单片机的led灯控制电路设计
【摘 要】随着地球上能源的慢慢枯竭，在对环境上也造成了严重的创伤，也因此节能减排成为了各个国家最为重视的课题。室内照明的能源消耗中所占的比重也越来越多，因此设计出一种较为节能的室内照明就显得格外紧张和重要。LED作为一种新型的照明光源，拥有工作电压低，光亮强，耗电量小，发光效率高、使用寿命长等优势，已然在各国的室内照明中普遍开来。本设计是针对人们对于室内照明人性化的期望和节能要求，而提出的基于51单片机的智能LED灯的设计思路，并设计开发了智能LED灯控制的硬件设备跟相关的程序。本设计通过STC89C51单片机加上LED照明技术、人体感应技术、光感技术等技术来完成对照明设备的智能控制。通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测与感应，通过人体感应模块来检测BIS0001芯片是否收集到了人体信号，推断有无人员的存在。若测试到环境周围亮度不够且有人存在，就将信号传送给单片机，单片机运用PWM调光技术对LED的亮度进行自动调试，同时设立手动调节控制功能。【摘 要】 3
目录
[ ABSTRACT ] 4
引言 1
一．器件的介绍 2
(1)、MCS 51单片机 2
(2)?光敏电阻 5
(3)?热释电红外传感器 6
(4)?PWM 6
(5)?ULN2803?芯片 7
(6)?BIS0001芯片 7
二.设计思路 8
(1) 设计目的 8
(2) 系统硬件总述 8
三．硬件电路与实践 9
(1) 主控系统设计 9
(3) 手动控制电路 11
(4) 人体信号采集电路 12
(5) 光照检测电路 13
四．实验现象与分析 14
总结 14
致谢 16
参考文献 17
引言
随着社会的不断进步发展和能源上的紧张，人们对生活的质量也越来越高，照明灯的使用也越来越普遍，比如：家庭照明，生产照明，景观照明。人们不仅需求充沛的照明亮度，同时还需求它应该创立一个安适的视觉环境，减轻光污染。在欧洲一些国家，智能照明系统已然成为建筑的一个重要构成部分，且得到广泛 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的使用。
目前国内较多的路灯都选用智能控制，依据环境的亮度来调控它的开关和亮度，不过这并不应用于室内。室内的些许智能开关，虽然能感应到人们的存在，根据环境的亮度来调整LED灯的亮度，但亮度值基本恒定，以至于难以满足人们对不同活动下不同的亮度要求。针对当前的灯光控制存在的些许不足状况，本论文设计的智能LED灯的目的也是满足人们的各种需求。
单片机的呈现至今固然成长汗青还很短，但微型计算机的迅速成长，增进微型计算机丈量和节制手艺的迅速成长和普遍利用，单片机的利用已普遍渗透到社会经济、军事、交通、通讯等相干行业，并且也深切抵家电、文娱、艺术、社会文化等各个领域，并掀起了一场数字化手艺革命。
本文先容的是基于单片机STC89C51的室内灯光控制系统的钻研和开辟。该体系是基于单片机控制器作为该体系的焦点，由光照检测电路，人体信息感应电路和LED驱动电路，主控制电路构成。工作时，光照检测电路和热释电红外传感器分别收集光强和感应人的存在与否，送至单片机。单片机经由过程PWM波节制LED灯的亮度，同时设定手动节制，实现节能的目标。
一．器件的介绍
(1)、MCS 51单片机
基本结构:
1、微处理器CPU: 8位的CPU,且内含一个1位CPU (布尔处理器)
2、内部数据存储器: 128字节片内RAM。(8052 系列为256字节)
3、内音程序存储器: 8031无此器件，8051为4KROM,8751为4KEPROM。
4、定时器/计数器: 包含2 个16位的定时/计数器，以及四种工作方式。
5、串行口: 1个全双工的串行口，具有四种工作方式。
6、中断控制系统: 具有5 个中断源，2 级中断优先权。
7、PO、P1、P2、P3: 为4个并行8位1/0口。
8、特殊功能寄存器: 共有21个，用于对片内各功能模块进行控制、节制、监督。实际上是一些控制寄存器和状态寄存器，是一个特殊功能的RAM 区。芯片的引脚如图11所示:
图11 STC89C5
80C51单片机凭借CHMOS 工艺，功耗低，性能优良，在广大市场中得到了普遍的应用。
80C51系列单片机因其性能价格比高、开发方式多、芯片功能实用。
图12 80C51的学习板俯视图
表11 STC89C51RC?引脚功能描述
名称
名称及功能
ALE
地址锁存功能
P0.00.7
P0口：内部上拉电阻
P1.01.7
P1口
T2 (P1.0): （定时/计数器T2 的外部计数输入），时钟输出
T2EX (P1.1): (定时/计数器T2 的捕捉/重载触发信号和方向控制）
MOSI（P1.5）
MISO (P1.6)
SCK (P1.7)
P2.02.7
P2口是一个具有内部上拉电阻的8 位双问I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL逻辑电平。
P3.03.7
P3口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/0 口,p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
RXD(P3.0) :(串行输入口)
TXD(P3.1): (串行输出口)
INTO(P3.2) :(外中断0)
INT1(P3.3): (外中断1)
TO(P3.4): (定时/计数器0 )
T1(P3.5) :（定时/计数器1）
WR(P3.6) :（外部数据存储器写选通）
RD(P3.7): （外部数据存储器读选通）
PSEN
程序储存允许(PSEN) 输出是外部程序存储器的读选通信号，当STC89C52 由外音程序存储器取指令(或数据) 时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲，在此 期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。
