stc89c51单片机的亮度自动调节台灯设计
摘 要本课题前前后后通过了一番努力成功设计了一种亮度自动调节台灯系统，实现了自动控制台灯灯珠亮度、周围环境光强检测、时间显示、红外遥控等功能。这款系统的实现采用的STC89C51核心架构，通过由下而上的模块化电路设计方案，把亮度自动调节台灯系统需要实现的各项功能进行了模块划分，把每一项功能分成多个硬件子电路，通过对各个子电路的设计并通过专业仪器对其进行功能测试并进行连接完成整体电路的统一。在软件的设计上，本论文采用的是Keil uVision平台对C语言代码进行了编写而且通过其里面自带的Debug调试模式进行了程序的测试。因为现如今单片机技术正在实现生活化和普遍化，它已经切切实实的融入到我们的平常生活中，本亮度自动调节台灯控制系统的完成对于这一趋势是具有大幅度的推动作用的。
目录
一、引言 1
（一）智能台灯控制系统的发展背景 1
（二）智能台灯控制系统的发展现状 2
（三）主要内容 2
二、智能台灯控制系统的方案设计 4
三、系统硬件设计 5
（一）智能台灯控制系统的主控电路设计 5
1. STC89C51型单片机芯片简介 5
2. 最小系统电路设计 5
（二）模数转换电路设计 6
3. ADC0832模数转换芯片简介 6
4. A/D电路设计 6
（三）环境光线检测电路设计 7
5. 光敏传感器简介 7
6. 光线检测电路设计 8
（四）台灯参数显示电路设计 8
7. LCD1602液晶模块简介 8
8. LCD1602液晶屏驱动电路设计 9
（五）实时时钟电路设计 9
（六）红外遥控接收模块电路设计 10
9. 红外遥控发射与接收模块简介 10
10. HX1838红外一体接收头电路设计 10
（七）按键电路设计 11
四、系统软件设计 12
（一）智能台灯控制系统的主程序流程设计 12
（二）光线检测流程设计 13
（三）LCD1602液晶屏驱动流程设计 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
（四）ADC0832模数转换流程设计 14
五、实物安装 16
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
一、引言
（一）智能台灯控制系统的发展背景
本课题将以“亮度自动调节台灯控制系统的构建”作为研究课题，构建一款能够实现各项预期功能指标的电子系统出来，以前本毕业设计必须对该控制系统的发展历史和当前国际上所取得的研究成果做一个简要的介绍。在亮度自动调节台灯控制系统的历史中一共出现了两大种类型的亮度自动调节台灯控制系统，这其中第一种是较早期的简易系统，而第二种则是微处理器技术成熟后才出现的以微处理器等典型处理器作为主控的智能系统。图书馆的DataSheet和图书馆和网络可以参考到的数据资料显示，亮度自动调节台灯控制系统在很早以前就早已出现在人类社会了，这款器件的初期版本甚至可能还不能称为是一个系统，这是由于它不但功能简陋另外与电子系统的概念还相差甚远。
图11 智能台灯
在亮度自动调节台灯控制系统的发展历程中，出现了多种不同形式的版本，接着将几种较为典型的系统进行简要描述。通过控制芯片并且结合其它多种功能各异的智能传感器是完成嵌入式系统的必经之路，遵循编程者的设计水平，各种层次不齐的智能特性都可以被优良的嵌入到亮度自动调节台灯控制系统中，这种以微小型处理器作为内部核心架构的亮度自动调节台灯系统才算得上根本上的控制系统，因此它可驱动的IO管脚太多了，随便将任何一个传感模块或者模块构建到其系统硬件中，都可以实现优良的控制，当然这也对微处理器的效果具有相关要求，从最初的8位机到当今成熟的32位机，控制器控制系统一步一个脚印的走过来，到目前为止已经被大幅度的应用到各种控制系统中去了，它强大的控制作用是设计亮度自动调节台灯系统的首选，所以目前市场上很多性能突出的系统也全是通过高性能处理器芯片来完成的。十八世纪后期英国的工业革命爆发后，珍妮纺纱机的工作成果带动了其他产业的迅速崛起，其中一些简易的亮度自动调节台灯系统最初的样子出现，这时它仅能实现一些比较简单的指标，另外内部以机械结构为主，几乎看不到电子器件的影子，直到第二次工业革命后期，最早的用于放大电压电流信号的电子管被发明出来，该元器件是当今三极管的初态，当时的开发人员把这些电子器件进行电路配置，可以完成亮度自动调节台灯系统电子系统的雏形。