毕业设计-----基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统设计.doc

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。 录 摘 要 I 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 3 2.1系统控制模块的硬件构成及简介 3 2.2系统控制的主要硬件电路 3 2.2.1系统主控电路 3 2.2.2系统供电电路 4 2.2.3数据采集电路 5 2.2.4系统时钟电路 7 2.2.5继电器驱动电路 8 2.2.6超时报警电路 8 2.2.7按键控制电路 9 2.2.8系统看门狗电路 9 第三章 控制模块软件设计 13 3.1系统监控主程序模块 13 3.1.1系统自检初始化 13 3.1.2定时中断处理设计 14 3.2数据采集模块 14 3.2.1人体存在传感器的优缺点 14 3.2.2数据采集软件的实现 14 3.3时钟模块 15 3.3.1数据输入输出 15 3.3.2时钟程序设计 16 3.4显示驱动模块 18 第四章 系统调试运行及问题分析 21 4.1单片机系统调试方法及步骤 21 4.2主要问题分析 22 第五章 总结与展望 25 5.1总结 25 5.2展望 25 致 谢 27 参考文献 29 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， 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。尤其现今越来越提倡低碳生活，节约能源已经成为一种全球共识，而作为培养社会精英的高校更应该起到榜样的作用。但是目前在校园内，教室灯火通明，却空无一人的现象屡见不鲜，这不仅造成了严重的资源浪费，也对高校的形象造成了很坏的影响。本文所研究的教室灯光控制系统就可以很好地实现节约能源的作用。 1.2国内外教室灯光控制器研究的现状及其存在的问题 灯光控制器研究的现状 现今世界各地面临能源危机，现在发电的主要原料是煤炭、石油和天然气等，丹麦在能源合理利用方面的成功经验给我们提供了很好的借鉴。丹麦从1974年以来，国民收入增长了50%。但丹麦总的能源总消费量并没有增加。所以丹麦在OECD成员国中能源消耗量和国民收入比值最小的国家。他们提供的一些节能供热系统很值得我们借鉴。例如丹麦热电周供热电厂(CHP)。而且，他们尽可能的有效利用资源，所以他们的能源使用总效率达到了90%。并且丹麦政府很重视住房空同用电的节簏，还设立了对新建房屋节能的诸多要求。数据显示，居民入住有节能装置的房子时，要支付比没有节能方案房屋高出8%的费用。他们的节能经验在欧盟国家中广为流传。还有，欧司朗一斯维尼亚公司不断的推出新型高输出的荧光灯，节能6%。飞利浦照明公司推出的陶瓷金卤灯代替过去的卤钨灯，可节能60%的电能。以上种种迹象表明世界各国都在采取不同方式来节约能源。 由于我国人口有十三亿之多，经济又持续多年的高速发展，让能源问题日益突出。虽然我国能源总储量不低，但人均储量少。单位产值的能耗 是发达国家的3-10倍。能源问题已成为制约我国国民经济高速发展的关键问题。，能源问题也是我国长期可持续发展战略中一个关键因素。此外，能源问题不仅关系经济发展和环境生态的平衡，在特定情况下还会对社会稳定有很大影响。鉴于能源问题的重要性，我国在绿色照明工程新闻发布，绿色照明工程未来五年问将在公用设旅、 宾馆、商厦、居民住所等全国建筑物中推广1.5亿只节能灯，节电290亿度电。上海、河北等一些地方采取政府对节能灯大宗采购每只补贴3 至4元的方式进行推广。从普通白炽灯到高效节能灯，使我国的电光源 产品结构逐步向节电型转变，荧光灯与普通白炽灯的比例由1995年的1：6.25上升到目前的1：1.5。 目前，我国照明用电约占社会总用电量12%，采用高效照明产品代替传统的低效照明产品可节电60%-80%。如今，北京正在大力推行绿色照明工程，己推出上百万只绿色照明光源和部分节能电器，据估算年节约用电可达3442万千瓦时，节约电费2519.7万元。政府已经在商厦、学校、医院等更换24万只节能灯具。在奥运工程的建设上、也大量运用节能技术，北京的奥运厂馆“水立方”，通过采用大量的节能灯具，装备新技术，通过增强透光性白天可节约照明能耗50%。 我们党在2000年10月11日党第十五届中央委员会第五次会议通过 的《中共中央关于制定国民经济和