智能led照明系统的设计
摘 要本文选择了“智能LED照明系统的设计”作为研究课题，设计了以51单片机作为主要控制芯片的智能控制系统，实现了一款环境光线自动感应、人体信号检测以及定时启闭等功能的智能LED照明灯控制系统，使得LED控制性能突破了目前市面上相关产品所存在的普遍弊端，降低了现有产品的功耗参数，大大提升了现有产品的性价比，实现了智能LED照明灯控制系统的改进和优化，使得本次毕业设计非常有意义。笔者所设计的这款自动控制系统经历了硬件系统和软件系统的设计和优化，在硬件上以最少的元器件和最低的成本构建了一个完整的硬件系统；在软件上以最流畅的代码运行方式实现了对硬件的控制，如果将这款智能LED照明灯控制系统进行大量生产并将之投向市场，能够大大降低这种产品的成本。
目录
一、 引言 1
（一） 智能LED照明灯系统的发展背景 1
（二） 国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控器件的选择 3
（二） STC89C51单片机 4
（三） LCD1602型显示器概述 5
（四） 人体检测传感器 5
（五） 红外遥控发射与接收模块 6
（六） DS1302型时钟芯片介绍 7
三、 硬件系统设计 8
（一） 智能LED照明灯系统的硬件结构框图设计 8
（二） 最小系统设计 9
（三） 显示器外围电路设计 9
（四） 人体检测传感器模块电路设计 10
（五） 红外遥控接收头电路设计 11
（六） DS1302时钟电路设计 11
（七） 按键电路 12
四、 软件系统设计 13
（一） 智能LED照明灯系统的软件工作流程设计 13
（二） 显示器工作流程设计 14
1. 判忙函数?? 14
2. 写数据流程?? 14
3. 写指令流程?? 15
（三） 人体检测传感器工作流程图 15
（四） 红外遥控信号接受工作流程设计 16
（五） DS1302芯片软
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件工作流程设计 16
总 结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序 24
引言
智能LED照明灯系统的发展背景
本课题将要设计的这款基于STC89C51单片机的智能LED照明灯控制控制系统是一种采用STC89C51芯片作为主要控制器的电子系统，这款系统的出现在某种程度上极大的方便了人们的生产生活方式，不仅满足了现代人们对于高质量生活的不断追求与向往，更在很大程度上推进了单片机与日常生产生活之间的距离，使得单片机系统趋向生活化和普遍化。智能LED照明灯控制控制系统通常情况下由微处理器作为核心部分，周围配合其他必要的功能模块如显示以及声音提示等，通过微处理器的强大控制作用，实现整个控制系统的一体化，智能LED照明灯控制控制系统之所以能够达到今天这种性能和功能，主要得益于人们对于单片机等一些微处理器的不断改进和性能提升，在这之前，要想实现一款智能LED照明灯控制电子系统，只能依靠一些功能简单的数字逻辑芯片来实现，这种早期的智能LED照明灯控制电子系统无论是在功能还是性能上，都是与现在市面上智能LED照明灯控制系统所无法比拟的，首先在电路结构上，由于要完成一个简单的功能需要借助大量的逻辑门电路芯片来搭建，更有甚者需要大量分立的三极管基本部件来搭建一个逻辑门，可想而知要完成一整个智能LED照明灯控制控制系统需要搭建一个庞大的硬件电路结构，这么大的体积使得系统非常容易受到各种各样的电磁或者机械干扰，使得其稳定性和抗干扰性极差，并且复杂的电子线路也给智能LED照明灯控制控制系统的检修工作带来了极大的阻碍；其次在功能上表现得非常的简单，就以显示功能来说，最佳效果也只能是以数码管来显示一串数字来作为系统的人机交互，与现如今的液晶显示相差甚远。而现如今的智能LED照明灯控制控制系统采用了具有集成外观的芯片并且是以单片机等微处理器作为控制器，性能得到了极大的提升，通过复杂的接口协议，高清晰显示效果使得用户能够更好的使用智能LED照明灯控制控制系统。本次毕业设计就将以智能LED照明灯控制控制系统来作为研究的核心对象，结合大学期间所学的单片机、模拟电路、数字电路以及传感器等重要课程，通过对这些课程的综合融会贯通，并结合课外积累到的一些电子项目设计经验，来完成对这款系统的设计与实现。
