基于单片机的教室节能控制系统的设计
摘要:现如今，学校教室存在着电能被人们挥霍比较严重，教室的能源使用也存在不合理现象，根据这些现象设计了基于单片机的教室节能控制系统，以实现对教室的能源进行合理的行使。
本设计选用AT89c52作为整个系统的控制中心，采用DS1302时钟芯片作为主要的时钟模块部分，采用DS18B20温度收集芯片作为温度模块，用来显示教室的时间以及温度。本设计采用光敏传感器检测光照强度，红外传感器感知人员的变动对教室的照明情况做出变动，以达到教室的节能控制。
本设计系统的各个组成部分包括硬件和软件设计的结构、功能和实现方法。整个体系能够轻易的操纵，可靠性能高，可以达到很好的节能效果。
关键词：教室节能; AT879c52单片机;DS1302;DS18B20;传感器
Energysaving?Control?of?classroom?based?on?single?Chip?Mi-crocomputer
Abstract: Nowadays, there are some unreasonable phenomena of energy consumption and energy consumption in school classrooms. According to these phenomena, a classroom energy saving control system based on single chip computer is designed.In order to achieve a reasonable use of classroom energy.
In?this?design,?AT89c52?is?chosen?as?the?control?center?of?the?whole?system,?the?DS1302?clock?chip?is?used?as?the?main?clock?module,?and?the?DS18B20?temperature?collection?chip?is?used?as?the?temperature?module?to?display?the?time?and?temperature?of?the?classroom.In?this?design,?Guang?Min?sensor?is?used?to?detect?the?intensity?of?light,?and?infrared?sensor?sensor?changes?the?lighting?of?the?classroom?to?achieve?the?energy?saving?control.
Each component of this design system includes the structure, function and realization method of hardware and software design.The whole system can be easily manipulated, reliable performance, can achieve a good energy-saving effect.
Keywords：classroom energy saving, AT89c52 singlechip, DS1302 , DS18B20, sensor
目录
第一章 绪论 9
1.1课题研究目的和意义 9
1.2国内外现状 9
1.3课题研究的内容 10
第二章 总体设计 11
2.1单片机系统的设计 11
2.2教室上位机的设计 12
第三章 系统的硬件设计 13
3.1单片机最小的系统设计 13
3.1.1单片机的选择 13
3.1.2 AT89c52单片机晶振电路的设计 15
3.1.3复位电路的设计 15
3.2光照检测模块 16
3.2.1光照检测方式 16
3.2.2光照检测电路的设计 17
3.3温度检测模块 18
3.3.1温度检测方式 18
3.3.2温度检测电路的设计 20
3.4时钟电路模块 21
3.4.1时钟设置的方案 21
3.4.2时钟电路的设计 22
3.5红外检测模块 22
3.5.1人体检测方式 22
3.5.2红外检测电路的设计 23
3.6教室控制模块 23
3.7液晶显示模块 26
3.7.1液晶显示器的选择 26
3.7.2液晶显示电路的设计 27
3.8系统原理图 28
第四章 系统软件的设计 29
4.1.主程序的设计 29
4.2子程序的设计 31
4.2.1 DS1302子程序的设计 31
4.2.2 ADC0832的子程序 33
4.2.3 DS18B20子程序 36
4.2.4 LM016L液晶显示子程序 38
第五章 系统调试 41
第六章 总结 46
致谢 47
参考文献 48
第一章 绪论
1.1课题研究目的和意义
现如今，社会发展的速度越来越快，人们生活水平也得到了不断的提高，能源成为了社会发展，人们生活中必不可少的重要物质，人们对它的需求也越来越大。然而，在现实生活中，很多能源的浪费现象非常严重，人们对资源的不合理使用导致了能源紧张的问题。目前，高校大多数教室存在耗能高，效率低的现象。就教室的照明系统来说，经常出现这样的情况：在光照很强的时候，教室的灯不能及时关闭；然而在光照较弱的时候又不能及时的打开；不管教室是否有人，教室的灯都一直亮着。这样不仅是对资源的不合理使用，造成了资源的严重浪费，也不满足人们对生活和学习的要求，对人们的视力也造成了一定的影响。
教室节能控制系统节约了电能，提高了电灯的使用寿命。采用此控制系统可以有效地实现人走灯灭，强光灭灯的功能，减少了电灯的使用时间，让电灯的工作时间更加合理，增加了电灯的使用时间。
此系统提高了学校对教室的管理。教室的节能控制系统主要是系统内部相互协调，实现自动控制，减少了人的手动操作。系统内部调节减少了管路人员的数量，也避免出现人为因素造成的教室电器不定时关闭，对教学秩序造成影响。
1.2国内外现状
⑴国内：国内的国民经济在近几年来得到了飞速的发展，伴随着社会的不断进步，中国越来越重视国民的教育。此外，中国是世界人口大国，学生的数量不断增长，受教育的人越来越多。教学用地也因此不断扩大，教室的数量也就有了一定的增长。教室的面积得到了扩大，基础设施也得到了完善，用电设备得到了增加，对于能源的需求量也是越来越大。然而，在高校由于得不到有效地管理，教室的能源浪费现象很是严重，白天亮灯，人走灯不熄灭的现象经常出现。即使教室就几个人的时候，教室的灯也是全部亮着，长明灯也是随处可见。这些浪费给学校带来了很重的经济负担和管理负担。
另外国家对教室的照明要求也作出了明确的规范，教室的日间灯光的光照照度最少是200LUX，晚间的灯光的光照照度起码要是150LUX。然而我国大部分的高效教室照明亮度都是大于国家标准的，再加上教室的不合理管理以及人为因素造成的电能浪费，教室对能源浪费情况是非常巨大的。
⑵国外：国外城市一整夜的灯光照明现象是非常少见的，在伦敦的晚上，大面积的楼层照明的现象是不存在的，采取的照明方式都是基本满足人们的基本的生活需要，浪费现象很少见到。国外的大多数店铺在一天的忙碌之后灯光都是全部关闭的，很多的商家店铺的照明灯也都采用了定时关闭装置，这样避免了不必要的浪费。一些政府的办公楼、写字楼等照明系统也都设置了定时自动关闭。另外，日本人民的对能源的节约使用有着深刻的认识，国家在此方面也对人们进行了鼓励。日本在早年间就采取了具体的措施，也举办了相关的活动动员人们，号令每一个人民为国家节省来之不易的能源。在家庭设施中，日本人民倡导使用能够节约电能的灯泡代替比较传统的普通照明灯。普通的照明灯虽然比节能灯要便宜，但是节能灯的照明情况和普通的照明灯差不多，而且更加的节省电能，从长远角度上来说，节能灯帮助日本国家节省了大量的电能，减少了不必要的能源支出。欧洲国家在电能的节约方面推出了夏日制。这样可以既可以充分利用太阳能，又能够减少能源的浪费现象。各个国家都在积极完善室内节能并推出各种的政策鼓励实施。
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