基于51单片机的智能LED照明控制系统设计
基于51单片机的智能台灯设计
摘要LED台灯作为LED绿色照明光源产品，作为国家绿色照明推广使用的产品。
随着时代发展，节能环保、健康与人们的日常生活变得密不可分，科技的进步，也使家电更加智能化和人性化。
台灯作为家电中基础的，也是必不可少的，所以，提出PWM调光灯设计。
该设计是以STC89C51RC单片机为控制核心的集多种功能于一体的智能LED台灯。
该台灯实现了光亮度具有手动、自动两种调节方式；具有呼吸模式功能，还具有红外遥控功能。
硬件设计部分分为单片机控制模块、按键模块、照明模块、光敏模块、LED指示模块、遥控模块等多个部分。
单片机主控制芯片选用STC89C51RC，LED指示模块选用三种不同颜色的小LED来指示不同的工作模式，通过按键模块来调整工作模式和LED的亮度，照明模块选用12草帽型白光LED，光敏模块选用ADC0809芯片实现对光敏信号的采集，并利用PWM 调光技术对LED进行光度的自动调节。
可以通过红外遥控远距离无线遥控，通过单片机C语言编程进行软件设计，综合实现了全部控制功能。
关键词LED台灯光度PWM调光自动调节AbstractLED lamp as LED green lighting products, as the country to promote the use of green lighting products. With the development of the times,energy saving and environmental protection, health and the peopledaily life are inseparable, the progress of science and technology,also makes home appliances more intelligent and humanized. The lamp as home appliances based, so is also essential,, put forward PWM dimming the lights design.The design is based on STC89C51RC SCM as control core and multi functions in one of the intelligent LED lamp. The table lamp realizes the brightness with manual, automatic two types of regulation;respiratory mode function, but also has the function of infrared remote control. The design of the hardware part consists of MCU control module, keyboard module, lighting module, photosensitive module,LED module, remote control module instruction. The MCU main control chip STC89C51RC, LED indicating module with three kinds ofdifferent colors of small LED to indicate different working modes,brightness through the key module to adjust the working mode and the LED lighting module, using 12 straw hat type white LED,photosensitive module uses ADC0809 chip implementation of a signal acquisition, automatic regulation and luminosity of LED using PWM dimming technology. Through the infrared remote control, wireless remote control, software design of the MCU C language programming,integrated control functions are realized by.Key wordLED lamp dimming automatically adjust luminosity of PWM目录第1章绪论 (5)1.1 课题研究背景 (5)1.2 系统方案的提出 (5)1.2.1 LED优势 (5)1.2.2 方案简述 (6)第2章系统方案的选择 (7)2.1 控制芯片的选择方案 (7)2.1.1 STC89C51RC (7)2.1.2 A VR单片机 (7)2.1.3 FPGA (8)2.1.4 主控制芯片的确定 (8)2.2 照明模块的选择 (8)2.2.1 三极管驱动 (8)2.2.2 PWM芯片控制 (9)2.2.3 照明方案的确定 (10)2.3 遥控模块的选择 (10)2.3.1 超再生无线模块 (10)2.3.2 红外遥控 (11)2.3.3 遥控方案的确定 (11)第3章硬件设计 (12)3.1 单片机STC89C51芯片简介 (12)3.2 LED驱动电路 (16)3.3 按键控制电路 (18)3.4 LED指示电路 (19)3.5自动控制电路 (19)3.5.1 光敏电路 (20)3.5.2 ADC0809模数转换 (20)3.6遥控电路 (21)第4章软件设计 (23)4.1 Keil C51 (23)4.2 Protel99SE (23)4.3 程序流程图 (25)第5章调试 (26)5.1 硬件调试 (26)5.2 软件调试 (26)第6章总结 (27)参考文献 (28)附录一：protel99se 原理图 (29)附录二：源程序 (30)前言LED照明又称固态照明，作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术，具有节能、环保、安全可靠的特点，固态光源是被业界看好的未来十年替换传统照明器具极具潜力的新型光源，代表照明技术的未来。
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1.引言在矿山生产中，照明设备是非常重要的设备之一。
传统的矿灯在照明功能上并没有太多的创新，而且安全保障方面也存在一定隐患。
为了提高矿工的工作效率和保障矿山生产的安全，本文提出了一种基于51单片机智能矿灯的设计与实现方案。
通过智能化的设计，可以实现对矿灯的亮度、光色、故障检测等方面的智能控制，从而提高矿工的工作效率和保障矿山生产的安全。
2.矿灯设计方案2.1 硬件设计矿灯的硬件设计包括主控芯片、照明LED灯珠、电源模块、通信模块等。
主控芯片选择51单片机，这是一种非常成熟的嵌入式微控制器，具有稳定可靠的性能。
照明LED灯珠选用高亮度LED光源，能够提供稳定、明亮的照明效果。