国内外发展现状
国内外对于这种新型实用性的智能LED照明灯控制电子控制系统的研究一直处于炙热的状态，通过前期对网络显示的资料以及图书馆查阅到的相关文献后可总结为，当前这种控制系统或者称之为产品所存在的普遍不足和缺点为功能单一、结构简单，一些新型智能特性还没有大规模普及，如在智能LED照明灯控制系统中植入对管理者的指纹识别以及灯光源的质量上，另外在主控的选择上，大多数产品为了降低产品的生产成本以及提高其性价比，在系统硬件上尤其是内部控制器的选择上主要是一些性能较为落后的16位机。前不久国内一所研究机构推出了他们的最新研究成果，在功能上他们实现了更高质量光源的产生，设计师改进了对LED的驱动，将电源的频率由50Hz提高到几十kHz，这样大大提高了光源的闪动频率，实现了对眼睛的保护。
本文主要研究内容
本文提出了采用8位型51单片机作为主控核心的智能LED照明灯控制系统，通过将这种性价比超高并且带有高稳定性性能的芯片嵌入到这种系统中，能够大幅度地降低目前市场上相关产品的生产成本，并且在很大程度上改进了相关产品所存在的普遍缺点。在论文的结构安排上，文章的第一章主要通过到图书馆以及互联网查阅资料对智能LED照明灯控制系统的发展背景进行了简要的阐述，并对目前国内外相关院校、企业或者兴趣小组的研究成果进行了调查与对比，从而分析出他们的研究现状；文章第二章快速确定了智能LED照明灯控制系统的主控核心单片机即51单片机，该核心确立后，通过查阅大量资料，选择出了单片机外围模块所要使用的型号，并对其性能特点进行了简要介绍；论文的第三章是智能LED照明灯控制系统的硬件设计章节，在这一部分，笔者将详细描述控制系统的硬件结构以及各个模块电路的设计过程；论文的第四章是软件设计章节，在这一部分，笔者将通过流程图形式对程序的设计过程进行详细的分析，下面为本课题将要实现的功能：
1、当室内较为明亮时，自动关闭灯光；
2、当室内无人时，自动关闭灯光；
3、能够实现时间的显示；
4、可通过红外遥控实现灯光的控制。
方案选择及元器件介绍
主控器件的选择
主控器件的选择对于设计一款自动控制系统来说是最关键的一部分，该器件的控制性能、处理速度以及内部资源模块将在很大程度上决定了控制系统的软硬件结构以及开发成本，另外不同类型的主控器件要求开发者具备不同的开发功底，下面就对单片机以及FPGA这两款性能卓越的微处理器进行介绍和分析，从中选择出一款具体型号的芯片来作为本控制系统的控制芯片。
目录
一、 引言 1
（一） 智能LED照明灯系统的发展背景 1
（二） 国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控器件的选择 3
（二） STC89C51单片机 4
（三） LCD1602型显示器概述 5
（四） 人体检测传感器 5
（五） 红外遥控发射与接收模块 6
（六） DS1302型时钟芯片介绍 7
三、 硬件系统设计 8
（一） 智能LED照明灯系统的硬件结构框图设计 8
（二） 最小系统设计 9
（三） 显示器外围电路设计 9
（四） 人体检测传感器模块电路设计 10
（五） 红外遥控接收头电路设计 11
（六） DS1302时钟电路设计 11
（七） 按键电路 12
四、 软件系统设计 13
（一） 智能LED照明灯系统的软件工作流程设计 13
（二） 显示器工作流程设计 14
1. 判忙函数?? 14
2. 写数据流程?? 14
3. 写指令流程?? 15
（三） 人体检测传感器工作流程图 15
（四） 红外遥控信号接受工作流程设计 16
（五） DS1302芯片软
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
件工作流程设计 16
总 结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序 24
引言
智能LED照明灯系统的发展背景
