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摘 要

对于智能家居照明控制系统的现状趋势及应用前景，阐述了系统的基本原理，说明了该系统的实现方法，列出了智能家居照明控制系统的整体框架。本系统选用AT89C51单片机，以51单片机作为系统的控制模块，并采用人体红外线传感器来检测是否有人进入室内，还采用了以光敏电阻作为光谱器来采集周围环境光信号。根据智能家居内合理的光照情况，对人体红外信号和周围环境光强度信号进行判断，显示灯的开关。智能家居照明控制系统减少了电的浪费。系统拥有控制使用简便，在某些领域专用性强，性价比高，体积小节省空间等优点。它可以满足各高校智能家居照明控制的要求，并在很大程度上节约了能源。

关键词：智能家居；照明控制系统；人体红外线传感器；光敏电阻；AT89C51

Design and implementation of intelligent home lighting control system

ABSTRACT

For the present situation and application prospect of intelligent home lighting control system, the basic principle of the system is described, explains the realization method of the system, and lists the overall framework of the intelligent home lighting control system. The system uses AT89C51 single chip microcomputer, 51 single chip microcomputer as the control module, infrared sensor to detect whether someone enters the room, and photoresist as the spectrometer to collect the ambient light signal. According to the reasonable lighting conditions in the smart home, the infrared signal of human body and the light intensity signal of surrounding environment are judged to display the switch of the light. Intelligent home lighting control system reduces the waste of electricity. The system has the advantages of simple control, strong specificity in some fields, high cost performance, small volume and space saving. It can meet the requirements of intelligent home lighting control in Colleges and universities, and save energy to a large extent.

key words：smart home，light control system，Infrared sensor of human body，photoresistor，AT89C51

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

目 录 Ⅲ

第一章绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 国内外现状及发展趋势 1

1.3 本课题任务及系统的研究意义 1

1.4 本文主要内容 2

第二章系统设计方案 3

2.1 系统总体方案 3

2.2 人体感应传感器方案选择 4

2.3 环境光模块光谱器的选择 4

第三章硬件电路设计 5

3.1单片机最小电路 5

3.1.1系统复位电路 6

3.1.2 ISP下载线模块电路 6

3.1.3系统电源电路 7

3.2 红外传感器电路 8

3.3 环境光信号采集电路 9

3.4 灯光驱动电路 10

3.5 数码管模块电路 11

3.6 按键模块电路 12

3.7 实时时钟模块电路 12

（1）时钟内部寄存器 12

（2）时钟初始化 13

第四章系统软件程序设计 15

4.1系统主程序的设计 15

4.1.1系统自检初始化 16

4.1.2时钟模块的中断处理 17

4.1.3时钟模块程序 18

4.2人体红外传感器模块程序设计 19

4.3环境光模块程序设计 19

4.3.1环境光模块软件的实现 19

4.4灯光驱动模块程序设计 20

4.5数码管模块程序设计 21

4.6系统按键模块程序设计 22

第五章总结 24

参考文献 25

致 谢 26

附 录 27

第一章绪论

1.1 课题研究背景

日常生活中照明用电占了家庭电耗的较大比例，于是才有了智能家居照明控制系统的设计，该系统采用光敏电阻组成的环境光电路采集光强信号；红外传感器采集人体红外线信号；通过来控制模块判断室内灯光的开关，从而来遏制能源的浪费。

智能大厦随着计算机科学以及网络通信的进步也不断发展。如今我国的智能大厦越来越多却是能耗极高，利用率低的现状。大多数智能建筑的照明控制系统灯都是处于常年开着的，不论这些地方有没有人在或者通过，不管周围光强高低。相反，有些地方的灯不能及时为人打开。所以种照明系统并不能够满足人们对灯光的基本需求，与此同时还造成了能源的浪费，该系统也对人们的视力甚至安全产生了潜在的危害。

1.2 国内外现状及发展趋势

国内在智能照明系统刚走进人们视野的时候，在市场上有着很大的销售前景，但由于大多数人依旧局限于平常的照明系统，对智能照明系统的陌生，导致市场上智能照明难以推广。再加上其本身成本相对普通照明系统高太多，所以国内大多数群众难以接受。

科技总是在不断进步，人们的生活水准也是在随之提高的。随着时代的发展人们现今开始踏进智能照明的大门。智能家居照明控制系统已经走进了人们的生活。毕竟智能照明系统更为节能，绿色发展才是往后的发展趋势，才是大家应该推广的节能理念。

截至目前，绝大多数国家的主要发电能源是天然气、油和煤。但随着科技的发展有的发达国家孕育出了新的能源系统，尤其是丹麦的加热系统，消耗量低能源利用率高，即使国民收入都随之提高，能源的消耗量也并没有随之增加。丹麦的国民收入和经合组织成员国能源消耗最小。这样，它们的能效达到了近一倍。与此同时欧司朗公司还推出了新型灯源，相比之前节省了百分之六，并具更亮。飞利浦照明公司引进的新型灯也节约一半以上的电能。有各种迹象表明，世界各国正在采取不同的方式节省能源和节约用电^[1]。

1.3 本课题任务及系统的研究意义

本课题要开展工作首先要调研智能家居系统目前采用的方案，实施办法等，提出课题照明控制的方案。方案中确定电路各模块的方案及元器件的选择，然后进行硬件模块和系统的仿真搭建，同时编写各模块相关的功能程序，软硬件联合调试，实现系统功能。本课题重点是红外传感和光电传感两个信号采集传感器模块。

对智能家具照明控制系统课题的研究有助于让智能照明控制系统与人们走的更近，能促进智能照明系统的发展。作为新型照明系统，智能照明系统有着卓越的节能功效，提高了人们日常生活的照明质量，更是契合了我国节能创新的发展政策。如能更深一步的研究，智能照明系统还能与通信功能相结合拓展更多高效实用的新功能。总之智能照明系统有着旷阔的应用前景及众多拓展方向，值得我们对其深入研究发掘。

1.4 本文主要内容

第一章主要介绍了智能家居照明控制系统国内的现状以及国外的发展，通过举例说明了该系统节能的优点给人类带来更好的发展，由此可看出在未来持续发展智能照明控制系统的必要性。

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