卫生间灯光自动控制系统设计(附件)【字数：8238】
本课题的主要研究内容是卫生间照明的自动控制，提出了卫生间照明控制的具体设计思路及具体设计原理，提出了基于卫生间的照明控制系统的详细设计，并在研究课题的基础上对智能卫生间的照明控制进行了研究，同时还介绍了系统硬件和相应的软件。本课题以AT89S52单片机为主要核心，利用光电晶体管作为外界自然光的强度检测装置，并利用热红外人体传感器来检测卫生间里面是否有人，然后控制系统依据外界自然光信号和红外信号来进行卫生间合理开关灯的情况，以此来完成对卫生间照明电路的智能控制，达到合理节约电能的目的。此外，LCD液晶显示器用于显示人数和时间。本研究的主要结构是模块化设计，它具有结构简单、体积小等优点，能够用于满足卫生间照明控制系统研究的需要。
目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.1.1卫生间灯光自动控制系统研究背景 1
1.1.2卫生间灯光自动控制系统设计研究意义 1
1.1.3卫生间灯光自动控制系统研究现状 1
1.2课题研究的内容 1
第二章 系统总体分析 3
2.1系统整体分析 3
2.2设计中遇到的问题 3
第三章 系统硬件设计 4
3.1系统硬件核心 4
3.2系统主要电路 4
3.2.1系统主控电路 4
3.2.2自然光采集电路 6
3.2.3热红外人体传感器电路 8
3.2.4系统时钟电路 9
3.2.5灯控模拟电路 11
3.2.6 LCD显示电路 12
第四章 系统软件设计 13
4.1系统主程序设计 13
4.2系统子程序设计 14
4.2.1红外人体传感器模块 14
4.2.2自然光采集模块 14
4.2.3时钟模块 15
4.2.4LCD显示模块 16
第五章 系统调试与仿真 17
5.1仿真软件 17
5.2仿真注意事项与方法 17
5.3仿真结果 17
总结 22
致谢 24
参考文 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
献 25
附录 26
附录一 系统硬件仿真电路及原理图 26
附录二 源程序 26
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
1.1.1卫生间灯光自动控制系统研究背景
随着经济的快速发展，中国不断的朝着现代化国家前进，伴随而来的是整个国家的居民对日常生活用电需求不断增加，全社会耗电量不断攀升，所以节能成为整个国家的一件大事。目前全国都在大力推行绿色节能，都在倡导绿色生活，节能生活。在北京，整个城市已经投入使用上百万只绿色节能机器，预计未来一年能够节约3442万千瓦的用电量。所以，采用节能器或者节能照明产品可以节省百分之六十到百分之八十的用电量，以此来达到绿色生活的目标。
1.1.2卫生间灯光自动控制系统设计研究意义
目前，不论是商场还是家庭装修讲究的是好看，美观，人们对于节能意识普遍较为薄弱，尤其是卫生间，在家庭日常生活中，人们白天洗澡时也会打开灯光，而且有时开灯之后忘记关灯这种事情时有发生，而几乎在每个商场中，卫生间灯光都是从开门一直开到关门，像这些情况就会造成电量不必要的浪费。基于以上种种原因，提高对卫生间以至于整个使用环境的用电效率就成为重中之重，因此，本次研究的课题“卫生间灯光自动控制系统设计”就成为一项重要的课题。
1.1.3卫生间灯光自动控制系统研究现状
目前，国内外关于卫生间灯光自动控制系统的研究进展不同，但研究的照明系统，主要可以分为两种：第一种是网络的拓扑结构为集中式的照明系统。第二种是网络的拓扑结构为分布式的照明系统。它们的不同点在于，集中式的照明系统，以cpu为控制中心，向终端执行单元发送数据包。分布式照明系统由控制骨干网和许多控制子网组成，每个控制器都可以接到子网。
1.2课题研究的内容
