单片机的教室灯光自动控制系统的研究(附件)
本课题是在传统教室灯光控制方法的基础上，尤其是在教室灯光的智能自动控制方面设计而成的。在做本课题的过程中我们分析了要实现教室灯光自动控制的方法，提出了在SCT89C52单片机的基础上做一个控制教室灯光控制系统的思路。在这个设计中，STC89C52是作为整个系统的核心部件，控制着整个智能的自动控制系统。本课题采用了红外人体感应器来检测人体的存在并且采用了光敏传感器BH1750来检测周围环境条件。根据教室环境光照以及是否有人的合理条件，系统通过识别这两个信号判断是否开关灯并且完成对教室照明回路的控制。这样就能成功的避免了现在严重的教室电力资源的浪费。该STC89C52单片机采用C语言编制，各个模块层次分明，条理清晰， 具有良好的通用性以便以后的扩充和改进。实验结果证明了，该设计具有操控简单，原理易懂，扩充方便，实用性价比较高等优点。用此系统就可以满足大部分教室节能的需求，可以说在很大的程度上达到了节约电力资源的要求。关键词 红外感应、智能控制、光敏传感器
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状及存在的问题 1
1.3 研究内容 3
1.4 教室灯光控制器简介和控制方案的分析 4
1.5 系统的总体设计 4
2 硬件电路的设计 4
2.1 热释红外感应模块 4
2.2 光敏传感器模块 6
2.2 数据处理模块 7
2.3 继电器电路模块 11
3 软件电路的设计 12
3.1 Keil uvision 4 C语言编译仿真 13
3.2 Protues仿真 15
4 测试运行 16
4.1 测试运行电路 16
4.2 测试中遇到的问题 21
5 结论与建议 22
5.1 结论 22
5.2 建议 23
致 谢 24
参考文献 25
附录1：原理图 26
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
能源是我们人类生存的最重要的物资 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
基础之一，对我们现在的社会发展和人们生活经济发展起着十分重要的作用，现在我们提倡的经济，环境与能源的和谐发展，是我国目前实现社会主义核心现代化发展的重要前提[1]。我们就节约能源是要用对环境不会造成迫害，技术上简单可行，经济上合理的设计，降低了我们在生产中各个环节中的能源损失和浪费，我们必须要以低的能源损耗中来获取较大的经济效益。只有在这样的条件下才能达到合理的利用我们仅有的资源，保护我们的赖以生存环境，保障我们基本的国民经济可持续的发展，唯有这样才使我们国民的生活水平提升一个层次。
就我们目前的生活而言，可持续发展是我们当前社会生活和经济发展的基本准则，这就证明了我们正确的科学发展观才是社会的可持续发展体现，从而我们必须在生活和工作等各个方面去节约能源。传统的靠人手工来控制教室的灯不仅不能实现对电力资源的合理利用，也不能实现我们的可持续发展的节约电能的目的。尤其是在个别的电力能源短缺的城市，他们有的区域都已经采用限时供电或者是区域停电的方法来控制电力资源，这些都是现在急切需要电力资源可持续发展的地方[2]。教室灯光自动控制系统的设计可以使对教室灯的传统方式控制中的一些问题得到解决，这个系统设计具有能耗低，结构简单方便扩充，成本低,性价比高，管理方便操作简单的特点，这样就让教室内对灯光控制更加节能，更加合理以及人性化。
随着时代的进步，我们的科技和社会也得到了巨大的发展，获得信息的方法也更加便捷，人们的消费生活水平以及生活体验也在不断提高，传统的手动控制灯光已经不能满足人们向往的正常生活的一般需要。随着嵌入式，单片机现在的快速发展，电子芯片的集成度越来越高，自动化技术的愈加成熟，这样的发展前提下我们的自动控制体系也越加完善，我们的智能控制灯光的出现成为了我们当代社会的必然的产物。
1.2 国内外研究现状及存在的问题