电源模块采用高效稳压电路，能够提供稳定的电源输出。
通信模块采用无线通信技术，可以实现矿灯之间的智能互联。
矿灯的软件设计主要包括程序设计和参数配置。
在程序设计方面，需要编写矿灯的控制程序，实现照明亮度、光色、故障检测等方面的智能控制。
在参数配置方面，需要设计矿灯的参数配置界面，方便用户对矿灯进行参数设置和调整。
3.1 照明控制矿灯的照明控制是智能矿灯中非常重要的功能之一。
通过对LED灯珠的控制，可以实现矿灯的亮度和光色的智能调节。
通过51单片机的PWM输出功能，可以实现对LED灯珠的亮度控制。
通过改变LED灯珠的工作电流和工作频率，可以实现对矿灯光色的调节。
3.2 故障检测矿灯的故障检测是智能矿灯中非常重要的功能之一。
通过内置的传感器和智能算法，可以实现对矿灯工作状态的实时监测和故障检测。
一旦发现矿灯出现故障，可以及时报警并采取相应的措施，保障矿工的安全。
3.3 通信互联。
基于单片机的智能教室照明系统的设计
2.舒适性：该系统可以根据教室内的实际环境情况自动调节照明设备的亮度、 色温等因素，提供更为舒适的视觉环境，有助于提高学生的学习效果和工作效 率。
3.易于管理：通过设定特定的开关灯时间、传感器监控等方式，可以实现对照 明设备的集中管理，提高管理效率，方便维护和保养。
4.降低成本：由于采用了单片机智能化控制，可以减少传统照明系统中不必要 的硬件设备和线缆，从而降低整个系统的成本。
3、软件设计
软件设计是实现系统智能化的关键，需要实现对单片机的控制以及与各模块之 间的通信。一般来说，软件设计应包括以下几个部分：
（1）照明控制算法：根据输入的信号和预设的算法，自动调节照明亮度。
（2）数据传输协议：实现单片机与人机交互界面、传感器等模块之间的数据 传输和通信。
（3）系统调试与优化：在系统调试过程中，及时发现并解决问题，不断优化 系统性能。
当然，该系统还存在一些不足之处。例如，受限于传感器和执行器的精度和稳 定性，系统的控制效果可能会受到一定的影响。此外，系统的扩展性还有待进 一步提高，以适应不同教室的不同需求。
为了改进该系统，我们提出以下思路：首先，可以尝试采用更加精确的传感器 和执行器，以提高系统的控制效果。其次，可以通过拓展系统的功能模块，例 如增加空气质量检测、人数统计等，使其更加丰富和实用。此外，还可以优化 程序算法，提高系统的响应速度和稳定性。
参考内容
随着科技的不断发展，智能化已经成为当今社会的一个重要趋势。在教育领域， 智能化的应用也越来越广泛。其中，教室智能照明系统的设计与应用，不仅能 够提高学生的学习环境质量，还能有效节约能源，减少浪费。本次演示将基于 STM32的教室智能照明系统设计为例，介绍其重要性和相关要点。
在传统的教室照明系统中，存在着很多问题。例如，照明灯光的亮度无法根据 实际需求进行自动调节，导致能源浪费；手动开关灯繁琐，且容易遗忘；照明 设备的损坏往往不能及时发现，影响学生的学习效果等。为了解决这些问题， 我们设计了一种基于STM32的教室智能照明系统。
基于单片机的智能照明控制系统设计
设计名称：智能照明控制系统组别：第五组组长：XX组员：XX基于单片机的智能照明控制系统设计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、智能家居等行业，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。
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。
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。
目录1 引言...................................................1.1 研究背景............................................1.2 智能照明控制系统的优点..............................2 设计部分...............................................2.1设计要求............................................2.2系统设计............................................2.3逻辑控制............................................2.4硬件设计............................................2.4.1 系统硬件总述....................................2.4.2 AT89C51单片机介绍...............................2.4.3 光照检测电路....................................2.4.4 人体信号采集电路................................2.4.5 比较电路........................................2.4.6 延迟时间选择电路................................2.4.7 输出控制电路....................................3 系统软件设计及实现.....................................4 结论..................................................5 评价………………………………………………………………………………………………..6 组员分工…………………………………………………………………………………………..1 引言1.1研究背景如今普遍高校都是开放型的管理模式，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；即使是很少的时候也是整个教室的灯全亮着。
基于51单片机PWM调光灯设计
基于51单片机PWM调光灯设计引言随着科技的不断发展，人们对照明的要求也越来越高，不再满足于简单的开关式灯光，而是更加注重光线的亮度调节。
PWM调光技术由于其调光范围广、控制精度高等特点成为了一种常见的调光方式。
本文将以51单片机为基础，介绍一种基于PWM调光技术的灯光系统设计。
一、原理概述PWM调光技术即脉宽调制技术，通过不同占空比的高电平信号，控制LED灯的亮度。
根据一个固定的周期周期（T），将周期平均分为一个个等间隔的时间段，根据每个时间段内高电平信号的占空比（即高电平的持续时间占整个周期的比例）控制LED灯的亮度。
二、系统设计本系统主要由51单片机、脉冲宽度调制模块、MOSFET和LED灯组成。
其中，51单片机负责生成PWM控制信号，脉冲宽度调制模块用于接收单片机的PWM信号并产生相应的电压信号，MOSFET用于根据电压信号调节电流，最终通过LED灯发出可调亮度的光线。
三、硬件设计1.电源电路设计：本系统使用12V直流电源供电，通过稳压电路将电压稳定在5V，用于驱动51单片机和脉冲宽度调制模块。
