教室智能照明控制系统毕业设计任务书

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教室智能照明控制器的设计—毕业设计说明书

毕业设计说明书教室照明智能控制器的设计学生姓名：学号：09050941xx学院：信息与通信工程学院专业：信息对抗技术指导教师：2013 年 6 月中北大学2013届毕业设计说明书教室照明智能控制器的设计摘要本研究针对教室照明的控制现状及用电大量浪费的现象，分析了教室照明智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机的教室照明智能控制器的设计的设计思路。

该系统以AT89C52单片机作为控制装置的智能部件，采用红外传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断，完成对教室照明回路的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。

该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，专用性强，性价比合理等优点，可以满足各类大、中专院校教室照明控制的要求，很大程度的达到节能目的。

关键词：教室照明控制，红外传感器，光敏电阻，AT89C52中北大学2013届毕业设计说明书Classroom lighting intelligent controller designAbstractIn this study, the control of classroom lighting situation and a lot of waste of electrical phenomena, analyze classroom lighting intelligent control principle and method is proposed based on single-chip intelligent controller design classroom lighting design ideas.This system to AT89C52 single chip computer as control device of intelligent parts, adopts heat release infrared sensor detects the release of human existence and adopts photoconductive resistance constitutes circuit testing environment light intensity. According to the classroom light conditions and the measured the signal of human body system and ambient light, the system can make reasonable and intelligent judgment and then controls the work of classroom lighting circuit .It is a effective way to avoid the classroom of waste electricity. Small volume, convenient control, high reliability, high specificity and price reasonable make this system satisfy the advantages of large, secondary technical schools classroom light control requirements and greatly reach energy-saving purpose.Key words: Classroom lighting control，photoconductive，dynatron，AT89C52中北大学2013届毕业设计说明书目录1 引言 (1)1.1 本课题研究的意义 (1)1.2 教室照明控制器的发展现状 (1)1.2.1国外发展现状 (1)1.2.2国内发展现状 (2)1.2.3 发展趋势 (3)1.3 本设计研究的主要内容 (3)2 教室照明智能控制器的整体方案设计 (4)2.1 教室照明智能控制器简介 (4)2.2 系统控制方案的分析 (5)3 系统控制模块的硬件设计 (7)3.1 控制模块的硬件构成 (7)3.2 控制系统的主要硬件电路 (7)3.2.1 系统主控电路 (7)3.2.2在线编程模块电路 (9)3.2.3 数据采集电路 (9)3.3 教室光照强度检测模块 (13)3.3.1 光敏三极管的选择及功能简述 (13)3.3.2 光敏三极管检测光强原理及其模拟形式 (14)3.4 时钟模块 (15)3.4.1数据输入输出 (15)3.4.2 时钟内部寄存器的使用 (16)3.4.3 时钟自检初始化 (17)4 系统程序设计 (20)4.1系统主程序流程图 (20)4.2系统子程序流程图 (21)4.2.1按键控制流程图 (21)中北大学2013届毕业设计说明书4.2.2时钟程序设计 (22)4.2.3液晶显示控制流程图 (22)5 系统调试运行及问题分析 (24)5.1 系统调试方法及步骤 (24)5.2系统仿真 (25)5.3 出现的主要问题及分析解决 (26)6总结与展望 (27)附录A (29)附录B (32)参考文献 (34)致谢 (36)中北大学2013届毕业设计说明书1 引言1.1 本课题研究的意义随着社会经济和科学技术的发展，人类社会的进步越来越依赖于资源的开发与利用，然而与日俱增的能源需求和有限的资源数量形成了巨大的矛盾,能源短缺问题日益突出，成为一个国家经济发展的“瓶颈”。

智能led照明控制系统设计说明书

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)目录1.引言 (2)2.方案论证 (3)2.1方案一 (4)2.2方案二 (5)2.3各方案的比较 (6)3.各电路设计和论证 (6)3.1 电源电路的方案设计与论证 (6)3.2信号采集部分电路的设计和论证 (7)3.3单片机部分电路的设计和论证 (11)3.4输出部分电路的设计和论证 (14)4. 软件设计 (15)4.1程序流程 (15)4.1.1系统主程序流程图 (15)4.1.2传感器子程序流程图 (16)4.2程序 (17)4.2.1主程序 (17)4.2.2定时器中断子程序 (18)4.2.3数据处理程序 (19)4.2.4 ADC0809连续对2个通道采样程序 (19)5．软硬件系统的调试 (19)5.1硬件调试 (19)5.2软件调试 (20)6．附录 (21)7．参考文献 (22)高亮度LED楼道照明灯电路的设计摘要：本系统以单片机80C51为核心部件，利用光线度检测技术、光电传感器接收技术并配合一套独特的软件算法实现了路灯自动开关、声光控制电路等功能。