再到后来一些简要的集成器件和可编程控制器（PLC）出现后，具有控制功能的亮度自动调节台灯系统才真正出现，其中以PLC作为主控的系统在当时非常流行，工程师通过梯形语言等PLC语言实现对可编程控制器的驱动，通过其可编程的管脚完成对外部继电器以及其它模块电路的驱动，通过这类核心架构的配置能够实现一些简单的亮度自动调节台灯控制系统，而选用这种体积庞大的PLC当作主控，绝对是不能实现嵌入式，而且PLC控制器价格昂贵，对亮度自动调节台灯系统的普及是没有多大推动作用的。
（二）智能台灯控制系统的发展现状
当前国内外都在做的一件事是如何压缩亮度自动调节台灯系统的总体功耗，这涵盖对系统内部主控运行频率、传感器选型以及工作方式等关键部分的控制，对这些工作模块的功耗管理是当前国际上的研究中心，这是因为嵌入式亮度自动调节台灯控制系统将要解决的主要问题即为如何实现最低的功率消耗。国际上的许多相关企业和高校研究小组都正在投入大量精力对亮度自动调节台灯系统进行研究，通过他们的大力研究以及对亮度自动调节台灯系统的持续推广，当前高性能的亮度自动调节台灯系统早已完成了普及与此同时成本实现了大幅度下降，现在近似所有系统都在使用主控处理器等微处理器芯片来作为主控核心。目前国内外对亮度自动调节台灯控制系统的研发尽管完成了较大的收获，然而在系统运行过程中所产生的参数精度上还不是尤为高，要想实现高精度结果的输出，国际上相关研究小组还需要走很长一段路。
（三）主要内容
系统选用了模块化电路设计方法，设计了一种可以完成高清晰度液晶显示、A/D转换、自动计时、光照强度采集和红外遥控操作效果的控制系统，通过由上而下的研究方法，把系统整体的指标划分到各子电路进行构建，通过该形式极大缩短了系统的设计周期和实现难度，接着为该系统所包含的设计内容。
1、配置液晶显示电路，实现参数的显示功能；
2、设计ADC0832模数转换器电路，实现对前级电路输出的模拟电压进行采集并转换成数字信号；
3、配置DS1302型RTC电路，通过内部高精度振荡器的工作实现计时功能；
4、设计LS5V光敏传感器电路，通过该传感器对光照强度进行感应；
5、设计HX1838接收头电路，实现红外遥控功能，将接收到的红外线数据进行处理。
目录
一、引言 1
（一）智能台灯控制系统的发展背景 1
（二）智能台灯控制系统的发展现状 2
（三）主要内容 2
二、智能台灯控制系统的方案设计 4
三、系统硬件设计 5
（一）智能台灯控制系统的主控电路设计 5
1. STC89C51型单片机芯片简介 5
2. 最小系统电路设计 5
（二）模数转换电路设计 6
3. ADC0832模数转换芯片简介 6
4. A/D电路设计 6
（三）环境光线检测电路设计 7
5. 光敏传感器简介 7
6. 光线检测电路设计 8
（四）台灯参数显示电路设计 8
7. LCD1602液晶模块简介 8
8. LCD1602液晶屏驱动电路设计 9
（五）实时时钟电路设计 9
（六）红外遥控接收模块电路设计 10
9. 红外遥控发射与接收模块简介 10
10. HX1838红外一体接收头电路设计 10
（七）按键电路设计 11
四、系统软件设计 12
（一）智能台灯控制系统的主程序流程设计 12
（二）光线检测流程设计 13
（三）LCD1602液晶屏驱动流程设计 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
（四）ADC0832模数转换流程设计 14
五、实物安装 16
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
一、引言
（一）智能台灯控制系统的发展背景