2.PWM信号生成电路设计：需要为51单片机提供一个定时器来生成PWM信号。
可选择定时器2，使用定时器2的PWM输出功能。
将定时器2的输出引脚接到脉冲宽度调制模块。
3.脉冲宽度调制模块设计：根据PWM信号的不同占空比，需要将其转换为相应的电压信号。
可以使用一个RC电路来实现。
具体电路如下：将51单片机的PWM信号通过一个三极管经过RC滤波后，输入到MOSFET的栅极，控制MOSFET的导通和关断。
4.MOSFET和LED电路设计：MOSFET的特点是可以根据栅极电压的变化来控制其通断，并且具有较小的电流损耗。
因此可以使用MOSFET来控制LED的亮度。
五、软件设计1.定时器2初始化：选择定时器2作为PWM输出源后，需要对其进行初始化，设置相关的工作模式和参数。
2.PWM信号输出：在主程序中，可以通过修改定时器2的占空比寄存器来调节PWM信号的占空比。
(2021年整理)基于单片机的智能照明控制系统设计[1]
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基于单片机的智能照明控制系统设计[1]编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（基于单片机的智能照明控制系统设计[1]）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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设计名称：智能照明控制系统组别:第五组组长：XX组员:XX基于单片机的智能照明控制系统设计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、智能家居等行业，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。
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.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.目录1 引言...........................................................1.1 研究背景...................................................1。
2 智能照明控制系统的优点....................................2 设计部分.......................................................2.1设计要求 ...................................................2。
智能仪器仪表课程设计 LED调光灯亮度控制系统 51单片机 带程序
摘要亮度是工业中非常关键的一项物理量，在农业，现代科学研究和各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。
亮度自动控制的原理主要是：将随亮度变化而变化的物理参数，通过光传感器转变成电的或其他信号，传给处理电路，最后转换成亮度数值显示出来。
目前最具发展前景的灯光调节是加入自动控制原理，通过自动控制系统，按照给定参数对对象的反馈信息进行调节，从而满足工农业生产的需求。
本文介绍了以处理芯片STC1205A08S2为核心器件的亮度控制系统。
STC1205A08S2 是宏晶以公司研制的51内核为主的系列单片机，这个芯片设计的时候就吸取其它51系列单片很容易被解密的教训，改进了加密机制。
关键词: 亮度控制；STC1205A08S2；自动控制系统。
目录引言 (1)1 课程设计概述 (1)1.1 课程设计题目 (1)1.2 课程设计要求 (1)1.3 主要仪器设备 (1)1.4 PWM控制说明 (2)2 硬件设计 (2)2.1 单片机部分 (2)2.2 亮度反馈部分 (4)2.3 按键电路部分 (4)2.4 串口下载部分 (5)2.5 LED执行部件 (6)3 软件设计 (6)3.1 按键的软件设计 (6)3.2 一般串行下载介绍 (7)3.3 LCD1062显示介绍 (8)3.4 PWM控制具体过程 (9)3.5 流程图设计 (10)4 系统调试 (10)4.1 LED执行部分调试 (10)4.2串口下载部分调试 (11)4.3 LED显示部分调试 (11)4.4 按键部分调试 (11)4.5系统调试 (11)5 课设总结 (11)参考文献 (12)附录 (13)引言调光灯亮度作为一项光工参数,在工业现场和过程控制中具有至关重要的作用。
因而,各种以光敏作为传感器的光敏电阻和光敏二极管普遍使用。
亮度是工业中非常关键的一项物理量，在农业，现代科学研究和各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。
基于5单片机的智能照明控制系统设计设计中期报告
基于5单片机的智能照明控制系统设计设计中期报告河北工业大学本科毕业设计（论文）中期报告毕业设计（论文）题目：基于51单片机的智能照明控制系统设计专业：电子信息工程报告提交日期：2012年5月5日1、本设计已经实现的目标基于单片机的照明控制系统功能如下：a) 人机的交互；b) 照明的启停控制；c) 照明的亮度控制；d) 照明的定时控制；通过本次照明控制系统的设计，最重要的目的是通过使用以软件设计硬件的方法进行产品的设计。
体会自顶向下的设计方法，熟练掌握C语言，熟悉相应的编程软件，为以后从事相应的工作打下一个基础。
2、照明控制系统的总体设计框图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3、过程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。
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。
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I 基于51单片机的智能LED照明控制系统设计 II 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 III
Abstract With 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 AT89C51 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
IV
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。 参考文献 ............................................................. 19 致 谢 ............................................................... 20