在系统设计过程中，联系实际路灯状况，力求硬件线路简单，元件价格经济，充分发挥软件编程方便灵活的特点，来满足系统设计要求。

关键词：单片机、光明二极管、话筒、A/D转换器、传感器。

1．引言随着电子技术的迅猛发展，单片机技术已渗透到航天、国防、工业。

农业、日常生活等各个领域，成为当今世界科技现代化不可缺少的重要工具和强有力武器。

用单片机研制的各个智能化测量控制仪表周期短、成本低，在一起、仪表与机电一体化产品的设计中具有明显的优势。

这次用单片机设计制作一个走廊路灯控制系统。

光控电路有着广泛的应用。

比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。

但光控电路有其缺陷,就是夜晚无光线的时候,照明灯将一直工作着,这样会造成资源的浪费,也会缩短照明灯的寿命。

教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计1. 引言1.1 背景介绍教室智能照明控制系统的设计是为了满足现代教育环境对节能、舒适性和智能化的需求。

随着科技的不断发展，人们对教室照明系统的要求也越来越高。

传统的照明系统往往存在能耗过高、光照不均匀、操作不便等问题，因此设计一套智能照明系统成为了迫切需要解决的问题。

随着智能控制技术的不断成熟和应用，教室智能照明系统的设计可以实现根据环境光强度和人体活动情况自动调节照明亮度和色温，达到最佳的照明效果。

智能照明系统还可以通过传感器实时监测教室内的环境参数，实现精准的能耗控制，降低能源消耗，从而实现节能减排的目标。

本研究旨在设计一种高效、智能的教室照明系统，可以根据教室实际情况智能调节照明，提升教室照明效果和舒适度，同时实现节能减排的目标。

通过研究教室智能照明系统的设计原理、传感器选择与布置、控制算法设计、能耗分析和性能评估等内容，为教室照明系统的智能化改造提供参考和借鉴。

1.2 研究目的本研究的目的是设计一种智能照明控制系统，以实现教室照明的自动化调节和节能优化。

通过深入研究智能照明系统的设计原理、传感器选择与布置、控制算法设计、能耗分析和性能评估等方面，旨在提高教室照明系统的使用效率和舒适度，同时减少能源消耗和环境负担。

通过本研究的实施，可以有效降低教室照明系统的运行成本，提高教室内学习和工作的舒适度和效率，为学生和教师创造更好的学习和教学环境。

本研究也将为智能照明控制系统的进一步优化和推广提供参考和借鉴，为建立智能化、节能型的教室照明系统奠定技术基础，促进教育领域的可持续发展。

1.3 研究意义教室智能照明控制系统的设计在现代社会中具有重要的意义。

智能照明系统能够提高教室的舒适度和节能效果。

通过合理的照明控制，可以根据教室内的光线情况实现自动调节，不仅能够提供舒适的光照环境，还能有效减少能耗，降低维护成本。

智能照明系统还可以提高教学效果和学习氛围。

通过智能调节照明色温和亮度，可以提升学生的学习兴趣和专注度，有助于提高学习效率。

教室智能照明系统设计++

毕业论文教室智能照明系统设计学院：专业：学生姓名：学号：指导教师：2016年4月摘要目前，国内学校教室的照明灯具大多采用手动开关控制，即使严格管理，还是不可避免的出现忘记关灯的时候，尤其是在白天，情况更是如此，因而造成大量的能源浪费。

另外，各种照明灯具都具有一定的使用寿命，在光线充足的情况下仍继续使用，必然会缩短灯具的使用寿命。

因此对教室照明系统进行自动化控制具有重要意义。

而现有成型的教室照明自动控制器在应用中还存在一些问题，需要对其做进一步的改进。

本论文详细研究了学校教室的使用特点和照明需要及存在的问题，提出了一种自动化的教室照明控制系统，采用低功耗单片机和总线技术，通过光控、红外检测、声控等芯片的运行来控制照明灯的开关。