本课题将以“亮度自动调节台灯控制系统的构建”作为研究课题，构建一款能够实现各项预期功能指标的电子系统出来，以前本毕业设计必须对该控制系统的发展历史和当前国际上所取得的研究成果做一个简要的介绍。在亮度自动调节台灯控制系统的历史中一共出现了两大种类型的亮度自动调节台灯控制系统，这其中第一种是较早期的简易系统，而第二种则是微处理器技术成熟后才出现的以微处理器等典型处理器作为主控的智能系统。图书馆的DataSheet和图书馆和网络可以参考到的数据资料显示，亮度自动调节台灯控制系统在很早以前就早已出现在人类社会了，这款器件的初期版本甚至可能还不能称为是一个系统，这是由于它不但功能简陋另外与电子系统的概念还相差甚远。
图11 智能台灯
在亮度自动调节台灯控制系统的发展历程中，出现了多种不同形式的版本，接着将几种较为典型的系统进行简要描述。通过控制芯片并且结合其它多种功能各异的智能传感器是完成嵌入式系统的必经之路，遵循编程者的设计水平，各种层次不齐的智能特性都可以被优良的嵌入到亮度自动调节台灯控制系统中，这种以微小型处理器作为内部核心架构的亮度自动调节台灯系统才算得上根本上的控制系统，因此它可驱动的IO管脚太多了，随便将任何一个传感模块或者模块构建到其系统硬件中，都可以实现优良的控制，当然这也对微处理器的效果具有相关要求，从最初的8位机到当今成熟的32位机，控制器控制系统一步一个脚印的走过来，到目前为止已经被大幅度的应用到各种控制系统中去了，它强大的控制作用是设计亮度自动调节台灯系统的首选，所以目前市场上很多性能突出的系统也全是通过高性能处理器芯片来完成的。十八世纪后期英国的工业革命爆发后，珍妮纺纱机的工作成果带动了其他产业的迅速崛起，其中一些简易的亮度自动调节台灯系统最初的样子出现，这时它仅能实现一些比较简单的指标，另外内部以机械结构为主，几乎看不到电子器件的影子，直到第二次工业革命后期，最早的用于放大电压电流信号的电子管被发明出来，该元器件是当今三极管的初态，当时的开发人员把这些电子器件进行电路配置，可以完成亮度自动调节台灯系统电子系统的雏形。再到后来一些简要的集成器件和可编程控制器（PLC）出现后，具有控制功能的亮度自动调节台灯系统才真正出现，其中以PLC作为主控的系统在当时非常流行，工程师通过梯形语言等PLC语言实现对可编程控制器的驱动，通过其可编程的管脚完成对外部继电器以及其它模块电路的驱动，通过这类核心架构的配置能够实现一些简单的亮度自动调节台灯控制系统，而选用这种体积庞大的PLC当作主控，绝对是不能实现嵌入式，而且PLC控制器价格昂贵，对亮度自动调节台灯系统的普及是没有多大推动作用的。
（二）智能台灯控制系统的发展现状
当前国内外都在做的一件事是如何压缩亮度自动调节台灯系统的总体功耗，这涵盖对系统内部主控运行频率、传感器选型以及工作方式等关键部分的控制，对这些工作模块的功耗管理是当前国际上的研究中心，这是因为嵌入式亮度自动调节台灯控制系统将要解决的主要问题即为如何实现最低的功率消耗。国际上的许多相关企业和高校研究小组都正在投入大量精力对亮度自动调节台灯系统进行研究，通过他们的大力研究以及对亮度自动调节台灯系统的持续推广，当前高性能的亮度自动调节台灯系统早已完成了普及与此同时成本实现了大幅度下降，现在近似所有系统都在使用主控处理器等微处理器芯片来作为主控核心。目前国内外对亮度自动调节台灯控制系统的研发尽管完成了较大的收获，然而在系统运行过程中所产生的参数精度上还不是尤为高，要想实现高精度结果的输出，国际上相关研究小组还需要走很长一段路。
（三）主要内容
系统选用了模块化电路设计方法，设计了一种可以完成高清晰度液晶显示、A/D转换、自动计时、光照强度采集和红外遥控操作效果的控制系统，通过由上而下的研究方法，把系统整体的指标划分到各子电路进行构建，通过该形式极大缩短了系统的设计周期和实现难度，接着为该系统所包含的设计内容。
1、配置液晶显示电路，实现参数的显示功能；
2、设计ADC0832模数转换器电路，实现对前级电路输出的模拟电压进行采集并转换成数字信号；
3、配置DS1302型RTC电路，通过内部高精度振荡器的工作实现计时功能；
4、设计LS5V光敏传感器电路，通过该传感器对光照强度进行感应；
5、设计HX1838接收头电路，实现红外遥控功能，将接收到的红外线数据进行处理。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1360.html
