基于51系列单片机的智能照明控制系统设计方案

 新闻资讯     |      2022-10-17 00:25
本文摘要:目前我国高校的教学楼和学生宿舍的灯光系统大多使用定点方式掌控,不存在电能的大量浪费和灯光模式不灵活性等问题。本文基于51单片机,通过设置时间、感应器光照与声音,针对教学楼和宿舍的有所不同市场需求原作灯光状态,构建对灯光系统智能动态的掌控。测试结果表明该系统可以在有所不同条件下转变灯光状态,适应环境有所不同场所的市场需求,超过智能控制的目的。 在当今经济较慢发展的社会,电力能源大量地消耗使其已沦为短缺资源,如何节能降耗沦为近年来灯光系统研究的热点。

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目前我国高校的教学楼和学生宿舍的灯光系统大多使用定点方式掌控,不存在电能的大量浪费和灯光模式不灵活性等问题。本文基于51单片机,通过设置时间、感应器光照与声音,针对教学楼和宿舍的有所不同市场需求原作灯光状态,构建对灯光系统智能动态的掌控。测试结果表明该系统可以在有所不同条件下转变灯光状态,适应环境有所不同场所的市场需求,超过智能控制的目的。

  在当今经济较慢发展的社会,电力能源大量地消耗使其已沦为短缺资源,如何节能降耗沦为近年来灯光系统研究的热点。目前我国高校的教学楼和学生宿舍的灯光系统大多使用定点方式掌控,虽然掌控非常简单且更容易构建,但同时不存在很多问题:在夜间人流量很少时,灯具全部照亮将导致电能的大量浪费;此外,定点灯光方式使灯光系统工作状态无法灵活性调整,特别是在在雷雨和雾霾天气时,带给安全隐患。

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本文所设计的智能灯光控制系统,需要根据学校有所不同区域的有所不同功能市场需求,设置灯光模式与灯光时间,构建对灯光系统的动态智能化管理。  1系统硬件模块  本系统的设计是基于51系列单片机,由7个硬件模块包含,分别为掌控、定点、光控、声控、按键、表明、灯光。其中光控、声控模块构建对外界光、声信号的收集与辨别;定点构建灯光系统的灯光时间掌控;掌控模块使用STC89C52单片机,根据外界光、声及定点信号掌控灯光电路,转换有所不同的工作状态以适应环境外界市场需求。

灯光系统架构如图1右图。  1.1掌控模块  本文使用STC89C52单片机,具备8位CPU和系统内可编程Flash,是一种低功耗、高性能微控制器。

在本文的设计中,掌控模块接管定点模块的时间及外部环境的光、声信号,通过辨别灯光级别,掌控照明灯的工作状态,构建灯光系统的智能动态化管理。  1.2输出模块  1.2.1定点模块  定点模块使用了DS1302芯片,用作给整个系统获取日期与时间信息,它不仅功耗较低,高性能,还具备掉电走时的功能,即使在单片机断电的情况下它也会暂停计时。同时也便于系统对于当前否抵达原作的夜间时间展开辨别。

  1.2.2光控模块  光控模块中用于光敏电阻来收集光信号,并用于LM393较为器对光信号强度展开辨别。图2为光控电路,较为器的同相输出和转换器输出末端连有电位器,在没大自然光照的情况下调整电位器,将两个输出端的电位保持一致,此时较为器会输入低电平信号。

当光敏电阻被自然光太阳光时,其阻值不会大幅的增大,从而使得较为器的同相输出末端电位增高,较为器输入高电平信号。通过较为器输入信号至单片机P1.4端口,单片机可以辨别外界透射否抵达阈值强度,以此来掌控灯光模块工作状态的转变。  1.2.3声控模块  声控模块中使用驻极体话筒(图3中用R6电阻替代)收集声信号,它是电容话筒的一种,灵敏度低。

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声信号强度的辨别使用LM393,原理同光控电路,最后信号输入至单片机P1.3端口,如图3右图。  1.3输出模块  1.3.1表明模块  如图4右图,表明电路使用LCD1602液晶显示当前的日期与时间,LCD1602液晶可以表明两行,每行16个字符,另加的电位器可以随时调节液晶显示屏的对比度。  1.3.2灯光模块  如图4右图,灯光模块是用2分列8个LED灯来仿真照明灯的3种工作状态:点燃、间隔暗与全亮。

当工作在点燃或全亮状态时,8个LED灯全部点燃或照亮;当必须间隔暗时,2分列LED灯指示灯1分列,获取强度比较较小的灯光。


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