智能楼梯走道灯控制系统设计
目录
一、绪论 6
(一) 课题研究的背景 6
(二) 课题研究的现状 6
(三) 课题研究的意义 7
二、智能楼梯走道灯系统设计方案 8
(一) 设计方案 8
(二) 内容要求 8
(三) AT89C51单片机 8
(四) CD1602液晶显示器 10
(五) LM393比较器 11
(六)超声波传感器 12
三、硬件设计 14
(一) 楼梯走道灯系统设计框图 14
(二) 楼梯走道灯的电路设计 14
(三) 单片机电路 15
(三) LCD1602液晶显示电路 16
(四) 走道灯系统光线采集电路 17
(五) 人体红外感应模块电路 18
（六) 楼梯走道灯指示电路 19
(七) 报警电路 19
四、软件设计 20
(一) 主程序流程设计 20
(二) LCD1602液晶显示流程 21
(三) 光线检测流程 22
(四) 人体红外感应流程 23
(五) 报警流程设计 24
五、仿真 25
六、实物 26
七、总结与展望 27
附录一：总设计原理图 28
附录二：程序 29
致 谢 36
参考文献 37
一、绪论
(一) 课题研究的背景
近年来，由于技术向智能化迅速发展，人们的生活也发生着巨大的变化。之前，小区的楼梯走道灯控制，是通过按键或者触摸实现楼梯灯的开与关。这种方式很实在，物主上楼时，通过开关的控制，开启楼梯灯，人走后才会把灯关掉。有时，当物主离开，忘记关掉电灯，楼梯走道灯就会一直亮着，直到有人关掉为止，这就导致电量的流失和电能的浪费。目前，技术的提高，智能的楼梯走道灯逐渐进入到了人们的生活，
这种智能的楼梯走道灯，通过光线感应，和人体红外感应来实现走道灯的控制。当天色的光线弱，且有人通过，楼梯的走道
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通过按键或者触摸实现楼梯灯的开与关。这种方式很实在，物主上楼时，通过开关的控制，开启楼梯灯，人走后才会把灯关掉。有时，当物主离开，忘记关掉电灯，楼梯走道灯就会一直亮着，直到有人关掉为止，这就导致电量的流失和电能的浪费。目前，技术的提高，智能的楼梯走道灯逐渐进入到了人们的生活，
这种智能的楼梯走道灯，通过光线感应，和人体红外感应来实现走道灯的控制。当天色的光线弱，且有人通过，楼梯的走道灯才会开启。在走道里的人离开后，此时检测不到有人信号，此时，楼梯走道灯就会自动关闭。基于这种楼梯走道灯的控制装置，贴近我们的实际生活，实现了节能，延长灯的寿命。
对于这种楼梯走道灯，我们需要在原有的基础上去改善其功能，使得走道灯的控制更加完善，能达到更节能，更灵敏，更可靠的作用和效果。为此基于单片机设计智能楼梯走道灯系统装置，将会拥有更好的前景。
(二) 课题研究的现状
近年来，灯具用品行业在我国的快速成长，中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。作为一般性竞争行业的照明器材行业，其又是我国轻工业对外较早开放的行业。加入世界贸易组织之后，国际上的一些名品牌大企业相继加入国内产销领域，因此国内竞争日益国际化。目前，我国照明器材行业结构调整的重点是大力增进节能光源和各式各样的照明产品的研发，加快绿色、节能光源产品的开发推行和应用。我们国家的照明器材行业将遇到前所未有的机遇、挑战，而庞大的商业利益也成为众多企业瞩目的焦点。
随着经济的全球一体化，发达国家的产业进一步调整，作为一般性竞争的照明产业大量的向发展中国家转移，而我国又是一个在众多发展中国家中比较适合的国家之一，原因有两点：一、中国具备生产这些产品的条件，二、劳动力充足且成本较低，因此我国逐步变为照明电器、设备的出口大国。 预测在未来的国内市场中，照明用品的需求量仍会呈现出逐年增长的趋势，且我国的照明市场仍有非常大的潜力可挖。基础设施建设方面：在各个地方建起的机场、铺设的铁路、码头港口、城市轨道交通等，都要有灯光照亮。城市亮化工程方面：城市广场、绿地、道路、建筑物泛光照明，已从大城市发展到中小城市。
