理及应用；•定时器的工作原理及应用。
3. 单片机外部设备通信本课程设计的第三部分将介绍单片机与各种外部设备的通信原理及实现方法。
具体内容包括：•单片机与LCD屏幕的通信应用；•单片机与键盘的通信应用；•单片机与磁卡的通信应用。
4. 单片机应用实践本课程设计的第四部分将通过实际案例，让学生进行单片机应用实践，并以此来深化学生对单片机原理及接口技术应用的理解。
具体内容包括：•利用单片机控制LED灯的亮灭；•利用单片机控制LCD屏幕显示；•利用单片机读取键盘信息；•利用单片机控制磁卡读写器读卡器。
四、技术方案及工具本课程设计采用C51系列单片机，并使用Keil C51集成开发环境，进行程序开发和下载。
五、总结本文围绕单片机原理及接口技术应用的课程设计展开讨论，介绍了课程设计目标、内容以及技术方案及工具。
单片机原理与接口技术结课论文
单片机原理及接口技术结课论文学院：电子信息科学与技术班级：电科09-1第一部分第一章：绪论本章主要讲单片机的特点及应用领域、命名规则，单片机是微型计算机技术发展的产物，经历了探索阶段、完善阶段、微控制器形成阶段和微控制器发展阶段。
单片机在一块芯片上集成了CPU、一定容量的RAM和ROM（或EPROM、FlashROM）、定时/计数器及I/O接口电路等部件，构成一个微型计算机。
第二章：89C51单片机的结构及原理本章主要讲89C51单片机的结构。
单片机的CPU包括控制器和运算器，控制器负责识别指令，并根据指令的性质控制单片机内哥哥功能的协调作用；运算器主要实现算术逻辑运算和数据中转。
51单片机的存储器组织，从物理上分4个部分，从逻辑分3个地址空间。
内部、外部程序存储器由CPU统一访问，内部、外部数据存储器使用不同的指令访问。
内部RAM中有位寻址空间。
特殊功能寄存器占用了内部RAM空间的128个地址，与同样地址的内部RAM使用不同的寻址方式相区别。
单片机软件开发完毕后需要对EPROM编程，加电时需要上电复位电路将单片机复位，然后转入程序实执行方式，还要考虑单片机的低功耗方式。
单片机引脚具有三总线（地址总线、控制总线、数据总线）结构。
第三章：89Ｃ51单片机的指令系统本章主要讲51单片机的指令系统。
指令系统是CPU执行的所有指令的集合及其编码系统，在计算机中以二进制表示，在编写程序时通常使用助记符形式。
51单片机的CPU有７种寻址方式：立即数寻址,直接寻址，寄存器寻址，寄存器间接寻址，变址寻址，相对寻址和位寻址。
可以实现对内部寄存器、内部RAM、特殊功能寄存器、程序存储器、外部RAM、位空间各个存储区域的访问。
５１单片机指令按功能分为５类：数据传送指令，可实现CPU内部寄存器、内部RAM、外部RAM、I/O端口、程序存储器之间的数据传送，还能完成数据交换和堆栈操作；算术运算指令，实现对操作数的加、减、乘、除等运算；逻辑运算与移位指令，实现对操作数按位进行逻辑与、或、异或、取反等操作，以及对累加器A中所有位向左或向右移位；位操作指令，实现位的传送、修改、运算和位控制转移；控制转移指令，实现无条件转移、条件转移、子程序调用和返回等操作。
单片机原理与接口技术课程设计--报告格式
基于单片机的电子抢答器设计 (3)1.1.设计意义 (3)1.2.系统功能要求 (3)2. 方案设计 (4)3. 硬件设计 (5)4. 系统调试 (8)5. 设计总结 (8)6. 附录A；源程序 (9)7. 附录B：电路图 (15)8.参考文献 (15)单片机原理与接口技术课程设计报告书题目：基于单片机的抢答器设计姓名：学号：专业：电气工程及其自动化指导老师：设计时间： 2015年 6 月基于单片机的电子抢答器设计引言1.1. 设计意义概述所设计题目的意义。
伴随着科技的进步和时代的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，比如证券、股票交易以及各种智力竞赛等等,因此出现了——抢答器。
抢答器一般是由很多逻辑电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。
因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了数码管显示电路实现了其它功能。
抢答器又称为第一信号鉴别器，其主要应用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。
抢答器的设计就是在这种社会条件下诞生的，这次设计用AT89S51单片机为核心控制元件，设计一个实用的抢答器。
1.2. 系统功能要求本方案以单片机作为主控核心，与晶振、数码管、蜂鸣器等构成八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的八路抢答器具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛，同时还利用C语言编程，使其实现一些基本的功能。
本设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。
它的功能实现是比赛开始，主持人读完题之后按下总开关，即计时开始，此时数码管开始进行30s 的倒计时，直到有一个选手抢答时，对应的会在数码管上显示出该选手的编号，此时蜂鸣器会进行10S提示。
