摘 要
为了有效利用教室灯光、节约能源，设计了以AT89C2051单片机作为控制核心的教室灯光控制系统，能根据学校作息时间、光照情况自动调节教室灯光的打开或关闭。调试结果证明该系统具有很好的人机交互界面，能对教室灯光进行智能控制，且电路简单，成本低，节约能源，可移植性好。也可应用于图书馆、会议室、办公室、办公等场所，具有很好的实际应用价值和广泛的应用空间。
本课题针对教室灯光的控制，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机设计教室灯光智能控制系统的思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件模块和相应软件部分。
该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断，完成对教室灯光的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。系统还具有报警功能；同时还采用了软/硬件的“看门狗”等抗干扰措施。
本系统程序部分采用C语言编写，采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好，便于改进和扩充。该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，针对性强，性价比高等优点，可以满足各类院校对教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。
关键词：智能控制器 热释红外传感器 单片机
Abstract
In order to make effective use of classroom lighting, energy saving, to design the AT89C2051 MCU as the control core of the lighting control system for classroom, according to the school calendar, light automatic adjustment of classroom lighting in the open or close. Debugging results show that the system has a very good man-machine interface, for classroom lighting intelligent control, and has the advantages of simple circuit, low cost, energy saving, good portability. Can also be applied in the library, conference room, office, office and other places, and has good practical application value and broad application space.
The topic for classroom lighting control, analysis of classroom lighting intelligent control principle and realization method, is put forward based on the SCM design classroom lighting intelligent control system of train of thought, and on this basis the development of the intelligent control system of the hardware module and the corresponding software.
The system is based on AT89S51 single chip microcomputer as control module is the core component, the pyroelectric infrared sensor to detect the presence of the human body, using photosensitive three transistor circuits to detect ambient light intensity; reasonable light conditions according to classroom, the human body through the presence of signals and ambient light signal recognition and judgement, completion of the classroom lighting intelligent control, to avoid the classroom electricity waste. The system also has the alarm function; it also uses soft / hardware" watchdog" and anti interference measures.
The system uses C language, is designed with modular structure, clarity, good versatility, facilitate the improvement and expansion. The system has the advantages of small volume, convenient control, high reliability, strong pertinence, cost-effective advantages, can meet all kinds of institutions for classroom lighting control requirements, a large degree of achieving the purpose of energy saving.
Keywords: intelligent controller for pyroelectric infrared sensor chip
目 录
摘 要 I
引言 IV
1.1课题来源及背景 IV
1.2国内外教室灯光控制器研究的现状及其存在的问题 IV
第一章 教室灯光控制器简介与方案分析 1
1.1教室灯光控制器简介 1
1.2系统控制方案分析 1
第二章 系统控制模块的硬件设计 2
2.1系统控制模块的硬件构成及简介 2
2.2系统控制的主要硬件电路 2
2.2.1系统主控电路 2
2.2.2系统供电电路 3
2.2.3数据采集电路 4
2.2.4系统时钟电路 6
2.2.5继电器驱动电路 7
2.2.6超时报警电路 7
2.2.7按键控制电路 8
2.2.8系统看门狗电路 8
3.1系统监控主程序模块 10
3.1.1系统自检初始化 10
3.1.2定时中断处理设计 11
3.2数据采集模块 11
3.2.1人体存在传感器的优缺点 11
3.2.2数据采集软件的实现 12
3.3时钟模块 12
3.3.1数据输入输出 12
3.3.2时钟程序设计 13
3.4显示驱动模块 16
第四章 系统调试运行及问题分析 16
4.1单片机系统调试方法及步骤 16
4.2主要问题分析 18
第五章 总结与展望 19
5.1总结 19
5.2展望 19
致 谢 20
参考文献 21
引言
1.1课题来源及背景
本课题属于自选课题，来源于本人了解到现今全世界面临资源短缺问题日益突出，造成了资源的巨大浪费。而我所在就读的邵阳学院电能管理方面存在着很大的问题，特别是教师管理不到位。所以我选择这个课题。基于单片机控制教师灯光自动控制器的研究。 当前，随着经济的飞速发展，能源短缺问题日益突出，成为一个国家经济发展的“瓶颈”。作为工业生产和人民生活不可或缺的电力能源更是如此。
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第一章
教室灯光控制器简介与方案分析
1.1教室灯光控制器简介
本课题设计的控制器可有效的实现教室灯光的智能控制。其输入参数主要是人体存在信号和环境光强度信号等外界因素。环境光的强度达到一定值时不开灯，环境光强度在一定阀值以下且有人存在时开灯，实验证明这种方案可以实现对教室灯进行智能控制。
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第二章
2.1系统控制模块的硬件构成及简介
系统控制单元是以AT89S51单片机主控模块为核心，其它外围电路主要包括：环境光采集电路、时钟模块、热释红外传感器模块、看门狗模块、按键电路、EEPROM存储模块、超时报警模块、数码管显示模块，其结构框图如图2-1所示。
图2-1 系统控制结构框图
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第三章 控制模块软件设计
3.1系统监控主程序模块
监控程序按模块分为监控主程序和命令处理子程序叫。监控主程序的基本任务是调用子程序，一个主程序可以调用多个子程序，对于51系列单片机，系统资源有限，主程序通常是一个无限循环的过程，即是一个反复调用子程序的过程。子程序主要分为中断子程序和功能子程序，它们之间可以互相嵌套和调用，即中断子程序可以调用功能子程序。在应用软件
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命令字节的8个SCLK周期之后，在下8个SCLK周期的下降沿输出数据字节。程序流程如图3-3所示：
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第四章 系统调试运行及问题分析
4.1单片机系统调试方法及步骤
单片机系统的调试应包括硬件及软件两部分，主要是通过调试发现硬件及软件中存在的问题，查看其运行结果是否符合设计要求。
在对系统进行实际调试时，首先应对硬件进行静态调试，同时对系统软件进行初步调试，此后再对软件和硬件进行动态调试，
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第五章 总结与展望
5.1总结
该教室灯光系统的控制是以AT89S51单片机芯片为核心，通过相关电路的驱动，完成对系统设备(电灯)的控制，采用一个二极管闪烁显示整个系统的工作状态，实现了对教室灯光的自动
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