该系统有数据采集模块、串口通信、执行模块等的电路设计。

通过硬件和软件的协同设计，该系统最终实现了在白天光照充足的情况下，教室无论有没有人照明灯都不开；在光照不充足的情况下，通过红外检测与声响检测来判断教室是否有人以此对照明灯进行控制，并在灯亮的情况下，该系统进入监控状态，若连续五次探测都没有人，则发出熄灯警告，灯具亮灭闪烁，教室里的人在提示情况下会有所动作，从而灯具不熄灭，若无反应则关闭电源。

关键词：照明控制，单片机，自动化，红外检测IAbstractAt present, the manual switch mostly used in domestic, lighting control, primary school classroom, even if the strict management, there will inevitably forget to turn off the lights when, especially in the daytime, the situation is more serious, resulting in a waste of energy. In addition, various lighting has certain use, still continue to use in a well-lit conditions, life will certainly shorten lamp. But the existing molding classroom lighting control system has some problems in the application, need to do research and development in the further.In this paper, a detailed study of the characteristics and needs of school classroom lighting and the existing problems, put forward a kind of automatic lighting control system, using low power microcontroller and field bus technology, on the basis of the improvement, such as switching the light, infrared detection, voice chip operation to control the lamp. The system has the circuit design of data acquisition module, serial communication module, execution etc.. Finally the system is realized in the day light, the classroom regardless of whether anyone lights are not open. In the light is not sufficient, the infrared detection and noise detection to judge whether a person to control classroom lamp control. And in the light of the circumstances, the system enters the surveillance state, if five consecutive detection are not people, a warning flashing lights, lamps and lanterns, the classroom will have to move in the prompt circumstances, thus the lamp does not go out, if no response is to turn off the power.Key words：Lighting control,SCM，Automation, Infrared detectionII目录摘要 (I)A BSTRACT························································································I II2.1学校教室自动控制的现状 (3)2.2系统的整体设计方案 (3)4.1 软件的实现原理 ............................................ - 26 -该自动控制器要求实现以下功能：当有光（自然光）时，不管教室是否有人和声响，都将关闭电源，所有灯具不会点亮。

教室灯光控制系统_毕业设计

摘要本课题主要是处理室内灯光的控制，节约能源的问题，尤其是针对当前社会室内灯光的智能控制方面的发展缓慢的现状。

本课题详细分析了室内灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机和模拟电路相结合的室内灯光智能控制系统的设计思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件装置和相应软件。

该系统以AT89C52单片机作为主控制装置的“大脑”，采用热释红外人体传感器检测人员的存在与否，采用光敏电阻构成的电路检测周围环境的光照强度。

以室内人员数目作为打开照明灯的条件，系统通过对人体的存在信号和周围环境光强信号的识别和智能判断，实施对室内照明调节的智能控制，避免了室内照明用电的大量浪费。

同时还采用了软/硬件的“看门狗”技术等抗干扰措施。

单片机软件程序部分采用C语言编写，采用模块化结构设计、条理清晰、通用性强，便于改进和扩充。

该系统具有一下优点：体积小，控制简单，可靠性高，专用性强，性价比高等优点，可以满足各类室内灯光控制的要求，最大程度的达到节约能源的目的。

课题_教室智能照明系统设计

摘要本研究针对教室灯光的控制方法，尤其是教室灯光的智能控制方面的发展现状，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机的教室灯光智能控制系统的设计思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件装置和相应软件。

该系统以AT89C52单片机作为控制装置的智能部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件，系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断，完成对教室照明回路的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。

系统还具有多种报警功能;同时还采用了软/硬件的“看门狗”技术等抗干扰措施。

单片机软件采用汇编语言编制，采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好，便于改进和扩充。

该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，专用性强，性价比合理等优点，可以满足各类大、中专院校教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。