如果在规定的30s时间内没有做出抢答，则此题作废，即开始重新一轮的抢答。
单片机原理与接口技术教程课程设计
单片机原理与接口技术教程课程设计一、设计目的本次课程设计旨在通过学习单片机的原理和接口技术，培养学生的电子电路设计能力。
通过实现课程设计，学生可以了解单片机的基本原理和掌握单片机的常用接口技术。
同时，培养学生的动手能力和解决问题的能力，提升学生综合素质。
二、设计内容本课程设计包括两个部分：1. 单片机实验通过实验，学生可以了解单片机的基本原理和常用的接口技术。
实验内容如下：•实验1：单片机的基本使用方法及熟悉常见的单片机开发环境；•实验2：串口通信实验，了解串口通信的原理及实现方法；•实验3：数码管显示实验，掌握单片机数字信号输出及驱动方法；•实验4：ADC采集实验，了解单片机模拟信号采集方法和原理；•实验5：按键实验，学习数字信号输入及处理方法。
本次课程设计要求学生独立完成一个设计项目，要求具有一定难度和挑战，同时具有工程实践意义。
学生可以自选设计项目，但需要经过老师审核，确定选题范围。
设计项目的要求如下：•选题自主，但需与单片机相关，具有实际意义；•设计难度较高，具挑战性，可包括硬件和软件部分；•能够达到可实现状态，所需零件、器材不过于昂贵，所需时间不过于长。
三、设计流程单片机实验部分1.实验前准备学生需要先了解单片机的应用范围和基本原理，以及单片机硬件和软件的基本结构。
2.实验进行根据实验内容，学生需要编写程序、进行硬件连接和调试，进行实验，并记录实验现象和数据。
3.实验结果分析学生需要结合实验结果，分析实验中可能出现的问题，找出解决方案，并对实验结果进行评价。
1.选题学生根据自身的兴趣和专长，结合课程内容和要求，自主选题。
经过老师审核后，确定选题范围。
2.设计方案学生需要对设计项目进行详细的分析和设计方案的制定，包括硬件和软件部分。
设计方案需经过老师的审核。
3.制作过程学生需要按照设计方案，进行零件的选购、硬件的连接和程序的编写与调试。
4.实现验收学生需要对设计项目进行实现验收，并填写相关资料表格。
单片机原理与接口技术课程设计docx
单⽚机原理与接⼝技术课程设计docx《单⽚机原理与接⼝技术》课程设计题⽬：基于单⽚机的⽔位控制系统设计院系：⼯学院电⽓与电⼦⼯程系专业：⾃动化班级：姓名：学号：指导教师：⼆〇⼀五年六⽉《单⽚机原理与接⼝技术》课程设计任务书⼀、基本情况学时：2周学分：1.5 学分适应班级：⾃动化1201-1202⼆、进度安排本设计共安排2周，合计60学时，具体分配如下：动员及准备⼯作：1学时选题分组：1学时PROTEUS仿真软件使⽤讲解：8学时总体⽅案设计：8学时硬件设计：12学时PROTEUS仿真图绘制：4学时软件设计：12学时撰写设计报告：4 学时制作答辩PPT： 4 学时答辩： 4 学时总结：2学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求《单⽚机原理与接⼝技术》课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。
其中理论设计⼜包括总体⽅案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括程序流程图和应⽤程序。
程序设计是课程设计的关键环节，通过进⼀步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。
课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进⾏全⾯的总结。
2、课程设计的教学要求《单⽚机原理与接⼝技术》课程设计的教学采⽤相对集中的⽅式进⾏，以班为单位全班学⽣集中到设计室进⾏。
严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上，该课程考核按不及格处理。
课程设计的分组：每3-4名学⽣组成⼀个⼩组，完成⼀个课题的设计。
⼩组成员既有分⼯、⼜要协作，同⼀⼩组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别⼈的设计⽅法和经验。
但每个学⽣必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独⽴撰写设计报告。
教学要求具体如下：（⼀）、掌握单⽚机应⽤系统开发、设计流程；硬件、软件的资源分配与规划。
（⼆）、熟练硬件电路原理图的设计与绘制。
（三）、掌握运⽤PROTUS进⾏软、硬件仿真调试能⼒。
单片机原理与接口技术C语言版课程设计 (2)
单片机原理与接口技术C语言版课程设计一、课程设计背景随着计算机科学技术的快速发展，单片机已经成为当代学习计算机科学中不可或缺的一部分。
单片机通过数字集成电路实现了计算机的基本功能，是计算机性能提升的一项重大技术进步。
二、设计目的本课程设计将结合C语言基础，通过对单片机原理和接口技术的介绍，帮助学生更好的理解单片机工作原理及其在电子控制领域中的应用。