该设计主要考虑大型商场的卫生间环境，从而可以综合考虑更多的因素，不仅可以应用于商业环境，而且可以在改进后方便地应用于家居环境。本设计的主要模块包括控制模块、显示模块和采集模块。本设计采用光电晶体管作为本设计与外界的接触探头，用于采集外界自然光强度的数据，采集到的自然光强度数据再传送到控制核心AT89S52单片机上，然后由其进行处理。热红外人体传感器用于检测卫生间没有人进出。通过程序设置，厕所在LCD1显示器上显示有人或没有人，而卫生间有人或没有人决定是否需要开灯。
本设计的主要技术要点如下:
( 1 )在正常自然环境下打开数据采集仪，如果外界自然光较强，无论任何人进入卫生间，都不会开灯；如果外部自然光微弱，则根据是否有人进入卫生间来选择需要开启的灯光数量。
( 2 )在正常工作状态下自动控制时，在卫生间的前门和后门需要放置一个热红外人体传感器模块，以检测有没有人进出卫生间。
( 3 )需要能够控制显示器LCD的显示器是否有人以及有多少人，以便随后的用户能够判断是否需要诸如排队的信息。
( 4 )考虑到商场一般都有一定的营业时间，所以本设计增加了提醒功能，即接近商店关门时间时，会产生提示声，用来提醒用户注意自己的时间。
( 5 )卫生间照明控制系统通常需要放置在卫生间不被电灯直射的位置，而热红外人体传感器放置时需要人体与热感应电源目标传感器相互垂直，另外要尽量避免外界热风直接吹向传感器造成干扰。
第二章 控制系统总体分析
2.1控制系统整体分析
在此次研究的卫生间灯光控制系统中，我采用单片机AT89S52来进行灯光控制系统的设计。当外部自然光强度很强时，则外部环境光线很好，此时不管卫生间里有没有人，卫生间的灯都不会亮，否则就会造成资源的浪费，而当外部自然光强度较弱时，就会根据进入卫生间里面有没有人以及有多少人来确认需要打开多少灯，需要打开哪个部分的灯。
本设计采用开关k4模拟光电晶体管采集的自然光强度来控制系统。当按下k4时，表示外部光线很强，灯不亮。相反，灯是根据卫生间的人数打开的。按键开关k1和k2用于模拟热红外人体传感器检测到的卫生间是否有人，即k1的按键表示有人进入，k2的按键表示有人外出，通过控制k1和k2以及单片机上的软件代码统计进出卫生间的人数，液晶显示器的LCD 1上显示是否有人在卫生间，点亮的灯数由单片机上的软件代码设置决定，当卫生间没有人时所有灯全灭。
目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.1.1卫生间灯光自动控制系统研究背景 1
1.1.2卫生间灯光自动控制系统设计研究意义 1
1.1.3卫生间灯光自动控制系统研究现状 1
1.2课题研究的内容 1
第二章 系统总体分析 3
2.1系统整体分析 3
2.2设计中遇到的问题 3
第三章 系统硬件设计 4
3.1系统硬件核心 4
3.2系统主要电路 4
3.2.1系统主控电路 4
3.2.2自然光采集电路 6
3.2.3热红外人体传感器电路 8
3.2.4系统时钟电路 9
3.2.5灯控模拟电路 11
3.2.6 LCD显示电路 12
第四章 系统软件设计 13
4.1系统主程序设计 13
4.2系统子程序设计 14
4.2.1红外人体传感器模块 14
4.2.2自然光采集模块 14
4.2.3时钟模块 15
4.2.4LCD显示模块 16
第五章 系统调试与仿真 17
5.1仿真软件 17
5.2仿真注意事项与方法 17
5.3仿真结果 17
总结 22
致谢 24
参考文 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
献 25
附录 26
附录一 系统硬件仿真电路及原理图 26
附录二 源程序 26
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
1.1.1卫生间灯光自动控制系统研究背景