根据从市场需求中做出的预测，照明电器行业在我国仍将呈现一种高速增长的趋势，如何更加准确的推断其发展趋势是我们面临的问题。目前，如何改善照明产品的质量、提高其档次成为了我们面对的首要难题，同时这也是整个照明行业共同奋斗的长期目标。
综上所述，实现了智能的灯光控制系统，将会带引领潮流，基于这些基础，重点需要谁智能的楼梯走道灯上实现智能的控制，通过天气的光线检测来检测天气的状况，用红外人体感应模块，检测楼梯走道灯是否有人经过，当天黑并且有人经过时，走道灯开启，人离开时，走道灯关闭。
(三) 课题研究的意义
这次课题研究设计了一款智能的楼道灯光控制系统。该楼梯走道灯光只有在天气比较灰暗时或者黑夜来临时，有人通过时，楼梯走道灯才会工作。一旦人走开，楼梯走道灯停留1分钟，此时走道灯就会关闭。用这种智能的控制方式，可以节约用电量，绿色环保。
从开始学习单片机，到现在做单片机的的毕业设计，自己一直在进步和成长，通过不断的学习，才能丰富自己，而且，对于设计一款智能的节约电量的走道灯系统自己充满了期待，通过努力设计完成智能楼梯走道灯控制系统设计，并将之推广到市场，让用户接受，这将会很有意义。
二、智能楼梯走道灯系统设计方案
(一) 设计方案
为了改变固定的手控楼梯灯光的控制方式，本次设计了智能的楼梯走道灯光控制系统，本次设计的智能楼梯走道灯系统由单片机AT89C51最小系统、红外人体模块、光线检测模块、LCD1602液晶显示模块、指示模块、报警电路等组成。
楼梯走道灯控制系统设计，以AT89C51单片机为核心，通过光敏电阻来采集光线的强弱，当光线弱，红外人体感应模块感应到有人进入楼梯走道，此时楼梯走道灯就会自动开启，一旦人离开，此时走道灯停留1分钟，自动关闭。当人员在走道内待的时间比较长，此时该装置就会报警提醒，告诉走道内的人员，请
一、绪论 6
(一) 课题研究的背景 6
(二) 课题研究的现状 6
(三) 课题研究的意义 7
二、智能楼梯走道灯系统设计方案 8
(一) 设计方案 8
(二) 内容要求 8
(三) AT89C51单片机 8
(四) CD1602液晶显示器 10
(五) LM393比较器 11
(六)超声波传感器 12
三、硬件设计 14
(一) 楼梯走道灯系统设计框图 14
(二) 楼梯走道灯的电路设计 14
(三) 单片机电路 15
(三) LCD1602液晶显示电路 16
(四) 走道灯系统光线采集电路 17
(五) 人体红外感应模块电路 18
（六) 楼梯走道灯指示电路 19
(七) 报警电路 19
四、软件设计 20
(一) 主程序流程设计 20
(二) LCD1602液晶显示流程 21
(三) 光线检测流程 22
(四) 人体红外感应流程 23
(五) 报警流程设计 24
五、仿真 25
六、实物 26
七、总结与展望 27
附录一：总设计原理图 28
附录二：程序 29
致 谢 36
参考文献 37
一、绪论
(一) 课题研究的背景
近年来，由于技术向智能化迅速发展，人们的生活也发生着巨大的变化。之前，小区的楼梯走道灯控制，是通过按键或者触摸实现楼梯灯的开与关。这种方式很实在，物主上楼时，通过开关的控制，开启楼梯灯，人走后才会把灯关掉。有时，当物主离开，忘记关掉电灯，楼梯走道灯就会一直亮着，直到有人关掉为止，这就导致电量的流失和电能的浪费。目前，技术的提高，智能的楼梯走道灯逐渐进入到了人们的生活，
这种智能的楼梯走道灯，通过光线感应，和人体红外感应来实现走道灯的控制。当天色的光线弱，且有人通过，楼梯的走道
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通过按键或者触摸实现楼梯灯的开与关。这种方式很实在，物主上楼时，通过开关的控制，开启楼梯灯，人走后才会把灯关掉。有时，当物主离开，忘记关掉电灯，楼梯走道灯就会一直亮着，直到有人关掉为止，这就导致电量的流失和电能的浪费。目前，技术的提高，智能的楼梯走道灯逐渐进入到了人们的生活，