三、设计内容1.单片机原理介绍•内部结构及其功能•存储器及其作用•CPU、寄存器和指令系统2.单片机接口技术•输入输出口•中断功能•定时/计数器•串行口及其相关协议3.学习目标及要求•了解单片机的基本原理和接口技术•掌握常见单片机输入输出口的使用方式•能够编写单片机输入输出程序、中断程序、定时器程序等常用程序4.设计步骤•环境搭建：Keil编译器、Proteus电路图仿真软件的安装与使用•基础练习：IO口输入输出练习、中断程序编写练习等•应用练习：机器人控制、温度监测等实际应用的编写与实现四、设计成果经过本课程设计的学习，学生可以：•了解单片机的内部结构以及CPU、寄存器、存储器等的功能•掌握常见单片机的输入输出口的使用方法•熟悉单片机的中断功能、定时/计数器和串行口协议等接口技术•风格编写单片机输入输出程序、中断程序、定时器程序等常用程序•能够结合具体实际应用编写单片机程序设计方案五、设计效果本课程设计可以培养学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
通过在编程实践中的练习，不仅可以提高学生的理论水平，更可以为学生员提供实际应用技能和经验。
六、总结单片机原理和接口技术是单片机学习中的基础知识，也是学习单片机编程及其应用的前提。
本课程设计充分结合了C语言的语法特点，将理论知识和编程实践相结合，为学生提供了一个全面学习的平台。
希望学生们能够认真学习、认真实践，取得实际效果，并能够应用所学技术于实际生产、生活中。
单片机原理及应用技术课程设计论文
单片机原理及应用技术课程设计论文单片机原理及应用技术课程设计论文论文摘要：对《单片机原理及应用技术》课程整体设计进行了初步探索，介绍了课程设计的理念、思想，对课程的目标设计、内容设计、方法设计、资源设计进行了探讨，初步实现了课程的整体设计。
论文关键词：单片机原理及应用技术；设计理念《单片机原理及应用技术》是机电一体化技术专业的一门必修专业技术核心课程。
该课程是根据“机电一体化技术”专业职业岗位要求设置的一门实践性和综合性非常强的专业技能课程，是基于职业标准和工作过程开发的理实一体化的学习领域课程，是属于职业学习领域课程之一，它担负着帮助毕业生在未来职业生涯中从担任单片机程序的编制、控制系统的自动化控制等岗位的重任。
通过本课程的学习，旨在培养学生学习单片机的结构和原理、单片机的指令系统、程序设计、单片机的硬件结构及其扩展、单片机的应用等，培养学生具有单片机的编程、硬件的结构设计的能力及团队协作、沟通表达等综合素质，这对提高机电一体化专业人才培养质量、提升毕业生就业能力与就业质量具有重要意义。
一、课程整体设计理念与思路（一）设计理念打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于工作过程的项目课程开发与设计，工作任务为中心、项目课程为主体，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。
（二）设计思路本课程从应用的角度出发，依据由简到难的原则，以典型工作任务为主线，设立教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业能力。
共设置9个学习项目, 每个学习项目均应从知识技能等方面达到教学的标准。
二、课程整体设计（一）课程目标设计确定课程目标的依据是根据人才培养方案中岗位具体工作对能力、知识、素质的`基本要求。
通过教学，本课程总体目标是实现学生能力、知识、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展，培养可持续发展的满足企业需求的高技能人才的目标。
单片机原理及接口技术课程设计(彩灯控制器设计)
辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计<论文〕题目：彩灯控制器设计院<系〕：电气工程学院专业班级：电气09？学号： 090303xxx学生：指导教师：<签字〕起止时间：课程设计<论文〕报告的内容及其文本格式1、课程设计<论文〕报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册2、页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；3、字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；4、行距：20磅行距；5、页码：底部居中，五号、黑体；课程设计<论文〕任务及评语院<系〕：电气工程学院教研室：注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要也称内容提要，概括研究题目的主要内容、特点，文字要精练。
中文摘要一般不少于200字，外文摘要的内容应与中文摘要相对应。