RST
复位输入
VCC
电源: 开关电，保持正常工作电压。
GND
接地
EA/VPP
外部访问允许，欲 使 CPU仅访问外部程序存储器( 地址为0000HFFFFH),EA 站必须保特地电平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被编程，复位时内部会货存EA 端状态。
XTAL1
晶体1:?反相振荡放大器输入和内部时钟发生电路输入
目录
[ ABSTRACT ] 4
引言 1
一．器件的介绍 2
(1)、MCS 51单片机 2
(2)?光敏电阻 5
(3)?热释电红外传感器 6
(4)?PWM 6
(5)?ULN2803?芯片 7
(6)?BIS0001芯片 7
二.设计思路 8
(1) 设计目的 8
(2) 系统硬件总述 8
三．硬件电路与实践 9
(1) 主控系统设计 9
(3) 手动控制电路 11
(4) 人体信号采集电路 12
(5) 光照检测电路 13
四．实验现象与分析 14
总结 14
致谢 16
参考文献 17
引言
随着社会的不断进步发展和能源上的紧张，人们对生活的质量也越来越高，照明灯的使用也越来越普遍，比如：家庭照明，生产照明，景观照明。人们不仅需求充沛的照明亮度，同时还需求它应该创立一个安适的视觉环境，减轻光污染。在欧洲一些国家，智能照明系统已然成为建筑的一个重要构成部分，且得到广泛 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的使用。
目前国内较多的路灯都选用智能控制，依据环境的亮度来调控它的开关和亮度，不过这并不应用于室内。室内的些许智能开关，虽然能感应到人们的存在，根据环境的亮度来调整LED灯的亮度，但亮度值基本恒定，以至于难以满足人们对不同活动下不同的亮度要求。针对当前的灯光控制存在的些许不足状况，本论文设计的智能LED灯的目的也是满足人们的各种需求。
单片机的呈现至今固然成长汗青还很短，但微型计算机的迅速成长，增进微型计算机丈量和节制手艺的迅速成长和普遍利用，单片机的利用已普遍渗透到社会经济、军事、交通、通讯等相干行业，并且也深切抵家电、文娱、艺术、社会文化等各个领域，并掀起了一场数字化手艺革命。
本文先容的是基于单片机STC89C51的室内灯光控制系统的钻研和开辟。该体系是基于单片机控制器作为该体系的焦点，由光照检测电路，人体信息感应电路和LED驱动电路，主控制电路构成。工作时，光照检测电路和热释电红外传感器分别收集光强和感应人的存在与否，送至单片机。单片机经由过程PWM波节制LED灯的亮度，同时设定手动节制，实现节能的目标。
一．器件的介绍
(1)、MCS 51单片机
基本结构:
1、微处理器CPU: 8位的CPU,且内含一个1位CPU (布尔处理器)
2、内部数据存储器: 128字节片内RAM。(8052 系列为256字节)
3、内音程序存储器: 8031无此器件，8051为4KROM,8751为4KEPROM。
4、定时器/计数器: 包含2 个16位的定时/计数器，以及四种工作方式。
5、串行口: 1个全双工的串行口，具有四种工作方式。
6、中断控制系统: 具有5 个中断源，2 级中断优先权。
7、PO、P1、P2、P3: 为4个并行8位1/0口。
8、特殊功能寄存器: 共有21个，用于对片内各功能模块进行控制、节制、监督。实际上是一些控制寄存器和状态寄存器，是一个特殊功能的RAM 区。芯片的引脚如图11所示:
图11 STC89C5
80C51单片机凭借CHMOS 工艺，功耗低，性能优良，在广大市场中得到了普遍的应用。
80C51系列单片机因其性能价格比高、开发方式多、芯片功能实用。
图12 80C51的学习板俯视图
表11 STC89C51RC?引脚功能描述
名称
名称及功能
ALE
地址锁存功能
P0.00.7
P0口：内部上拉电阻
P1.01.7
P1口
T2 (P1.0): （定时/计数器T2 的外部计数输入），时钟输出
T2EX (P1.1): (定时/计数器T2 的捕捉/重载触发信号和方向控制）
MOSI（P1.5）
MISO (P1.6)
SCK (P1.7)
P2.02.7
P2口是一个具有内部上拉电阻的8 位双问I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL逻辑电平。
P3.03.7
P3口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/0 口,p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
RXD(P3.0) :(串行输入口)
TXD(P3.1): (串行输出口)
INTO(P3.2) :(外中断0)
INT1(P3.3): (外中断1)
TO(P3.4): (定时/计数器0 )
T1(P3.5) :（定时/计数器1）
WR(P3.6) :（外部数据存储器写选通）
RD(P3.7): （外部数据存储器读选通）
PSEN
程序储存允许(PSEN) 输出是外部程序存储器的读选通信号，当STC89C52 由外音程序存储器取指令(或数据) 时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲，在此 期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。
RST
复位输入
VCC
电源: 开关电，保持正常工作电压。
GND
接地
EA/VPP
外部访问允许，欲 使 CPU仅访问外部程序存储器( 地址为0000HFFFFH),EA 站必须保特地电平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被编程，复位时内部会货存EA 端状态。
XTAL1
晶体1:?反相振荡放大器输入和内部时钟发生电路输入
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