基于单片机楼道智能灯设计(附件)【字数：10300】
摘 要本论文主要围绕控制电路来实现楼道智能灯的的亮灭，在生活中人们处处需要它，比如办公楼，教室楼，工厂等等。它的优点主要包括以下几个方面，体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等，最主要的是它能降低能耗，节约能源，注重环保，这已经成为当今世界的主潮流。随着社会的快速发展人们的需求也随之发生了巨大的变化。人们在为了满足自己需求的同时就会带动着科技的发展。本设计为了控制照明设备，采用触摸开关和高亮度LED灯，并选用了逻辑判断电路和延时电路。随着电气技术的越来越成熟化的发展，电气控制控制技术也越来越先进。本文对触摸灯进行研究，是采用基于8051内核的单片机以STC89c52作为控制核心，在触摸的状态下，来控制灯的亮灭，并且在光线暗的情况下灯会自动打开。基于单片机控制的智能楼道灯光系统设计，实现基于单片机控制的楼道灯光照明，实现楼道灯光的人性化。由触摸感应器等待人体触摸，从而输出反馈信号，控制灯光的亮灭。
目 录
第一章 绪论 1
1.1楼道智能灯设计的研究背景及意义 1
1.2 C51单片机、智能灯的国内外发展 1
1.2.1 C51单片机研究现状 1
1.2.2 智能灯的现状 2
1.3智能灯设计的主要内容及设计方案 4
第二章 硬件设计 5
2.1总体硬件组成部分 5
2.2体感电路的硬件设计 6
2.3光控电路的硬件设计 7
2.4触摸模块的硬件设计 9
2.4.1触摸模块的特点 9
2.4.2触摸模块电路原理与设计 9
2.5按键电路硬件设计 10
第三章 软件部分 11
3.1定时器/计数器 11
3.1.1定时器/计数器的介绍 11
3.1.2定时器/计数器的四种工作方式 12
3.2外部中断 12
3.3触摸模块 13
3.4主程序设计 13
第四章 调试与测试 15
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
附录A 21
附录B 24
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绪论
1.1楼道智能灯设计的研究背景及意义
随着世界经济的飞速发展, 科学技术的不断进步, 人类不断的追求, 不断变化的市场, 社会发展的资源使用越来越多,但是现有的资源已经不能满足人们的需求了，人们对能源的需求量越大,可利用的能源就会越来越少，因为能源不是取之不尽用之不竭的，并且也增加了国家的能源需求, 从而人们增加了能源利用率、节约能源、寻找替代品等。要变通解决能源不足的问题, 节约能源无疑是可持续发展的最有利条件。
随着社会的不断进步, 高科技应用中的黄金含量决定了智能技术在电子产品领域的新趋势和产品开发和应用。在当代电子产品随处可见，家用电器也不像之前那样那么死板，越来越趋于人性化的设计像电饭煲, 电磁炉智能和智能使用智能家电有一个通用特性, 是利用单片机作为中央控制单元。利用单片机的智能家用电器功能上更强，安全性更可靠，更重要的是节约电能。
智能照明控制在国内外已开始采用, 但楼道的智能控制是特别缺乏和有缺陷。在如今的摩天大楼里, 在没有人的情况下，楼道里的灯还亮着,这种情况在我们生活中随处可见, 这无疑是能源的浪费。如果灯可以在没有人的情况下自动关闭, 如果有人, 只需轻轻触摸一下按钮就可以亮, 毫无疑问这是一个节约能源的好方法。随着科技的快速发展, 信息技术正深深地影响着我们的生活, 楼道的灯光智能化会向着越来越智能化个性化的宗旨进步。
1.2 C51单片机、智能灯的国内外发展
1.2.1 C51单片机研究现状