关键词1；关键词2；关键词3；关键词4注意：关键词不少于2个目录第1章绪论11.1 XXX简况11.2本文研究内容1第2章 CPU最小系统设计22.1XXX总体设计方案22.2CPU的选择22.3数据存储器扩展32.4复位电路设计32.5时钟电路设计32.6CPU最小系统图3第3章 XXX输入输出接口电路设计43.1 XXX传感器的选择43.2XXX检测接口电路设计43.2.1 A/D转换器选择43.2.2 模拟量检测接口电路图43.3XXX输出接口电路设计43.4人机对话接口电路设计4第4章 XXX软件设计54.1软件实现功能综述54.2流程图设计54.2.1 主程序流程图设计54.2.2 模拟量检测流程图设计54.2.3 xxx流程图设计54.3程序清单5第5章系统设计与分析65.1系统原理图65.2系统原理综述65.3硬件仿真图65.4软件调试结果6第6章课程设计总结7参考文献8第1章绪论1.1xxx简况结合设计题目概述所设计装置的用途功能以及现状等等。
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辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：基于单片机的智能节电器的设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2015.6.22-2015.7.03课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化Array注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要本次设计的节能控制系统主要通过检测室内当前的光照参数，将这些参数显示出来，同时根据不同参数对应的设定要求，及时地控制室内照明电器的工作状态，达到合理用电的目的。
此外针对自动开关控制技术，提出一种基于单片机和光照检测的开关控制装置设计。
该装置的主要特点为具有光照度检测功能，可以采集环境的光照度并根据设定的光照度自动实现开关的开或关等操作，完成了对课程设计的要求。
关键词：单片机；光照检测；开关控制目录第1章绪论 (1)1.1课题发展方向 (1)1.2课题研究 (1)第2章课程设计的方案 (3)2.1概述 (3)2.2控制电路的硬件选择 (3)2.3系统总体结构 (4)第3章硬件设计 (5)3.1单片机最小系统设计 (5)3.1.1复位电路 (5)3.1.2晶振电路 (6)3.1.3微处理器AT89C51 (6)3.2光照检测电路设计 (8)3.2.1A/D模数转换电路设计 (8)3.2.2光照检测电路 (9)3.3键盘给定电路 (10)3.4开关控制电路 (12)第4章软件设计 (13)4.1主程序流程图 (13)4.2A/D转换模块 (14)4.3数据采集模块 (16)4.4开关控制模块 (17)第5章课程设计总结 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1课题发展方向随着经济发展和交通条件的改善，道路照明质量不断提高，而能耗也随之大幅度提高，特别是近年来能源价格大幅度提升，使城市照明的电力消耗越来越高；而经多方测试发现绝大多数城市路灯在夜间22：00以后，供电电压因用电负荷减少而升高15%左右，此时用电设备在高于设备额定电压状态下运行，将会导致设备过度发热，既缩短了灯源寿命，又增加了维护费用。
为了有效改善这种状况，经过理论分析和反复实践并多次电路改进，研制出了一种用单片机作为控制核心的智能型路灯节电装置（以下简称路灯节电器），经过实际应用，其运行稳定、节电效果显著。
电子技术和微机技术的发展，自动开关控制技术发展迅速，提出了各种类型的自动开关控制装置，如基于MCS-51单片机的多路开关控制装置、单片机控制的热释电红外节能照明开关、基AT89S52单片机的声光控制开关、基于SPCE061A 的语音手动双控制开关和智能计量与开关控制插座等。
对此，自动开关控制能根据需要的情况自动打开或切断开关，有利于节省人力和提高控制效率，为人们的生产生活带来便利和节省能源。
针对自动开关控制技术的需求和发展趋势，提出一种基于单片机和光照检测的开关控制装置设计。
此装置具有光照度检测功能，可以采集环境的光照度并根据设定的光照度自动实现开关的开或关等操作从而实现节能与便利相结合的目的。
自动开关控制能根据需要的情况自动打开或切断开关，有利于节省人力和提高控制效率，为人们的生产生活带来便利和节省能源。
目前，市场上已有利用声控、光控甚至是温控等各种技术来实现此目的的产品，但它们都有着各自的不足，容易受到噪声、环境温度等因素的影响而引起灯光的不必要开启造成能源的浪费。
1.2课题研究节电器有多种工作方式，如调相方式、磁饱和稳压方式、可控硅斩波方式等，调相方式存在波形畸变，对其他设备有干扰，不能满足要求；磁饱和方式在大功率时因其体积庞大也不能满足要求；可控硅斩波方式谐波大，实现正弦输出困难；自耦降压方式实现简单，可靠性也高，故常常采用自耦降压方式。
根据自耦降压的原理，通过变压器的机芯，根据不同的电压输出要求，引出不同的接线抽头，将电网降为几档，从而实现降压节能。
合适的照明亮度是节电过程要十分重视的，节电的基本原则是保证不降低工作场所的视觉要求，保证照度标准和照明质量的前提下，尽量减少照明系统中的能量损失，达到最有效的节能。
根据有关研究和实验，亮度与电压的关系，电压降低在一定范围内，照度质量和效果没有显著的变化，肉眼无法觉察到变化。