随着经济的快速发展，中国不断的朝着现代化国家前进，伴随而来的是整个国家的居民对日常生活用电需求不断增加，全社会耗电量不断攀升，所以节能成为整个国家的一件大事。目前全国都在大力推行绿色节能，都在倡导绿色生活，节能生活。在北京，整个城市已经投入使用上百万只绿色节能机器，预计未来一年能够节约3442万千瓦的用电量。所以，采用节能器或者节能照明产品可以节省百分之六十到百分之八十的用电量，以此来达到绿色生活的目标。
1.1.2卫生间灯光自动控制系统设计研究意义
目前，不论是商场还是家庭装修讲究的是好看，美观，人们对于节能意识普遍较为薄弱，尤其是卫生间，在家庭日常生活中，人们白天洗澡时也会打开灯光，而且有时开灯之后忘记关灯这种事情时有发生，而几乎在每个商场中，卫生间灯光都是从开门一直开到关门，像这些情况就会造成电量不必要的浪费。基于以上种种原因，提高对卫生间以至于整个使用环境的用电效率就成为重中之重，因此，本次研究的课题“卫生间灯光自动控制系统设计”就成为一项重要的课题。
1.1.3卫生间灯光自动控制系统研究现状
目前，国内外关于卫生间灯光自动控制系统的研究进展不同，但研究的照明系统，主要可以分为两种：第一种是网络的拓扑结构为集中式的照明系统。第二种是网络的拓扑结构为分布式的照明系统。它们的不同点在于，集中式的照明系统，以cpu为控制中心，向终端执行单元发送数据包。分布式照明系统由控制骨干网和许多控制子网组成，每个控制器都可以接到子网。
1.2课题研究的内容
该设计主要考虑大型商场的卫生间环境，从而可以综合考虑更多的因素，不仅可以应用于商业环境，而且可以在改进后方便地应用于家居环境。本设计的主要模块包括控制模块、显示模块和采集模块。本设计采用光电晶体管作为本设计与外界的接触探头，用于采集外界自然光强度的数据，采集到的自然光强度数据再传送到控制核心AT89S52单片机上，然后由其进行处理。热红外人体传感器用于检测卫生间没有人进出。通过程序设置，厕所在LCD1显示器上显示有人或没有人，而卫生间有人或没有人决定是否需要开灯。
本设计的主要技术要点如下:
( 1 )在正常自然环境下打开数据采集仪，如果外界自然光较强，无论任何人进入卫生间，都不会开灯；如果外部自然光微弱，则根据是否有人进入卫生间来选择需要开启的灯光数量。
( 2 )在正常工作状态下自动控制时，在卫生间的前门和后门需要放置一个热红外人体传感器模块，以检测有没有人进出卫生间。
( 3 )需要能够控制显示器LCD的显示器是否有人以及有多少人，以便随后的用户能够判断是否需要诸如排队的信息。
( 4 )考虑到商场一般都有一定的营业时间，所以本设计增加了提醒功能，即接近商店关门时间时，会产生提示声，用来提醒用户注意自己的时间。
( 5 )卫生间照明控制系统通常需要放置在卫生间不被电灯直射的位置，而热红外人体传感器放置时需要人体与热感应电源目标传感器相互垂直，另外要尽量避免外界热风直接吹向传感器造成干扰。
第二章 控制系统总体分析
2.1控制系统整体分析
在此次研究的卫生间灯光控制系统中，我采用单片机AT89S52来进行灯光控制系统的设计。当外部自然光强度很强时，则外部环境光线很好，此时不管卫生间里有没有人，卫生间的灯都不会亮，否则就会造成资源的浪费，而当外部自然光强度较弱时，就会根据进入卫生间里面有没有人以及有多少人来确认需要打开多少灯，需要打开哪个部分的灯。
本设计采用开关k4模拟光电晶体管采集的自然光强度来控制系统。当按下k4时，表示外部光线很强，灯不亮。相反，灯是根据卫生间的人数打开的。按键开关k1和k2用于模拟热红外人体传感器检测到的卫生间是否有人，即k1的按键表示有人进入，k2的按键表示有人外出，通过控制k1和k2以及单片机上的软件代码统计进出卫生间的人数，液晶显示器的LCD 1上显示是否有人在卫生间，点亮的灯数由单片机上的软件代码设置决定，当卫生间没有人时所有灯全灭。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/111.html