MCS51之所以被称为一代“名机”主要是因为它的结构非常典型而且总线非常的全面，都是采用专门的寄存器进行集中管理的，里面还包含了许多逻辑位置操作和控制导向丰富的指令操作。此类单片机为将来其他单片机的发展提供了重要的模板。由于它的性能非常的优秀而且结构也非常的完整，所以许多的厂家按照它的整体框架推出了兼容C51的单片机产品比如在世界上都非常有名的飞利浦公司，达拉斯公司和Atmel公司等，就连中国的台湾也开发出了此类似的东西兼容 C51（大部分人都将MCS51叫做C51, 如果没有特别指示,两种都是指单片机 MCS51 单芯片)的单片机品种。近年来, C51 达到了飞速发展,由于生产出C51的原创公司INTEL现在主要致力于研究PC和改进微处理器，而没有时间和能源去继续发展单片机，所以其他的开发商就很乐意的去接这个软件并通过自身努力去完善他，做得最好的是飞利浦和ATMEI公司，基于原开发的基础上发展了高速 I/O 端口、A/D转换器、PWM (脉宽调制)、WDT 等增强功能, 并在低压、微功耗、扩展串行总线 (I2C) 和总线网络 (CAN) 等。飞利浦公司为了使C51的功耗降低，速度加快，功能上有所加强，为此公司为了满足以上要求花费了不少的精力和脑力，最初主要由其单片机83Cxx 和 87CXX,他开发出来的C51系列产品把并行总线扩展这一部分给删除了，因此开发出的这种单片机适合应用在家用电器上可以作为一种经济类的，使家用电器降低耗能。ATMEI公司也推出了一种单片机叫AT89CXX系列，此系列单片机也兼容C51。此类单片机将Flash (不易存储技术)EEPROM完美的与80C51结合起来了，但他并没有改变系统的整体结构也没有将指令系统做些调整，Flash 可以反复的更改程序存储器，此功能可以将开发成本降低，并且单片机也可以应用在不同的东西上多次利用也不会受到影响。西门子公司没有改变它的核心依旧采用了C51的核心，研发除了一系列新的单片机如C500，此产品依旧能与C51兼容，在这个方面没有改变，但他在性能上做了改善，在抗干扰性能上尤为突出，电磁的兼容性和独特的通信控制总线功能，在环境恶劣的工作下该产品仍然能够使用就是因为这两种特性。当然在家电的通信和控制方面该产品依旧适用。台湾的WINBOND公司也开发出了一系列可以兼容的C51单片机产品，此类产品在功能上尤为突出因为功能非常的丰富，他的品质高但是价格低也使其产品在市场上占有一定的比重。
1.2.2 智能灯的现状
按照中国市场上智能灯的发展，智能灯的发展潜能还是不容小觑的。在如今的生活中人们生活水平越来越高因此对室内照明的要求也越来越高，相比于室外的公用照明系统室内照明系统的提升空间还是很大的。室外照明系统的设计都是采用的处于前列的智能控制，因为从节约能源的角度考虑先进的智能照明控制还是能节约一大笔能源的，比如城市照明路灯、城市景观还是学校的功能性照明它们采用的技术都是比较领先的。
目 录
第一章 绪论 1
1.1楼道智能灯设计的研究背景及意义 1
1.2 C51单片机、智能灯的国内外发展 1
1.2.1 C51单片机研究现状 1
1.2.2 智能灯的现状 2
1.3智能灯设计的主要内容及设计方案 4
第二章 硬件设计 5
2.1总体硬件组成部分 5
2.2体感电路的硬件设计 6
2.3光控电路的硬件设计 7
2.4触摸模块的硬件设计 9
2.4.1触摸模块的特点 9
2.4.2触摸模块电路原理与设计 9
2.5按键电路硬件设计 10
第三章 软件部分 11
3.1定时器/计数器 11
3.1.1定时器/计数器的介绍 11
3.1.2定时器/计数器的四种工作方式 12
3.2外部中断 12
3.3触摸模块 13
3.4主程序设计 13
第四章 调试与测试 15
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
附录A 21
附录B 24
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绪论
1.1楼道智能灯设计的研究背景及意义
随着世界经济的飞速发展, 科学技术的不断进步, 人类不断的追求, 不断变化的市场, 社会发展的资源使用越来越多,但是现有的资源已经不能满足人们的需求了，人们对能源的需求量越大,可利用的能源就会越来越少，因为能源不是取之不尽用之不竭的，并且也增加了国家的能源需求, 从而人们增加了能源利用率、节约能源、寻找替代品等。要变通解决能源不足的问题, 节约能源无疑是可持续发展的最有利条件。