关键词:人体；红外线；传感器；自动控制；热释电AbstractCurrently light intelligent control systems are not efficiently used in the classroom. In order to improve the system, based on control and current methods of how to keep control，developing intelligent classroom light control system and developed the hardware and software system.This classroom light intelligent control system the theory of the light put forward methods ofon the basis of AT89C52 is developed, which machine of AT89C52 is a major part, and the environment of development is better than before. This system can satisfy the following functions, such as controlling the circuit of illumination, testing and processing daylight signal, testing and processing the signal of human body that illuminates the back track exists, reporting to the warning devices,etc.In order to satisfy these functions, the system adopted the homologous methods respectively, and to the gearing of the system, analyzing how to install，test and run the system.The microcontroller software was developed based on assemble language. Assemble language is one kind of structured program languages, it has more advantages than other high-level languages. Assemble language adopts building block design. Its commonality is very good and easy to improve and expand. It could be used to develop larger一scale system with more perfect performance. At the same time, the anti-jamming technologies, such as watchdog, are necessary when developing hardware and software.This system had many advantages. For example, the physical volume was small，the system was conveniently controlled, the credibility was high, the appropriation was strong, and its price proportion was ideal,etc. The experiment proved that the system can satisfy the control command of the classroom' s light device, so it could largely reduce the consuming of energy resources.Key words:Human body, infrared ray, sensor, automatic control，heat to release the electricity1.目录摘要----------------------------------------------------------1 ABSTRACT--------------------------------------------------2 1.引言--------------------------------------------------------51.1本课题研究的意义----------------------------------------51.2国内外教室灯光控制器研究的现状及其存在的问题------------51.3本课题研究的内容和目标----------------------------------7 1.3.1研究内容------------------------------------------7 1.3.2研究目标------------------------------------------71.4本课题拟解决的关键问------------------------------------82.教室灯光控制器简介及控制方案的分析---------------------82.1教室灯光控制器简介--------------------------------------82.2系统控制方案的分析--------------------------------------83.系统控制模块的硬件设计-----------------------------------93.1控制模块的硬件构成--------------------------------------93.2控制系统的主要硬件电路--------------------------- ------9 3.2.1系统主控电路-------------------------------------10 3.2.2在线编程模块电路---------------------------------10 3.2.3系统供电电路-------------------------------------11 3.2.4数据采集电路-------------------------------------123.2.5系统时钟电路-------------------------------------16 3.2.6系统看门狗电路-----------------------------------19 3.2.7继电器驱动接口电路--------------------------- ---21 3.2.8超时报警电路-------------------------------------214控制模块软件设计与开发-----------------------------------224.1系统监控主程序模块-------------------------------------23 4.1.1系统自检初始化-----------------------------------234.1.2定时中断处理-------------------------------------24 4.1.3多任务操作系统的构建-----------------------------244.2数据采集模块-------------------------------------------25 4.2.1人体存在传感器的优缺点---------------------------25 4.2.2数据采集软件设计的实现---------------------------25 4.2.3人体存在传感器的抗干扰措施-----------------------26 4.2.4人体存在传感器的安装要求-------------------------274.3时钟模块-----------------------------------------------27 4.3.1数据输入输出-------------------------------------27 4.3.2时钟内部寄存器的使用-----------------------------284.3.3时钟自检初始化-----------------------------------29 4.3.4时钟程序设计-------------------------------------304.4显示驱动模块-------------------------------------------304.4.1 ULN2803驱动器的应用-----------------------------32 4.4.2显示程序设计-------------------------------------324.5系统键功能---------------------------------------------33 4.5.1键功能处理程序-----------------------------------335系统调试运行及问题分析-----------------------------------345.1单片机系统调试方法及步骤-------------------------------34 5.2出现的主要问题及分析解决-------------------------------356.结论和建议-------------------------------------------------366.1结论---------------------------------------------------366.2建议---------------------------------------------------377.致谢--------------------------------------------------------38 参考文献-----------------------------------------------------39附图A--------------------------------------------------------40附图B -------------------------------------------------------41附录一 ------------------------------------------------------42 附录二-------------------------------------------------------441.引言1.1本课题研究的意义随着社会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用电负荷的加剧，又由于世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。

照明控制系统毕业设计

毕业设计 (论文)课题基于PLC的建筑设备自动控制系统设计——照明控制系统设计摘要大学的电能消耗中，照明用电占有绝大部分，其中教室的照明容量大、工作时间长，且常常采用手动的控制方法，造成了浪费。

因此针对学生的生活学习规律对教室的照明进行了PLC智能控制。

本论文阐述了某教室的照明控制系统的设计思路、系统方案的选定、设备的选型、控制程序的编制与调试等等。

采用了PLC智能控制，系统稳定可靠完全满足教室的照明要求；根据PLC控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图与编写教室照明智能控制系统梯形图控制程序。

