论文总字数：9652字

摘 要

关键词：单片机，自动控制，热刺激电流，红外传感器，光电三极管

Abstract：In order to develop automatic classroom light control system and develop the hardware and software system. The theory of classroom light put forward methods of AT89C52 , which Microcontroller Unit of AT89C52 is one of the important parts. This system can satisfy the following functions, such as controlling the circuit of illumination, testing and processing the signal of human body and daylight signal, reporting to the warning devices. This system has a lot of advantages. First, the physical volume is quite small, second, the system is easily controlled, third, the credibility is high, the appropriation is very strong, and its price proportion is good. The experiment show that the system can meet the demand of classroom light equipment, so it can largely reduce the consuming of energy resources.

Keywords: Microcontroller Unit, automatic control, heat to release the electricity, infrared ray sensor, Photo Transister

目录

1 前言 4

1.1 课题研究意义 4

1.2 现状及问题 4

1.3 内容及目标 5

1.3.1 研究内容 5

1.3.2 研究目标 5

1.4 设计过程中要解决的问题 5

2 方案论证 5

2.1 单片机选择 5

2.2 整体描述 6

2.2.1 控制器设计思路 6

2.2.2 控制器设计方案分析 7

3 硬件电路设计 8

3.1 教室光照强度检测电路 8

3.2 教室人体信号检测电路 10

3.3 液晶数据显示 12

3.4 灯光控制模拟 13

3.5 温度检测模块 13

4 系统软件设计 14

4.1 主程序流程图 14

4.2 时间显示控制流程图 15

4.3 软件抗干扰设计 16

4.4 验证分析 16

5 仿真与调试 17

5.1 系统仿真 17

5.2 单片机系统调试运行 17

结论 18

参考文献 19

致谢 20

1 前言

1.1 课题研究意义

电力资源是日常生活的必需品，如果没有了它那么会影响社会的正常运作，所有家庭，办公室，商场，企业，工厂都离不开电。据国家有关部门统计，我国总发电量的10% ~ 12%的电量是用于照明，其中，有40%左右用于高等院校这样用电场合多，时间长的单位。与此同时，高校教室灯光的管理都是采用人工管理的模式，这就造成了教室灯光资源浪费。国内外对灯光自动控制有一些利用，比如楼道安装声控，光控装置，但是缺乏对学校教室灯光自动控制，很多地方急需完善。

随着大学校园扩建，越来越多的灯投入使用，造成的浪费也越来越多。每天浪费一两小时，一年下来浪费的电量也是很可观的，与此同时对学校也造成很大的经济损失。现代科技发展日新月异，计算机应用在社会越来越普及，灯光照明发展的方向也是朝着智能化与自动化。

由此看来，研究开发简单且实用灯光控制具有的现实意义非常大。

1.2 现状及问题

在大学校园经常可以看到这样的现象，下课后教室里空无一人，而教室的灯还亮着，同学们的节约用电意识不是很强，虽然有些教室墙上贴有节约用电，随手关灯这样的提示标语，可是真的行动起来的不是很多，经常一下课就冲出教室到其他教室上课。人工管理熄灯不及时，和同学们节约的意识和行动不到位，许多教室从早上课一直到晚上下晚自习都是亮着的。长此以往，教室照明灯光越来越多的浪费。

据相关统计，零五年我们国家社会总的用电量在两万四千亿kwh左右，差不多有三千亿kwh电力用于照明，而且以百分之十三逐年增长，到10年照明所用电量大约五千亿kwh，新增两千亿照明用电。对于国内高等院校的照明现状，我们可以采取一些措施，向国外一些以前有此现象的发达国家学习，利用现代科学技术结合人工管理，实现最大节约。

我国能源总储量虽然在世界上排名不低，但是我国人口数目特别的多，因此人均储量也就很少，单位产值的能源消耗却是发达国家的三到十倍。能源问题是重中之重，它严重制约了国民经济的发展。目前灯光自动控制系统在高等院校的教室使用不很有效。为了改进提高该控制系统，发展自动教室灯光控制系统，开发硬件和软件的系统。

装有节能装置的房屋在使用初期，比普通照明的房屋价格要高出一些，但是从长远看，节能是一种可持续的趋势。现代社会提倡可持续发展，很多传统方式需要改变，能源从煤炭到利用风能太阳能发电，逐渐向绿色能源转换。而我们的生活方式也在改变，低碳环保，每年有熄灯一小时，但从根本上还是在于平时节约。所以，设计教室灯光自动控制器，也是由方便管理从而节能环保角度出发，具有可行性。

1.3 内容及目标

1.3.1 研究内容

以下几点是本课题的主要研究内容：

（一）掌握教室照明所需光照强度

（二）灯光控制/检测方案

（三）人体存在感应技术

（四）灯光控制电源问题

（五）开发单片机系统

（六）和当前教室灯兼容问题

1.3.2 研究目标

设计出简单且实用的教室灯光自动控制，普遍适应现代教室。实现智能化，自动化管理的照明系统，提高用电效率。实现自动控制与手动控制相结合的方式，降低成本。通过多次试验，不断对系统进行改进。

1.4 设计过程中要解决的问题

设计过程中需要分析解决的一些问题：

（一）教室光照强度如何测试；

（二）红外传感器参数输入及教室安装位置；

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