90年代我们受到了科技水平，产品价格太高，消费水平，消费市场以及消费者意识等环境因素的巨大影响的下，对于教室自动控制灯光的研究一直处于没有进步或者说没有起色的地步。在国外，灯的控制模块只是作为一些智能产品的一块小部分的模块来进行设计研究。但是价格十分昂贵，并且需要嵌入到产品中操作也十分复杂，这就使一些公司和普通消费者都觉得望而却步。在国内的情况是，和其他普通的只能产品一样的情况，技术受到当时发展的现在不够完善，并且当时消费者的意识没有发展，所以一些公司的宣传力度就不够，大部分的人都不知道。研发的力度不够导致了控制十分简单又扩展不了更多。这些就导致了商家觉得没有利润，最终导致了很多的科研机构和许多制造灯的商家都不肯花太多的精力来设计这样的一个节能控制器。
我国是属于各个国家中对于灯的智能控制研究较晚的国家，基本上可以说是到目前为止还是处于基本的了解阶段。就目前而言，国内产的对灯的控制模块的产品很多，也具有了实用性强，品种多，价格低廉的特点，但是外观都是差不多的这些有待提高。但是国家没有出具体的产品标准，导致了许多厂家的产品质量参差不一很难达到我们需要的标准，各地的服务标准也不同，能力有限。我国目前需要一个有具有巨大影响力的公司来带领企业发展。近些年来，国内的一些做智能控制的灯具企业已经推出了一些相对比较智能控制的灯具，但是这些的产品大多数都是实用与各种的公共场所，与我们其他的一些智能的产品相互配合，连接使用却是十分的困难。
对于智能灯光的控制与测试的研究，在这个范围内，美国，欧洲各个国家一直是处于名列前茅的位置。在美国各个超市我们可以随时随地的买到智能控制的灯具，在欧洲我们可以随时随地的学习智能控制灯光的相关的一些知识，也可以自主到店里去购买智能的灯具。现在国内的人一般都相信国外的品牌，因为他们做的很久了也很可靠，品牌创立的早，影响力已经存在，就我们而言国外产品比较高档，功能十分的齐全。但是价格十分昂贵，让普通的消费者望而却步，并且需要的专业知识更多，需要更加专业的维护和安装，安装在教室里面就更加不现实了。
欧洲，美国日韩等国家，对于智能灯光控制系统的销售已经长达10多年的影响，市场的占有率十分的高。相对于国内的智能控制灯具商家的生产水平以及产品的质量国外的表现的水平很高。表现十分突出的品牌效应和影响力，还有技术标准的如罗格朗，施耐德等著名欧洲企业[3]。但是这些的品牌的价格十分昂贵对于我们普通的消费者，这些的品牌虽然在做灯，但是都是针对的是别墅，或者是高端的房地产企业。综上所述，欧美等国家对于智能控制灯光的技术都是十分成熟的，他们的缺点就是价格昂贵，人工维护和安装需要专业的人士。需要解决目前的这些问题，对于现在的我们未成熟的技术来说还是一项十分艰巨的任务。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状及存在的问题 1
1.3 研究内容 3
1.4 教室灯光控制器简介和控制方案的分析 4
1.5 系统的总体设计 4
2 硬件电路的设计 4
2.1 热释红外感应模块 4
2.2 光敏传感器模块 6
2.2 数据处理模块 7
2.3 继电器电路模块 11
3 软件电路的设计 12
3.1 Keil uvision 4 C语言编译仿真 13
3.2 Protues仿真 15
4 测试运行 16
4.1 测试运行电路 16
4.2 测试中遇到的问题 21
5 结论与建议 22
5.1 结论 22
5.2 建议 23
致 谢 24
参考文献 25
附录1：原理图 26
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
能源是我们人类生存的最重要的物资 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
基础之一，对我们现在的社会发展和人们生活经济发展起着十分重要的作用，现在我们提倡的经济，环境与能源的和谐发展，是我国目前实现社会主义核心现代化发展的重要前提[1]。我们就节约能源是要用对环境不会造成迫害，技术上简单可行，经济上合理的设计，降低了我们在生产中各个环节中的能源损失和浪费，我们必须要以低的能源损耗中来获取较大的经济效益。只有在这样的条件下才能达到合理的利用我们仅有的资源，保护我们的赖以生存环境，保障我们基本的国民经济可持续的发展，唯有这样才使我们国民的生活水平提升一个层次。
