基于单片机智能照明系统主控制器的设计大学论文 .pdfVIP

湖北省高等教育自学考试毕业论文

基于单片机智能

照明系统主控制器的设计

主考院校：武汉大学

专业：电子工程

指导老师：

考生姓名：

准考证号：

2017年2月28日

摘要

随着社会的进步,照明系统的人性化，智能化，节约化显得尤为重要，既

适合了人类的需求，又响应了国家的绿色经济发展战略，随着国家提倡低碳经济

的发展，公共场所照明系统的改进显得尤为重要，节能和智能科技变为主题，近

年来，随着科技的进步，人们对照明灯具节能和科学化管理提出了更高的要求，

使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要，现在引入绿色照明的概念，所以

更应营造一个舒适的视觉环境来减少光污染，照明已经成为直接影响工作效率的

主要因素之一，因此，越来越引起人们的高度重视，做好照明设计，加强照明控

制设计，智能照明系统充分利用电子技术、通信技术和计算机网络技术将各种照

明器具有机的连接在一起，实现有效的管理和控制。智能照明系统正是21世纪

的趋势之一。系统中的智能灯光节点能够根据外界光强自适应调整自身灯光亮

度，周期性采集室内光强、有无人进出等环境信息，并及时响应用户的控制命令。

随着LED性能的不断改善和价格的不断降低，高亮度LED取代传统光源应用于通

用照明是未来的发展趋势。设计了一套基于单片机MCU控制的LED智能照明系统，

LED采用恒流驱动，PWM调光方式。其中光强度传感器使得LED能够根据环境需

要自动调节自身亮度声控开关方便操作。详细给出了各个部分的设计。实验表

明，系统长时间运行稳定，高效节能，白光质量好，适用于公共场所通用照明，

针对传统照明系统布线麻烦、节能效果差等缺点。本文设计的照明系统通过动态

侍感器、照度传感器、通讯装置等使得照明变得更加智能、人性化：有效节省了

电费与管理费用。

关键词：智能化人性化节能绿色高亮度LEDPWM调光

I

目录

摘要I

第1章绪论3

1.1课题研究背景意义3

1.2国内外发展现状3

1.3文本所作的工作3

1.3.1节能方面作的工作3

1.3.2改善工作环境与提高工作效率作的工作4

第2章系统设计5

2.1系统的功能和指标5

2.2核心器件的比较与选型5

2.2.1单片机选择5

2.2.2光照检测方式6

2.2.3声控开关检测方式7

2.2.4LED的调光控制8

第3章硬件设计11

3.1单片机中的各个小系统介绍11

3.1.1AT89C51引脚介绍11

3.1.2CPU时钟电路12

3.1.3复位电路13

3.2光信号取样电路设计13

3.2.1仪表放大器的结构及使用14

3.2.2OP07的介绍及应用15

3.2.3TLC3545的介绍及应用17

第1页

3.3声音信号采集电路19

3.3.1声音信号放大原理19

3.3.2CD4051的介绍及应用20

3.4LED驱动电路21

3.4.1LED供电电源21

3.4.2LED驱动电路21

3.5键盘电路设计22

3.5.1键盘的作用22

3.5.2键盘电路及其说明22

3.5.3键盘功能说明23

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