(智能家居灯光控制1.docVIP

引 言 随着科技的不断进步，444444人们对生活水平和生活质量的要求也相应的提高了，家居灯光的照明与人们的生活息息相关，本设计通过对老式家居灯光控制系统进行改造，将原机的机械开关控制改为单片机红外线遥控控制，说明了单片机在现代家庭灯光智能控制中的适用性、灵活性、先进性。通过对家庭灯光控制电路改造后，大大提高了人们的使用舒适感，使人们的生活提高了一个台阶。 本设计运用单片机作为红外发射和接收模块的主控芯片，采用8051系列单片机发射红外脉冲,通过单片机解码来控制继电器的开合,进而控制灯光的导通与断开，同时控制晶闸管的导通时间,来控制灯光的亮暗程度。这样一个遥控器就可以控制整个房间的灯光开关的开合与灯光的明暗程度，遥控器可以在房间内任意移动，用此方法，成本低，结构简单，体积较小，操作方便，只需按下相应的键盘按钮就能对灯光进行控制，方便实用，在各行各业均具有较广泛的用途，发展前景良好。 关键词：灯光控制、单片机、红外 1. 方案论证 1.1 系统功能定义 根据设计要求，可以先大致勾勒出要完成设计，需要几个模块具有如下图所示的的功能， 图1-1 发射接收框图 1.2 总体方案 通过对系统功能的定义，可以将基于单片机的红外遥控控制采用单片机控制红外发射二极管发射脉冲，用一体化接收头接收，经单片机处理，执行相应的灯光控制功能。 整个系统控制将由AT89S52单片机芯片为核心构成，红外发射二极管发送脉冲，SM0038作为接收红外接收头，继电器作为控制灯管开关部分，晶闸管作为调光部分，流水灯作为模拟灯光控制部分。 设计任务：用单片机，红外发射二极管，一体化接收头等实现红外遥控控制继电器，晶闸管流水灯的导通与断开。 设计要求：完成该系统的软硬件设计，学习掌握采用单片机进行红外遥控控制的设计方法提高学习新知识、新技能的能力，培养独立设计的能力。 2.系统硬件电路设计 2.1 系统硬件框图 根据系统功能要求，可以先大致勾勒出完成任务所需的系统硬件框图如下： 图2-1 发射框图 图2-2 接收框图 发射模块按下4*4键盘相应的按键，单片机通过红外发射二极管发射相应的脉冲，接收模块通过SM0038接收脉冲，送入单片机，进行处理，从而去控制继电器，晶闸管，流水灯的导通与断开，留有几个P口作为功能的扩展。 发射模块 发射模块采用4*4键盘，单片机，红外发射二极管等器件来实现红外发射功能。 2.2.1 键盘模块 图2-3 键盘电路图 矩阵式键盘的结构和工作原理： 在键盘中按键数量较多时，为了减少?I/O?口线的占用?通常将按键排列成矩?阵形式?如图所示在矩阵式键盘中?每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通?而是通过一个按键?加以连接?一个并行口可以构成?4*4=16?个按键?直?接将端口线用于键盘多出了一倍?而且线数越多?区别就越明显?比如再多加一条线就可以构成?20?键的键盘?而直接用端口线则只能多出一个键9?键由此可见?在需要的按键数量比较多时?采用矩?阵法来连接键盘是非常合理的矩阵式结构的键盘显然比独立式键盘复杂一些?识别也要复杂一些?在上图中?列线通过电阻接电源?并将行线所接的单片机?4?个?I/O?口作为输出端而列线所接的?I/O?口则作为输入端这样?当按?键没有被按下时?所有的输出端都是高电平?代表无键按下?行线输出是低电平一旦有键按下则输?入线就会被拉低?这样?通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了矩阵式键盘的按键识别方法 确定矩阵式键盘上任何一个键被按下通常采用?行扫描法?或者?行反转法?行扫描法又称为?逐行或列扫描查询法?它是一种最常用的多按键识别方法?因此我们就以?行扫描法?为例介绍矩阵式键盘的工作原理1?判断键盘中有无键按下 将全部行线?X0-X3?置低电平?然后检测列线的状态?只要有一列的电平为低?则表示键盘中有键被按下而且闭合的键位于低电平线与4?根行线相交叉的4?个按键之中,若所有列线均为高电平?则表?示键盘中无键按下2?判断闭合键所在的位置 在确认有键按下后?,即可进入确定具体闭合键的过程?.其方法是:?依次将行线置为低电平即在?置某根行线为低电平时?,其它线为高电平当确定某根行线为低电平后?再逐行检测各列线的电平状态?；若某列为低?，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器， 具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89