论文总字数：22577字

摘 要

由于照明方式的传统控制方式，导致在校园教室内常常出现“长亮灯”、“无人开灯”等现象，进而形成了严重的电能资源浪费。

本文笔者设计了一套基于单片机STC89C52的全自动照明控制系统，并将其放置于校园教室内进行实验研究。该系统的主要目的实现在无人值守的条件下，按照环境的光照轻度来进行检测并控制该系统中的照明显示模块，最终达到集合方便管理、节约资源于一体的目的。

本文着重介绍上述系统中的硬件及软件的设计，通过在对各部分的设计过程，强化对自动控制原理的学习与理解。通过设计及验证过程发现，该照明系统具有可靠性能，基本实现了对照明系统的全自动控制，达到了设想的效果。

关键词：单片机；自动照明；热释电人体红外传感器；光照度传感器

Design of Automatic Lighting Control System in Classroom

Abstract

Currently, traditional methods of lighting control have various shortages, such as backward management, energy wastage, uncomfortable operation and nondurable lamps, as a result, “ever-burning lamps” “no one lighting”, and other electricity wasting phenomena are obvious in school.

Under the premise of both the usage characteristics of electricity and lighting need in school classrooms, this paper aims to design an automatic lighting control system carried out by a STC89C52 microcontroller and then to position the object in the teaching buildings of universities for the main purpose of the realization of turning off the light when no one is in or adjusting the illumination intensity according to the surrounding lighting strength, which can be broadly classified into personnel detection, light intensity detection, the modules of system control and lighting display, for the common goal to realize the required function of the system so as to achieve the purpose of energy-saving, convenience of administration, and so on.

This paper mainly presents an introduction of the hardware and software design of each part in the automatic lighting control system. By way of the designation of each part, the understanding of the microcontroller system can be strengthened and the required function of the automatic lighting control system is basically achieved with the realization of the expected design effects.

Keywords: SCM; Energy Conservation; Pyroelectric Infrared Sensor;Illuminance sensors

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪 论 1

1.1课题背景及目的 1

1.2 国内外研究状况及发展趋势 1

1.3 研究内容及论文构成 2

第二章 系统设计方案论证 3

2.1 总体设计 3

2.2 主要功能模块设计方案 3

2.2.1 控制模块方案设计 3

2.2.2 人员检测模块方案设计 4

2.2.3 光照强度检测模块方案设计 4

2.2.4 电源模块方案设计 5

第三章 系统硬件设计 6

3.1 控制器电路设计 6

3.1.1 STC89C52单片机 6

3.1.2单片机最小系统的设计 7

3.1.3电源电路设计 8

3.2 数据采集模块电路设计 9

3.2.1光照强度检测模块电路设计 9

3.2.2人员检测模块电路设计 11

3.3 其他模块电路设计 13

3.3.1 按键模块电路设计 13

3.3.2 照明模块电路设计 13

3.3.3 显示模块电路设计 14

第四章 软件设计 16

4.1 自动照明控制系统程序设计 16

4.2 人员检测程序 16

4.3 光强检测程序 17

第五章 结束语 19

致 谢 20

参考文献（References） 21

附录一 硬件原理图 22

附录二 程序代码 23

附录三 实物图 31

第一章 绪 论

1.1课题背景及目的

当前，在国外被广为应用的智能照明控制系统并未在国内得到普及，虽然国内的许多发达地区目前正在尝试采用一些新的控制方式，但是其原理还是离不开简单的手动控制原理，也就是说目前国内的智能控制系统并不是严格意义上的智能化。在高校的校园内，电力资源浪费尤为严重，特别是随着扩招的出现。因此，一种智能化的电力控制系统显得尤为重要。随着全球科技发展，照明自动控制系统也正要实现自动化、智能化。但是在教室内，如果使用过于复杂的控制系统，其费用及后期的维修也是相当昂贵的，本文中所涉及的智能照明控制系统，是一个简单实用的方式。如人员测试和室内的光强度检测和监管的最大实现能源节约和管理的方便。

1.2 国内外研究状况及发展趋势

1.2.1 国内外学校教室照明的现状

综合国内外，由于受到电子信息处理技术、计算机控制技术、自动控制技术通信技术不断发展的影响，现代照明行业在20年代80年代后逐渐的步入了一个前所未有的阶段，90年代于美国发展壮大。现代照明行业突飞猛进的进步对照明控制领域提出了更为严格的要求，进而将控制领域推向了一个新的高潮。

截止当下，随着经济全球化，国家对教育事业也是越来越重视，学校、教室更是数量不断增加，因而，照明设施也是发生了高速增长之势。由于讲师与学生在节能意识的欠缺，教室内部常常也是在白天也会保持照明灯全明，完成课程后没有及时关灯，造成了人走灯还亮的局面，这些现象造成了极大的能源的浪费，对学校和国家都带来了不同程度的压力。在某些大城市的院校当中，可能会有部分教室安装有智能照明控制装置，但是其精度并不可靠，最为关键的事，该设施并没有得到广泛的普及。因此，国内的教室照明自动控制系统的设计及其普及方面，还有很大的开拓空间。

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