随着社会的不断进步, 高科技应用中的黄金含量决定了智能技术在电子产品领域的新趋势和产品开发和应用。在当代电子产品随处可见，家用电器也不像之前那样那么死板，越来越趋于人性化的设计像电饭煲, 电磁炉智能和智能使用智能家电有一个通用特性, 是利用单片机作为中央控制单元。利用单片机的智能家用电器功能上更强，安全性更可靠，更重要的是节约电能。
智能照明控制在国内外已开始采用, 但楼道的智能控制是特别缺乏和有缺陷。在如今的摩天大楼里, 在没有人的情况下，楼道里的灯还亮着,这种情况在我们生活中随处可见, 这无疑是能源的浪费。如果灯可以在没有人的情况下自动关闭, 如果有人, 只需轻轻触摸一下按钮就可以亮, 毫无疑问这是一个节约能源的好方法。随着科技的快速发展, 信息技术正深深地影响着我们的生活, 楼道的灯光智能化会向着越来越智能化个性化的宗旨进步。
1.2 C51单片机、智能灯的国内外发展
1.2.1 C51单片机研究现状
MCS51之所以被称为一代“名机”主要是因为它的结构非常典型而且总线非常的全面，都是采用专门的寄存器进行集中管理的，里面还包含了许多逻辑位置操作和控制导向丰富的指令操作。此类单片机为将来其他单片机的发展提供了重要的模板。由于它的性能非常的优秀而且结构也非常的完整，所以许多的厂家按照它的整体框架推出了兼容C51的单片机产品比如在世界上都非常有名的飞利浦公司，达拉斯公司和Atmel公司等，就连中国的台湾也开发出了此类似的东西兼容 C51（大部分人都将MCS51叫做C51, 如果没有特别指示,两种都是指单片机 MCS51 单芯片)的单片机品种。近年来, C51 达到了飞速发展,由于生产出C51的原创公司INTEL现在主要致力于研究PC和改进微处理器，而没有时间和能源去继续发展单片机，所以其他的开发商就很乐意的去接这个软件并通过自身努力去完善他，做得最好的是飞利浦和ATMEI公司，基于原开发的基础上发展了高速 I/O 端口、A/D转换器、PWM (脉宽调制)、WDT 等增强功能, 并在低压、微功耗、扩展串行总线 (I2C) 和总线网络 (CAN) 等。飞利浦公司为了使C51的功耗降低，速度加快，功能上有所加强，为此公司为了满足以上要求花费了不少的精力和脑力，最初主要由其单片机83Cxx 和 87CXX,他开发出来的C51系列产品把并行总线扩展这一部分给删除了，因此开发出的这种单片机适合应用在家用电器上可以作为一种经济类的，使家用电器降低耗能。ATMEI公司也推出了一种单片机叫AT89CXX系列，此系列单片机也兼容C51。此类单片机将Flash (不易存储技术)EEPROM完美的与80C51结合起来了，但他并没有改变系统的整体结构也没有将指令系统做些调整，Flash 可以反复的更改程序存储器，此功能可以将开发成本降低，并且单片机也可以应用在不同的东西上多次利用也不会受到影响。西门子公司没有改变它的核心依旧采用了C51的核心，研发除了一系列新的单片机如C500，此产品依旧能与C51兼容，在这个方面没有改变，但他在性能上做了改善，在抗干扰性能上尤为突出，电磁的兼容性和独特的通信控制总线功能，在环境恶劣的工作下该产品仍然能够使用就是因为这两种特性。当然在家电的通信和控制方面该产品依旧适用。台湾的WINBOND公司也开发出了一系列可以兼容的C51单片机产品，此类产品在功能上尤为突出因为功能非常的丰富，他的品质高但是价格低也使其产品在市场上占有一定的比重。
1.2.2 智能灯的现状
按照中国市场上智能灯的发展，智能灯的发展潜能还是不容小觑的。在如今的生活中人们生活水平越来越高因此对室内照明的要求也越来越高，相比于室外的公用照明系统室内照明系统的提升空间还是很大的。室外照明系统的设计都是采用的处于前列的智能控制，因为从节约能源的角度考虑先进的智能照明控制还是能节约一大笔能源的，比如城市照明路灯、城市景观还是学校的功能性照明它们采用的技术都是比较领先的。
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