本课题将要设计的这款基于STC89C51单片机的智能LED照明灯控制控制系统是一种采用STC89C51芯片作为主要控制器的电子系统，这款系统的出现在某种程度上极大的方便了人们的生产生活方式，不仅满足了现代人们对于高质量生活的不断追求与向往，更在很大程度上推进了单片机与日常生产生活之间的距离，使得单片机系统趋向生活化和普遍化。智能LED照明灯控制控制系统通常情况下由微处理器作为核心部分，周围配合其他必要的功能模块如显示以及声音提示等，通过微处理器的强大控制作用，实现整个控制系统的一体化，智能LED照明灯控制控制系统之所以能够达到今天这种性能和功能，主要得益于人们对于单片机等一些微处理器的不断改进和性能提升，在这之前，要想实现一款智能LED照明灯控制电子系统，只能依靠一些功能简单的数字逻辑芯片来实现，这种早期的智能LED照明灯控制电子系统无论是在功能还是性能上，都是与现在市面上智能LED照明灯控制系统所无法比拟的，首先在电路结构上，由于要完成一个简单的功能需要借助大量的逻辑门电路芯片来搭建，更有甚者需要大量分立的三极管基本部件来搭建一个逻辑门，可想而知要完成一整个智能LED照明灯控制控制系统需要搭建一个庞大的硬件电路结构，这么大的体积使得系统非常容易受到各种各样的电磁或者机械干扰，使得其稳定性和抗干扰性极差，并且复杂的电子线路也给智能LED照明灯控制控制系统的检修工作带来了极大的阻碍；其次在功能上表现得非常的简单，就以显示功能来说，最佳效果也只能是以数码管来显示一串数字来作为系统的人机交互，与现如今的液晶显示相差甚远。而现如今的智能LED照明灯控制控制系统采用了具有集成外观的芯片并且是以单片机等微处理器作为控制器，性能得到了极大的提升，通过复杂的接口协议，高清晰显示效果使得用户能够更好的使用智能LED照明灯控制控制系统。本次毕业设计就将以智能LED照明灯控制控制系统来作为研究的核心对象，结合大学期间所学的单片机、模拟电路、数字电路以及传感器等重要课程，通过对这些课程的综合融会贯通，并结合课外积累到的一些电子项目设计经验，来完成对这款系统的设计与实现。
国内外发展现状
国内外对于这种新型实用性的智能LED照明灯控制电子控制系统的研究一直处于炙热的状态，通过前期对网络显示的资料以及图书馆查阅到的相关文献后可总结为，当前这种控制系统或者称之为产品所存在的普遍不足和缺点为功能单一、结构简单，一些新型智能特性还没有大规模普及，如在智能LED照明灯控制系统中植入对管理者的指纹识别以及灯光源的质量上，另外在主控的选择上，大多数产品为了降低产品的生产成本以及提高其性价比，在系统硬件上尤其是内部控制器的选择上主要是一些性能较为落后的16位机。前不久国内一所研究机构推出了他们的最新研究成果，在功能上他们实现了更高质量光源的产生，设计师改进了对LED的驱动，将电源的频率由50Hz提高到几十kHz，这样大大提高了光源的闪动频率，实现了对眼睛的保护。
本文主要研究内容
本文提出了采用8位型51单片机作为主控核心的智能LED照明灯控制系统，通过将这种性价比超高并且带有高稳定性性能的芯片嵌入到这种系统中，能够大幅度地降低目前市场上相关产品的生产成本，并且在很大程度上改进了相关产品所存在的普遍缺点。在论文的结构安排上，文章的第一章主要通过到图书馆以及互联网查阅资料对智能LED照明灯控制系统的发展背景进行了简要的阐述，并对目前国内外相关院校、企业或者兴趣小组的研究成果进行了调查与对比，从而分析出他们的研究现状；文章第二章快速确定了智能LED照明灯控制系统的主控核心单片机即51单片机，该核心确立后，通过查阅大量资料，选择出了单片机外围模块所要使用的型号，并对其性能特点进行了简要介绍；论文的第三章是智能LED照明灯控制系统的硬件设计章节，在这一部分，笔者将详细描述控制系统的硬件结构以及各个模块电路的设计过程；论文的第四章是软件设计章节，在这一部分，笔者将通过流程图形式对程序的设计过程进行详细的分析，下面为本课题将要实现的功能：
1、当室内较为明亮时，自动关闭灯光；
2、当室内无人时，自动关闭灯光；
3、能够实现时间的显示；
4、可通过红外遥控实现灯光的控制。
方案选择及元器件介绍
主控器件的选择
主控器件的选择对于设计一款自动控制系统来说是最关键的一部分，该器件的控制性能、处理速度以及内部资源模块将在很大程度上决定了控制系统的软硬件结构以及开发成本，另外不同类型的主控器件要求开发者具备不同的开发功底，下面就对单片机以及FPGA这两款性能卓越的微处理器进行介绍和分析，从中选择出一款具体型号的芯片来作为本控制系统的控制芯片。
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