基于51单片机智能教室灯设计与制作.pdf

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1产品功能分析1

1.1设计背景及内容1

1.2功能分析1

2方案设计2

2.1人体感应器遴选2

2.2比较器的遴选2

2.3系统框图3

3产品硬件设计3

3.1ST89C52核心板电路设计3

3.2红外热释电传感器设计5

3.3LM393比较器设计5

4产品软件设计7

5产品制作与调试8

5.1系统电路组装步骤8

5.2系统仿真调试9

5.3产品装配图9

6产品使用方法10

参考资料12

附录12

附录1元器件清单12

附录2电路原理图13

附录3PCB设计图14

附录4作品实物照15

附录5部分软件主程序代码16

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基于51单片机智能教室灯设计与制作

1产品功能分析

1.1设计背景及内容

随着人们生活水平的提高，对于智能化、节能化的需求越来越高。在校园

中，教室灯的使用频率较高，传统的管理方式存在着一定的不便。为了提高教

室灯的智能化管理水平，减少能源浪费，设计了一种基于51单片机的智能教室

灯控制系统。

首先，随着人们环保意识的提高，节能减排成为了社会关注的热点问题。

通过智能化控制教室灯的开关，可以避免不必要的能源浪费，达到节能减排的

效果。其次，学校里学生人数众多，每天的用电量很大，通过智能化的管理可

以有效地降低用电成本。最后，对于学校而言，智能化设备可以提高管理效率，

方便管理人员对教室设备进行监控和管理。

基于以上背景，我们设计了一种基于51单片机的智能教室灯控制系统。该

系统利用51单片机控制教室灯的开关，并通过传感器监测教室内的人数和光线

情况，实现智能化控制。当教室内有人时，系统会自动打开灯；当教室内无人

时，系统会自动关闭灯。

（1）设计的内容：

1）系统方案的选择及要求；

2）硬件电路组成以及使用方法；

3）硬、软件之间的调试。

（2）设计的要求及预期的成果：

1）自动感应用户存在，实现人来灯亮，人走灯熄的功能。

2）根据教室内的光线强度和时间，自动调节灯的亮度。

1.2功能分析

（1）自动控制：通过51单片机，可以实现对教室灯的自动控制。通过传

感器检测光线强度、人数等参数，根据预设的算法，自动调节灯的亮度、开关

等状态，以实现节能、舒适的照明环境。

（2）人体感应：通过人体感应模块，可以检测教室中是否有人。当有人进

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入教室时，自动打开灯光；当人离开时，自动关闭灯光，以实现人来灯亮、人

走灯熄的功能。

2方案设计

2.1人体感应器遴选

方案一:

HC-SR501是一款基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口LHI

778探头设计，能够感知人体活动的微小变化，因此具有很高的灵敏度。

由于其工作原理是基于红外线技术，因此不会受到可见光、电磁干扰等外

界因素的影响，具有很强的抗干扰能力。HC-SR501可以在超低电压下工作，减

少了能源的浪费，同时也降低了对硬件的要求。

当人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电

平，输出低电平。这种全自动感应方式使得HC-SR501能够广泛应用于各种自动

感应电器设备。

传感器有两种触发方式（可通过跳线进行选择），可以根据具体的应用场

景选择合适的触发方式。传感器体积小、重量轻，安装简单，只需要将传感器

放置在需要监测的区域即可。

方案二:

HC-SR505人体红外感应传感器延迟时间较长：当检