最后经过模拟仿真运行能够实现教室的智能化照明。

最终使灯具的使用寿命也有所提高,系统稳定可靠，完全满足了教室的照明要求，达到了预想的结果。

关键词：PLC，节能，西门子STEP7-300，智能控制AbstractAt the university of power consumption, lighting electricity possession for the most part,The classroom lighting of large capacity, long working hours, and often use manual control method, caused the waste. The students for life of learning rule PLC intelligent control of the classroom lighting.This paper expounds some classroom lighting control system design, selection of system scheme, equipment type selection, control program compiling and debugging and so on. adopted PLC intelligent control system is stable and reliable completely satisfy the requirement of the classroom lighting; According to the principle of PLC control on the I/0 distribution and mapping lighting system flow chart and ladder diagram writing classroom light intelligent control system control program. Finally through the simulation operation can be achieved within the classroom intelligent lighting. Eventually make it also improved the service life of lamps and lanterns, the system is stable and reliable, completely satisfying the requirements of the classroom lighting, to achieve the desired results.Keywords: PLC, energy saving, SiemensSTEP7-300, intelligent control目录摘要IABSTRACTII1绪论12 PLC简介22.1PLC定义和分类22.2PLC的特点32.3PLC的结构42.3.1主机42.3.2输入/输出（I/O）接口42.3.3电源52.3.4编程器52.3.5输入/输出扩展单元52.3.6外部设备接口52.4可编程控制器的性能指标53.设计的主要容和要求63.1主要容63.2技术要求73.3PLC工作原理74 智能照明的总体方案设计74.1照明系统的功能需求分析85 硬件设计95.1选择PLC类型95.2PLC外部连线图105.3光照传感器115.4红外探测器126 PLC软件设计136.1PLC的编程原件136.2PLC的编程语言156.3程序流程图156.4STEP7300简介166.5输入输出编址216.6梯形图程序设计227. 程序调试与仿真23结束语27致28参考文献29基于PLC的建筑设备自动控制系统设计——某教室的PLC照明控制设计1绪论1.1课题的背景与意义新校园的建设要适应网络时代的发展，应引入智能化的概念在传统的楼宇自控中，一般只包括了综合布线，计算机网络、安防、消防、闭路监控等子系统。

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In this paper,theIndoorLighting Control SystemBased on AT89C51and its principle are introduced. Some effective and energy saving control strategys of lighting system are brought forward.The current system uses a relatively mature sensor technology and computer control technology，using multi-parameter to achieve the school classroom indoor lighting control.
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毕业设计任务书
毕业设计题目：教室智能照明系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
本文介绍了基于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单片机为基础，实现了通信、控制与显示等功能。文中详细地描述了控制电路的设计过程，包括：键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路以及看门狗电路等。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。
The system includes hardware and software design in two parts.The host controller of the control system for lighting is based on AT89C51 single-chip microcomputer, and the auxiliary ones are based on AT89c51. The system can do many jobs, such as wired communication, wireless data transmitting, controlling and display. The paperdescribesthe designing process of the circuit at length, including:keyboard and LED displaycircuit, RS485 communication circuit, wirelesstransmittingcircuit, control circuit of lighting, watchdog circuit, etc. The designing of software mainlyincludesthe several programming, such as wired communication, lamplight controlling, timed controlling,keyboardscanning and LED displaying. The wired communication programming function is thatthroughMaster-slave communication method based on RS485 the host controller sends orders tothe all auxiliary controllers or each one, including:turning on lighting, turning off lighting, regulating brightness of lighting, controlling timed lighting, etc.
关键词：灯光控制系统；AT89C51；单片机；节能；采集电路
The Control System for Lighting Based on Single–chip Microcomputer
Abstract
With the rapid developmentof electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electricpower, 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 theintelligent buildinghave established the substantial foundation for the popularization and application of the control system for lighting based on single-chip microcomputer。
作者签名计要求：
设计一个教室智能照明控制系统，通过多种传感器采集室内光线、人数分布等信息，利用控制电路调节照明强度，实现节能控制。
二、设计任务
1.画出电路原理图
2.编写设计说明书，1万5千字以上。包括：
（1）设计任务书
（2）前言
（3）目录
（4）正文，包括：
设计思想、电路工作原理、元器件选择、电力元器件参数、使用元器件明细表、总结、参考资料等
3.B5版面，正文5号或小4字号，章标题小2加粗，节标题小4加粗。
基于单片机的照明控制系统设计与实现
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。同时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。