论文总字数：23756字

摘 要

随着科学技术的发展，人们对家居的需求不仅满足于居室的装饰、布局和居所的周边环境，居室光线对人们生活的舒适性也起着重要作用。家居光线太亮或太暗需要采取相应的调节措施，来保证光线强度适中，给人们提供更多人性化的生活环境。而且随着人们对能源节约问题越来越重视，设计一种可以随着光照强度的变化来调节亮灭的照明设备显得极有必要。

在此基础上，本设计提出了一种智能家居室内光照监控系统的设计方案，通过对光照强度的监控来控制灯光和窗帘，从而达到控制室内光线目的。通过软件和硬件的设计，本系统要求实现:在室内灯光检测中，如果室内灯光较暗，电路将控制LED自动亮起；而室内光线较亮时，则自动实现熄灯。窗帘控制在光强传感器自动开启和关闭的作用下，如果在雨天由于光强较弱，可以直接通过开关按钮手动控制模式，避免雨天窗帘关闭。

关键词：智能照明；智能窗帘； STC89C52； 灯光自动控制；

Design of indoor lighting monitoring system for smart home

Abstract

With the rapid development of science and technology, people is satisfied to the requirement of household not only at the adornment of the bedroom, layout and the circumfluence environment of the residence, bedroom light also is having main effect to the comfortable sex of people life. Household light is too bright or too dark need takes corresponding adjustment measure, will assure radial intensity moderate, provide the life environment of more human nature to people. And as people pay more and more attention to the problem of energy conservation, it is very necessary to design a kind of lighting equipment that can be adjusted with the change of light intensity.

On this basis, the design of a smart home indoor lighting monitoring system design scheme, through the intensity of light monitoring to control the lights and curtains, so as to achieve the purpose of controlling indoor light. Through the design of software and hardware, the system is required to achieve: in the indoor light detection, if the indoor light is dim, the circuit will control the LED automatically lit up; When indoor light is brighter, automatic realization lights out. Curtain control in the light intensity sensor automatically open and close the role, if in rainy days due to weak light intensity, can be directly through the switch button manual control mode, to avoid rainy days curtain closed.

Keywords: intelligent lighting; Smart curtain; STC89C52; Automatic light control

目录

摘要 1

Abstract 2

第一章 引言 1

1.1 课题背景与意义 1

1.2 设计要求 1

1.3 设计方案 1

第二章 系统硬件设计 2

2.1 系统原理框图 2

2.2 单片机STC89C52 2

2.3 主要模块单元介绍 5

2.3.1光照强度检测模块 5

2.3.2 按键模块 7

2.3.3 指示灯模块 8

2.3.4 电动机驱动模块 8

2.3.5 晶振电路 9

2.3.6 无线模块电路 10

2.4 整体电路设计 11

第三章 系统软件设计 12

3.1 软件开发环境 12

3.2 软件主程序设计 12

3.3 软件子程序设计 13

3.3.1 光线检测程序设计 13

3.3.2 电动机和指示灯程序设计 13

第四章 软件和硬件调试 14

4.1 软件调试 14

4.2 硬件调试 16

第五章 结束语 20

致谢 21

参考文献 22

附录1 23

附录2 24

第一章 引言

1.1 课题背景与意义

科技在不断地发展，人们的家居生活水平也随之得到不断地改善。如今，人们对家居生活的需求已不仅仅满足于居室的布局、外观及周边环境，居室光线对人们居住的舒适性也起着重要作用。家居光线过亮或过暗都需要采取相应的措施，来保证光线强度适中，给人们提供更为人性化的居住环境。基于此，本课题提出智能家居室内光照监控系统设计，通过监测室内光照强度基于单片机来控制灯光（LED）及窗帘（电动机），从而达到控制室内光线强度的目的。

1.2 设计要求

1、光照强度检测电路自动检测室内的光照，如果室内光照不足，LED灯自动点亮，如果光照充足，LED灯自动熄灭。

2、窗帘（电动机）则在电路的控制下随光照强度变化实现自动开合。

3、除此之外，在阴雨天等光照不足的天气情况下，则可通过切换键直接进入手动操作模式，避免出现白天、阴雨天等关闭窗帘的情况。

1.3 设计方案

光敏电阻电阻值的大小会随着光照强度的变化而变化，进而光照强度可以通过电阻值的变化来获得。光敏电阻向比较器输出一个变化着的电压信号，从而可以获得一个可以与基准电压进行比较的电压，并且比较器基于接收信号的变化与基准电压进行比较以确定要执行的下一个动作。光敏电阻是一种非常常见的光电元件，可以非常方便快捷地反映光照的变化。光照强度采集电路使用由光敏电阻组成的电路来检测环境光的强度，并且设置阈值以确定是否打室内及布帘或百叶窗。

本系统通过直流5V稳压源为系统供电，使用STC89C51单片机作为控制核心；由光敏电阻和LM393比较器组成的光照强度检测模块实现室内光照检测；由三组开关（KEY1,KEY2,KEY3）组成按键模块，KEY1实现手动自动模式切换；由4个LED灯和电动机组成被控模块。自动模式下，LED2亮，当室内光线不足时，室内灯（LED4）打开，窗帘拉开（电动机正转）；当室内光照充足时，室内灯熄灭，窗帘关闭（电动机反转）。手动模式下，LED1亮，按下KEY2，LED4亮，电动机正转；按下KEY3，LED3亮，电动机反转。实现对LED灯及电动机（窗帘）的自动控制。无线模块通过控制KEY1、KEY2、KEY3，实现对灯和电动机的远程控制。

系统硬件设计

2.1 系统原理框图

无线模块

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