第2章课程设计的方案2.1概述本次设计主要是综合应用所学的知识，设计基于单片机的智能节电器，并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。
能够较全面的巩固应用“单片机”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型单片机系统设计的基本方法。
应用场合：规定额定电压220V，要求教室亮度低300lux时，开启相应灯具；亮度高于500lux时，关闭相应灯具。
系统功能介绍：被控对象是室内日光灯，以AT89C51为核心完成控制，将光照亮度给定信号通过A/D转化送入单片机中，通过与室内实际光照相比较，得到亮度误差信号，通过上述检测结果来决定是否开关日光灯组。
2.2控制电路的硬件选择1.单片机采用ATMEL公司生产的价格便宜、资源丰富、功能强大的AVR单片机Atmega64来控制电路。
该单片机具有64K的FLASH、2K的EEPROM，擦写次数可达10万次，可以用来存储状态信息、4个定时器/计数器，可用来设置溢出中断、53个I/O 引脚，具有较大的电流驱动能力，可以直接驱动液晶显示器而省去驱动电路、面向字节的TWI串行接口，可以外挂其它设备节省I/O口、2个可编程串行USART 接口支持全双工通用同步/异步串行通信、8通道10位A/D通道等。
2.继电器驱动电路由单片机引脚PE0来控制继电器J1通断，当PE0发出高电平时，二极管Q1导通，继电器J1线圈也随之通电，使长开触点K1闭合，从而控制中间继电器来控制主回路继电器的开合，此时发光二极管DS1发光以显示继电器J1动作，二极管起续流作用。
3.电压电流采样电路为了判断控制节电档位及节电与否，必须对电压电流进行采样，通过电流互感器采出电压，共模电感提高对共模干扰的影响，电容进行滤波，再通过电压转换器转换为直流型信号，最后通过放大器隔离为单片机提供采样信号。
2.3系统总体结构根据需要实现的功能，基于单片机和光照检测的开关控制装置的硬件结构如图2.1所示，装置以AT89C51单片机为核心，外围电路包括复位电路、光照检测电路、开关控制电路和键盘电路。
图2.1系统整体模块第3章硬件设计3.1单片机最小系统设计3.1.1复位电路复位电路，就是利用它把电路恢复到起始状态。
就像计算器的清零按钮的作用一样，以便回到原始状态，重新进行计算。
和计算器清零按钮有所不同的是，复位电路启动的手段有所不同。
一是在给电路通电时马上进行复位操作；二是在必要时可以由手动操作；三是根据程序或者电路运行的需要自动地进行。
复位电路都是比较简单的大都是只有电阻和电容组合就可以办到了。
再复杂点就有三极管等等配合程序来进行了。
为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。
一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%（4.75～5.25V）。
由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才会撤除，微机电路开始正常工作。
如图3.1。
图3.1单片机复位电路3.1.2晶振电路晶振是为单片机合格的时钟信号流。
单片机电路是由无数的门电路组成，而门电路工作时就需要时钟信号作为触发，过来一个脉冲，门电路就执行一次，过来多少个脉冲，门电路就执行多少次。
所以，在同样电路的情况下，脉冲频率越高，单片机性能也越高。
晶振就是在整个电路的时序中提供一个基本时钟，时序电路中时钟源必不可少。
如图3.2。
图3.2晶振电路3.1.3微处理器AT89C51AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）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，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I／O口线，两个16位定时／计数器，一个5向量中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I／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，对端口写“1”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，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用。
在访问期间激活内部上拉电阻。
P 1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O口，P1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）。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）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）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。