基于单片机的教室节能控制系统设计
基于单片机的教室节能控制系统设计
摘要：本文详细研究了大学教室的使用特点和照明需求及存在的问题，提出了一种基于单片机的教室灯光控制系统。该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件，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，通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断，完成对教室灯光的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。同时还采用了软/硬件的“看门狗”等抗干扰措施。该系统可以满足各类院校对教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。
关键词：单片机；智能控制；热释红外传感器；X5045
Abstract：This paper copiously studied using features, lighting requirements and the existing problems of the university classroom, at last a kind of lighting control system based on mcu of classroom was put forward. The system used AT89S51 microcontroller as a core component of the control module. It introduced pyroelectric infrared sensor to detect the existence of human body, and used circuit which constituted of photosensitive triode to detect the strength of environment lighting. The navar according to the resonable conditions of turning on classroom light and the identification of signal about environmental lighting and existing of human body, achieved the intelligent control of classroom lighting . At last, it avoid the waste of electricity. It also had alarming function, at the same time anti-interference measures such as the software / hardware "watchdog" was adopt. The system can meet institution requirements for classroom lighting control, largely achieved the purpose of energy saving.
Key words: Microcontroller；Intelligent control；Pyroelectric infrared sensor；X5045
目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的目的与意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.3此课题研究主要部分 2
第二章 系统的总体设计 4
2.1 系统整体方案设计思路 4
2.2系统组成 4
2.2.1教室控制单元设计思路 5
1) 传感探测单元 5
2) 微控制与通信单元 5
3) 软件实现 6
第三章系统控制模块的硬件设计 7
3.1 单片机最小系统电路 7
3.2系统供电电路 8
3.3 系统复位电路 9
3.4 环境光采集电路 11
3.5 人体传感电路 12
3.6 继电器驱动电路 13
3.7 按键控制电路 14
3.8 时钟电路 15
3.9通信电路 17
第四章 系统控制模块软件设计 19
4.1 软件设计思路 19
4.2 系统的主程序设计 19
4.3 环境光采集程序的设计 20
4.4 人体存在程序的设计 21
4.5 时钟电路程序的设计 22
4.5.1 数据输入输出 22
4.5.2 时钟自检初始化 23
4.5.3 时钟程序设计 24
4.6 按键电路程序的设计 25
4.7 通信电路程序的设计 26
4.8 上位机监控程序设计 27
4.8.1 系统自检初始化 28
4.8.2 定时中断处理设计 29
4.9 系统工作总流程 30
第五章 调试问题分析及解决方法 31
第六章 总结 32
致谢 33
参考文献 34
附录 36
参考文献
[1] Thananchai Lephakpreeda,Adaptive Occpancy-based Lighting Control via Grey Prediction[J]．Building and Environment，2005，7(40):881-886．
[2] 许嘉宏．智能照明系统在现代建筑照明中的应用与研究[J]．建筑论坛与建筑设计， 2007，27(4)：74-77．
[3] Pyonchan Ihm，Abderrezek Nemir,Moncef Krarti．Estimation of lighting energy saving from daylighting[J]．Building and Environment，2009(44)：509-514．
[4] Krarti M，Erickson P,Hillman T．A simplified method to estimate energy savings Of artificial lighting use from daylighting[J]。Building an Environment,2005(40)：747-754．
[5] 邓琦．智能照明控制系统的实际应用[J]．湖南水利水电，2007(3)：85-86．
[6] 沈瑞珠．智能照明系统在智能建筑中的应用[J]．低压电器，2002(5)：20-22．
[7] 杨光．智能照明控制系统及其应用[J]．福建建设科技，2007(2)：49-50．
[8] 龚南笛．Dynalite智能照明控制系统在广州国际会展中心的应用[J]．智能建筑电气 技术，2004，3(1)：74-79．
[9] 任培亮，鲁鸿雁．机场出港大厅的EIB灯光智能控制系统介绍[J]．智能建筑与城市信 息，2003(11)：43-44．
[10] 冯义飞．教室照明智能控制的设计与开发[D]．合肥：合肥工业人学，2007．
[11] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2006.12:303-305.
[12] 人体红外感应模块[P]，深圳市浩博特电子有限公司.
[13] 张道宏等.基于DS1302的子母钟系统[J].电子技术应用，2002（4）：6-8.
[14] 刘大茂,严飞.单片机应用系统监控主程序的设计方法[J].福州大学学报(自然科学 版)，1998（1）:43-48.
[15] 杨欣荣.智能仪器原理、设计与发展[M].湖南：中南大学出版社.2003. 7：211-215.
[16] 李全利等.单片机原理与应用[M].北京：清华大学出版社.2006.2：78-83.
[17] 樊贵卿,李庆武,靳建华等.串行实时时钟芯片DS1302程序设计中的问题与对策[J]. 电子技术应用，2000（7）：58-59.
http://www.bysj360.com/ http://www.bysj360.com/html/4114.html http://www.bysj360.com/html/5015.html
