夜间自动感应灯感应器的设计
摘 要单片机控制系统指的是以单片机芯片作为控制器并结合其他必要功能模块的角色而实现的一种能够实现测量、报警、显示等功能的自动控制系统，它的出现和普及大大改变了人们的生活方式，因此本次毕业设计将以单片机控制系统作为研究对象，设计了一款能够实现夜间灯光自动开启并且实现对周围环境受否有人进行检测，从而实现灯光自动启闭的电子系统，使用者可通过按键或遥控实现对系统的操纵。在硬件系统上使用了目前在教学和市场上最受欢迎的51单片机作为控制器芯片，在其片外配置了热式电红外传感器、DS1302时钟芯片以及红外遥控等功能模块；在软件上通过C语言编写了程序代码，并通过Keil软件环境进行了程序代码的优化和编译。在硬件系统和软件系统都设计完毕后，对这款控制系统进行了大量的测试和优化，在测试过程中系统表现出了非常高的稳定性和使用价值，非常适合进行大量生产并逐步取代相关产品。
目录
一、 引言 1
（一） 夜间自动感应灯发展背景 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） 系统主控核心的选取 3
（二） STC89C51型控制器介绍 4
（三） LCD1602液晶屏幕介绍 5
（四） 热释电红外传感器简介 5
（五） 红外遥控发射与接收模块 6
（六） DS1302实时时钟芯片 7
三、 硬件系统设计 10
（一） 夜间自动感应灯系统的硬件结构框图设计 10
（二） 单片机最小系统设计 10
（三） LCD1602电路设计 11
（四） 热释电红外传感器电路设计 12
（五） 红外遥控接收头电路设计 13
（六） DS1302实时时钟芯片电路的设计 13
四、 软件系统设计 15
（一） 软件工作流程设计 15
（二） LCD1602显示流程设计 16
（三） 热释电红外传感器工作流程设计 17
（四） 红外遥控信号接受工作流程设计 17
（五） DS1302实时时钟芯片的驱动流程设计 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
五、 实物制作与安装 20
（一） 实物展示 20
（二） 调试总结 21
总 结 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理图 25
附录三 元件列表 27
附录四 程序 28
引言
夜间自动感应灯发展背景
本课题将要设计的这款基于STC89C51单片机的夜间自动感应灯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。夜间自动感应灯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，夜间自动感应灯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，要想实现一款夜间自动感应灯电子系统，只能依靠一些功能简单的数字逻辑芯片来实现，这种早期的夜间自动感应灯电子系统无论是在功能还是性能上，都是与现在市面上夜间自动感应灯系统所无法比拟的，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夜间自动感应灯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夜间自动感应灯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。而现如今的夜间自动感应灯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夜间自动感应灯控制系统。本次毕业设计就将以夜间自动感应灯控制系统来作为研究的核心对象，结合期间所学的单片机、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夜间自动感应灯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，如在夜间自动感应灯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
本次的毕业设计将在传统夜间自动感应灯系统的发展基础上，设计出一款能够实现夜间自动感应灯功能的智能夜间自动感应灯控制系统，并选用目前市场上使用最为广泛的51单片机作为控制系统的主控器件，在文章结构上，第一章主要对夜间自动感应灯系统的发展背景和当前的发展背景做了主要阐述；第二章对智能控制系统的整体结构进行了设计，并且确立了结构中各模块所要使用到的元器件；第三章将对各模块的电气原理图进行了设计，并且对设计原理以及设计思路进行了详细的描述；第四章对系统的软件程序进行了设计，通过了Visio绘图软件绘制了流程图进行了软件的工作流程描述，下面为本系统将要实习的功能：
1）能实现51单片机电路的设计，结合晶振电路以及复位电路构建最小系统；
2）通过液晶屏实现对夜间自动感应灯系统工作过程中的一些重要参数进行显示；
3）能实现系统对人体信号，当检测到环境周围有人经过时，自动将灯光打开；
4）通过红外遥控实现对系统参数的设定；
方案选择及元器件介绍
系统主控核心的选取
本章开始进行硬件相关元器件的选择以及特性描述，其中对于软硬件系统的主控核心是最重要的，因为这将决定最终是否能够实现最终的指标和功能，这主要体现在功能、性价比以及功耗等几个方面，因此本章首先对主控核心即单片机进行选择。
目录
一、 引言 1
（一） 夜间自动感应灯发展背景 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） 系统主控核心的选取 3
（二） STC89C51型控制器介绍 4
（三） LCD1602液晶屏幕介绍 5
（四） 热释电红外传感器简介 5
（五） 红外遥控发射与接收模块 6
（六） DS1302实时时钟芯片 7
三、 硬件系统设计 10
（一） 夜间自动感应灯系统的硬件结构框图设计 10
（二） 单片机最小系统设计 10
（三） LCD1602电路设计 11
（四） 热释电红外传感器电路设计 12
（五） 红外遥控接收头电路设计 13
（六） DS1302实时时钟芯片电路的设计 13
四、 软件系统设计 15
（一） 软件工作流程设计 15
（二） LCD1602显示流程设计 16
（三） 热释电红外传感器工作流程设计 17
（四） 红外遥控信号接受工作流程设计 17
（五） DS1302实时时钟芯片的驱动流程设计 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
五、 实物制作与安装 20
（一） 实物展示 20
（二） 调试总结 21
总 结 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理图 25
附录三 元件列表 27
附录四 程序 28
引言
夜间自动感应灯发展背景
本课题将要设计的这款基于STC89C51单片机的夜间自动感应灯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。夜间自动感应灯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，夜间自动感应灯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，要想实现一款夜间自动感应灯电子系统，只能依靠一些功能简单的数字逻辑芯片来实现，这种早期的夜间自动感应灯电子系统无论是在功能还是性能上，都是与现在市面上夜间自动感应灯系统所无法比拟的，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夜间自动感应灯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夜间自动感应灯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。而现如今的夜间自动感应灯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夜间自动感应灯控制系统。本次毕业设计就将以夜间自动感应灯控制系统来作为研究的核心对象，结合期间所学的单片机、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夜间自动感应灯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，如在夜间自动感应灯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
本次的毕业设计将在传统夜间自动感应灯系统的发展基础上，设计出一款能够实现夜间自动感应灯功能的智能夜间自动感应灯控制系统，并选用目前市场上使用最为广泛的51单片机作为控制系统的主控器件，在文章结构上，第一章主要对夜间自动感应灯系统的发展背景和当前的发展背景做了主要阐述；第二章对智能控制系统的整体结构进行了设计，并且确立了结构中各模块所要使用到的元器件；第三章将对各模块的电气原理图进行了设计，并且对设计原理以及设计思路进行了详细的描述；第四章对系统的软件程序进行了设计，通过了Visio绘图软件绘制了流程图进行了软件的工作流程描述，下面为本系统将要实习的功能：
1）能实现51单片机电路的设计，结合晶振电路以及复位电路构建最小系统；
2）通过液晶屏实现对夜间自动感应灯系统工作过程中的一些重要参数进行显示；
3）能实现系统对人体信号，当检测到环境周围有人经过时，自动将灯光打开；
4）通过红外遥控实现对系统参数的设定；
方案选择及元器件介绍
系统主控核心的选取
本章开始进行硬件相关元器件的选择以及特性描述，其中对于软硬件系统的主控核心是最重要的，因为这将决定最终是否能够实现最终的指标和功能，这主要体现在功能、性价比以及功耗等几个方面，因此本章首先对主控核心即单片机进行选择。
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