就我们目前的生活而言，可持续发展是我们当前社会生活和经济发展的基本准则，这就证明了我们正确的科学发展观才是社会的可持续发展体现，从而我们必须在生活和工作等各个方面去节约能源。传统的靠人手工来控制教室的灯不仅不能实现对电力资源的合理利用，也不能实现我们的可持续发展的节约电能的目的。尤其是在个别的电力能源短缺的城市，他们有的区域都已经采用限时供电或者是区域停电的方法来控制电力资源，这些都是现在急切需要电力资源可持续发展的地方[2]。教室灯光自动控制系统的设计可以使对教室灯的传统方式控制中的一些问题得到解决，这个系统设计具有能耗低，结构简单方便扩充，成本低,性价比高，管理方便操作简单的特点，这样就让教室内对灯光控制更加节能，更加合理以及人性化。
随着时代的进步，我们的科技和社会也得到了巨大的发展，获得信息的方法也更加便捷，人们的消费生活水平以及生活体验也在不断提高，传统的手动控制灯光已经不能满足人们向往的正常生活的一般需要。随着嵌入式，单片机现在的快速发展，电子芯片的集成度越来越高，自动化技术的愈加成熟，这样的发展前提下我们的自动控制体系也越加完善，我们的智能控制灯光的出现成为了我们当代社会的必然的产物。
1.2 国内外研究现状及存在的问题
90年代我们受到了科技水平，产品价格太高，消费水平，消费市场以及消费者意识等环境因素的巨大影响的下，对于教室自动控制灯光的研究一直处于没有进步或者说没有起色的地步。在国外，灯的控制模块只是作为一些智能产品的一块小部分的模块来进行设计研究。但是价格十分昂贵，并且需要嵌入到产品中操作也十分复杂，这就使一些公司和普通消费者都觉得望而却步。在国内的情况是，和其他普通的只能产品一样的情况，技术受到当时发展的现在不够完善，并且当时消费者的意识没有发展，所以一些公司的宣传力度就不够，大部分的人都不知道。研发的力度不够导致了控制十分简单又扩展不了更多。这些就导致了商家觉得没有利润，最终导致了很多的科研机构和许多制造灯的商家都不肯花太多的精力来设计这样的一个节能控制器。
我国是属于各个国家中对于灯的智能控制研究较晚的国家，基本上可以说是到目前为止还是处于基本的了解阶段。就目前而言，国内产的对灯的控制模块的产品很多，也具有了实用性强，品种多，价格低廉的特点，但是外观都是差不多的这些有待提高。但是国家没有出具体的产品标准，导致了许多厂家的产品质量参差不一很难达到我们需要的标准，各地的服务标准也不同，能力有限。我国目前需要一个有具有巨大影响力的公司来带领企业发展。近些年来，国内的一些做智能控制的灯具企业已经推出了一些相对比较智能控制的灯具，但是这些的产品大多数都是实用与各种的公共场所，与我们其他的一些智能的产品相互配合，连接使用却是十分的困难。
对于智能灯光的控制与测试的研究，在这个范围内，美国，欧洲各个国家一直是处于名列前茅的位置。在美国各个超市我们可以随时随地的买到智能控制的灯具，在欧洲我们可以随时随地的学习智能控制灯光的相关的一些知识，也可以自主到店里去购买智能的灯具。现在国内的人一般都相信国外的品牌，因为他们做的很久了也很可靠，品牌创立的早，影响力已经存在，就我们而言国外产品比较高档，功能十分的齐全。但是价格十分昂贵，让普通的消费者望而却步，并且需要的专业知识更多，需要更加专业的维护和安装，安装在教室里面就更加不现实了。
欧洲，美国日韩等国家，对于智能灯光控制系统的销售已经长达10多年的影响，市场的占有率十分的高。相对于国内的智能控制灯具商家的生产水平以及产品的质量国外的表现的水平很高。表现十分突出的品牌效应和影响力，还有技术标准的如罗格朗，施耐德等著名欧洲企业[3]。但是这些的品牌的价格十分昂贵对于我们普通的消费者，这些的品牌虽然在做灯，但是都是针对的是别墅，或者是高端的房地产企业。综上所述，欧美等国家对于智能控制灯光的技术都是十分成熟的，他们的缺点就是价格昂贵，人工维护和安装需要专业的人士。需要解决目前的这些问题，对于现在的我们未成熟的技术来说还是一项十分艰巨的任务。
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