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。
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。
关键词：灯光控制系统；AT89C51；单片机；节能；采集电路
第一章 概述 4
1.1课题研究背景 4
1.2课题研究的目的与意义 4
1.2.1良好的节能效果和延长灯具寿命 4
1.2.2改善工作环境，提高工作效率 4
1.2.3提高管理水平 5
1.2.4较好的投资收益效果 5
1.3系统设计 5
1.3.1系统设计要点 5
1.3.2系统设计思路 5
第二章 硬件电路设计与实现 9
2.1 系统硬件总述 9
2.2 CPU性能介绍 9
2.3 主控制机电路设计 9
2.3.1键盘的接口设计 10
2.3.2 LED数码显示的接口设计 10
2.3.3 看门狗监控电路的设计 11
2.4 分控制器的电路设计 11
2.5 RS485通信电路的设计 12
2.6 光信号取样电路 15
2.6.1 Microwire串行总线性能介绍 15
2.6.2 TLC1549的接口设计 16
2.6.3 TCL1549的数据采集程序设计 17
2.7人体信号采集电路 17
2.7.1 人体红外探头 18
2.7.2 比较电路 20
2.8 DS12887时钟芯片接口电路设计 21
2.8.1 DS12887接口设计及初始化程序 24
2.9输出驱动电路设计 26
第三章 系统软件设计及实现 28
3.1人机交互程序设计 29
3.1.1键盘扫描程序设计 29
3.1.2LED数码显示程序设计 30
3.2 照明启停控制程序设计 31
3.2.1全部启停控制程序设计 31
3.2.2单独启停控制程序设计 33
3.3照明控制程序设计 35
3.3.1全部定时控制程序设计 35
3.3.2单独定时控制程序设计 36
3.4 RS485通信程序设计 38
3.4.1 主机部分通信程序设计 39
3.4.2从机部分通信程序设计 40
第四章 系统可靠性技术 41
4.1干扰产生的后果 41
4.2单片机应用系统的硬件抗干扰设计 41
4.3软件抗干扰技术 43
参考文献 44
致 谢 45
参考文献
【1】张友德著,单片微型计算机原理、应用与实验.复旦大学出版社
【2】徐煜明、韩雁著,单片机原理及接口技术.电子工业出版社
【3】何立民著,单片微型计算机原理及应用.航空航天大学出版社
【4】阳宪惠著, 现场总线技术及其应用. 清华大学出版社，1999
【5】高鹏著,PROTEL入门与提高.人民邮电出版社
【6】何立民著,单片机高级教程.北京航空航天大学出版社
【7】MCS-51/96系列单片机原理及应用.孙涵芳等著,北京航空航天大学出版社
【8】童诗白．模拟电子技术基础．高等教育出版社，1999
【9】何立民．单片机高级教程——应用与设计．北京航空航天大学出版社，2000
【10】李嗣福．计算机控制基础．中国科技大学出版社，2001
【11】孙雪梅，范久臣．实时时钟芯片在单片机系统中的应用．沈阳教育学院学报，2005.2.7
【12】余用权．ATMEL89系列单片机应用技术．北京航空航天大学出版社，2002
【13】黄丹辉，党向荣．微机测控系统中的接地系统设计。工矿自动化，2002．4.20
【14】攀宇，程全．基于RS485总线实现的远距离多机主从式通信技术.工业控制机算机，2006．7.19