这种智能的楼梯走道灯，通过光线感应，和人体红外感应来实现走道灯的控制。当天色的光线弱，且有人通过，楼梯的走道灯才会开启。在走道里的人离开后，此时检测不到有人信号，此时，楼梯走道灯就会自动关闭。基于这种楼梯走道灯的控制装置，贴近我们的实际生活，实现了节能，延长灯的寿命。
对于这种楼梯走道灯，我们需要在原有的基础上去改善其功能，使得走道灯的控制更加完善，能达到更节能，更灵敏，更可靠的作用和效果。为此基于单片机设计智能楼梯走道灯系统装置，将会拥有更好的前景。
(二) 课题研究的现状
近年来，灯具用品行业在我国的快速成长，中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。作为一般性竞争行业的照明器材行业，其又是我国轻工业对外较早开放的行业。加入世界贸易组织之后，国际上的一些名品牌大企业相继加入国内产销领域，因此国内竞争日益国际化。目前，我国照明器材行业结构调整的重点是大力增进节能光源和各式各样的照明产品的研发，加快绿色、节能光源产品的开发推行和应用。我们国家的照明器材行业将遇到前所未有的机遇、挑战，而庞大的商业利益也成为众多企业瞩目的焦点。
随着经济的全球一体化，发达国家的产业进一步调整，作为一般性竞争的照明产业大量的向发展中国家转移，而我国又是一个在众多发展中国家中比较适合的国家之一，原因有两点：一、中国具备生产这些产品的条件，二、劳动力充足且成本较低，因此我国逐步变为照明电器、设备的出口大国。 预测在未来的国内市场中，照明用品的需求量仍会呈现出逐年增长的趋势，且我国的照明市场仍有非常大的潜力可挖。基础设施建设方面：在各个地方建起的机场、铺设的铁路、码头港口、城市轨道交通等，都要有灯光照亮。城市亮化工程方面：城市广场、绿地、道路、建筑物泛光照明，已从大城市发展到中小城市。
根据从市场需求中做出的预测，照明电器行业在我国仍将呈现一种高速增长的趋势，如何更加准确的推断其发展趋势是我们面临的问题。目前，如何改善照明产品的质量、提高其档次成为了我们面对的首要难题，同时这也是整个照明行业共同奋斗的长期目标。
综上所述，实现了智能的灯光控制系统，将会带引领潮流，基于这些基础，重点需要谁智能的楼梯走道灯上实现智能的控制，通过天气的光线检测来检测天气的状况，用红外人体感应模块，检测楼梯走道灯是否有人经过，当天黑并且有人经过时，走道灯开启，人离开时，走道灯关闭。
(三) 课题研究的意义
这次课题研究设计了一款智能的楼道灯光控制系统。该楼梯走道灯光只有在天气比较灰暗时或者黑夜来临时，有人通过时，楼梯走道灯才会工作。一旦人走开，楼梯走道灯停留1分钟，此时走道灯就会关闭。用这种智能的控制方式，可以节约用电量，绿色环保。
从开始学习单片机，到现在做单片机的的毕业设计，自己一直在进步和成长，通过不断的学习，才能丰富自己，而且，对于设计一款智能的节约电量的走道灯系统自己充满了期待，通过努力设计完成智能楼梯走道灯控制系统设计，并将之推广到市场，让用户接受，这将会很有意义。
二、智能楼梯走道灯系统设计方案
(一) 设计方案
为了改变固定的手控楼梯灯光的控制方式，本次设计了智能的楼梯走道灯光控制系统，本次设计的智能楼梯走道灯系统由单片机AT89C51最小系统、红外人体模块、光线检测模块、LCD1602液晶显示模块、指示模块、报警电路等组成。
楼梯走道灯控制系统设计，以AT89C51单片机为核心，通过光敏电阻来采集光线的强弱，当光线弱，红外人体感应模块感应到有人进入楼梯走道，此时楼梯走道灯就会自动开启，一旦人离开，此时走道灯停留1分钟，自动关闭。当人员在走道内待的时间比较长，此时该装置就会报警提醒，告诉走道内的人员，请
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