基于單片機(jī)樓宇智能燈設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)樓宇智能燈設(shè)計(jì)龍巖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目： 基于單片機(jī)樓宇智能燈設(shè)計(jì) 專業(yè)： 電子信息工程 學(xué)號(hào)： 2014041840 作者： 周海金 指導(dǎo)教師(職稱)：陳陽(yáng) 講師 2016年6月4日基于單片機(jī)樓宇智能燈設(shè)計(jì)【摘要】 隨著科技的迅速發(fā)展，信息化深入到人們生活中各個(gè)領(lǐng)域。伴隨著能源需求也相對(duì)增加，在許多電子領(lǐng)域里對(duì)電力資源上鋪張浪費(fèi)。本論文主要是針對(duì)樓宇智能燈照明燈帶來的浪費(fèi)，通過單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)一套節(jié)能控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)核心主要是以STC89C52芯片，集光敏與聲敏控制外圍信號(hào)傳輸，并用兩個(gè)LED燈來模擬照明燈，設(shè)定當(dāng)前時(shí)間與節(jié)能時(shí)間段開關(guān)。白天時(shí)，通過聲控和光控來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)燈；傍晚時(shí)，設(shè)置的時(shí)間到了照明燈自動(dòng)開啟節(jié)能模式，有人經(jīng)過時(shí)開啟照明燈。除此之外，還設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，照明時(shí)LED燈沒亮?xí)r則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。從而有達(dá)到節(jié)能的效果，實(shí)現(xiàn)一個(gè)節(jié)能控制系統(tǒng)?！娟P(guān)鍵詞】 節(jié)能控制系統(tǒng) 單片機(jī) 光控 聲控Based on single chip microcomputer intelligent building light design【Abstract】 With the rapid development of science and technology, information into all fields of peoples lives. With the energy demand is relatively increased, in many electronic fields of electric power resource extravagance and waste. This paper is mainly aimed at building intelligent lamp lights bring waste, through single chip microcomputer as the core to design a set of energy-saving control system. Core control system mainly STC89C52 chip, set the current time period and energy-saving switch, light and sound sensitive control peripheral signal transmission, and two LED lights to simulate the lighting. During the day, automatically open to turn off the lights by acoustic and electric; In the evening, its time to set up open automatically lighting energy saving mode, someone after open the lighting. In addition, also set the alarm system, lighting when the LED is not illuminated when emit alarm signals. To achieve the result of energy saving, to implement a energy-saving control system.【Key Words】 Energy saving control system singlechip Optically controlled Voice control目錄引言1第一章 總體設(shè)計(jì)1（一）、系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)1（二）、系統(tǒng)整體方案論證2第二章 硬件設(shè)計(jì)3（一）、主控單元設(shè)計(jì)模塊31、STC89C52單片機(jī)概述32、主控單元模塊硬件電路設(shè)計(jì)4（二）、鍵盤模塊設(shè)計(jì)4（三）顯示模塊設(shè)計(jì)41、LCD1602概述42、LCD顯示模塊硬件電路設(shè)計(jì)5（四）、時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)61、DS1302概述62、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊硬件電路設(shè)計(jì)6（五）、環(huán)境監(jiān)測(cè)單元設(shè)計(jì)71、LM393電壓比較器概述72、光敏電阻概述73、環(huán)境檢測(cè)模塊硬件電路設(shè)計(jì)8（六）、物體監(jiān)測(cè)單元模塊設(shè)計(jì)81、三極管概述82、物體監(jiān)測(cè)單元模塊硬件電路設(shè)計(jì)9（七）、其它系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)91、報(bào)警模塊硬件電路設(shè)計(jì)92、電源模塊硬件電路設(shè)計(jì)10第三章 軟件設(shè)計(jì)11（一）、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說明11（二）、主程序流程及相關(guān)說明111、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖112、初始模塊程序設(shè)計(jì)123、自動(dòng)工作模式程序設(shè)計(jì)13第四章 測(cè)試結(jié)果與分析15（一）、測(cè)試方法與結(jié)果15（二）、測(cè)試結(jié)果分析17第五章 結(jié)論18（一）、主要工作及結(jié)論18（二）、遇到的問題18（三）、感想及收獲18致謝19參考文獻(xiàn)20附錄21引言隨著近幾年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平提高了。對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視改變了許多，隨之能源開發(fā)的意識(shí)也跟著加強(qiáng)了?，F(xiàn)如今，不管是在機(jī)關(guān)、學(xué)校、礦廠企業(yè)等單位中的公共場(chǎng)所，以及還是在生活小區(qū)的公共樓道里，長(zhǎng)明燈現(xiàn)象十分普遍的。然而這種現(xiàn)象帶來極度的電力能源上浪費(fèi)。除此之外還有常年經(jīng)常用開關(guān)或者是人為原因現(xiàn)象，對(duì)開關(guān)的損壞率大大提高。通過本論文利用聲光檢測(cè)和分時(shí)定時(shí)控制照明燈來設(shè)計(jì)是，這是一款新穎的電路，節(jié)省電量安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易懂，安裝過程方便，使用照明燈的壽命延長(zhǎng)，還能起到節(jié)能環(huán)保作用。第一章 總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)由主控單元模塊、光控模塊、聲控模塊、鍵盤模塊、時(shí)鐘模塊、最小系統(tǒng)模塊、LCD顯示模塊、報(bào)警模塊、LED顯示模塊等模塊組成，樓宇智能燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示圖1（一）、系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)方案一：采用單片機(jī)來作為主控制器，應(yīng)用矩陣鍵盤輸入，通過LED數(shù)碼管來顯示時(shí)間并設(shè)定時(shí)間開啟和關(guān)斷。用光敏電阻與三極管組合電路驅(qū)動(dòng)方式來給單片機(jī)傳輸傳感信號(hào)，并為后續(xù)程序操作來檢測(cè)環(huán)境明暗情況，且單片機(jī)端口對(duì)應(yīng)相關(guān)電路來操作，從而達(dá)到自動(dòng)開關(guān)燈。LED燈開關(guān)工作模式：設(shè)置節(jié)能時(shí)間段模式，18點(diǎn)至凌晨6點(diǎn)時(shí)，當(dāng)節(jié)能模式處于這時(shí)間段時(shí)LED燈一滅一亮，若是有聲響則LED燈全亮。剩余時(shí)間段則通過環(huán)境明暗來控制LED燈全滅和全亮。24小時(shí)制具有日期時(shí)間調(diào)節(jié)功能與顯示日期/時(shí)間/星期。方案二：采用STC89C52單片機(jī)來作為控制核心，采用了獨(dú)立式按鍵對(duì)參數(shù)的設(shè)定和功能選擇，通過1602液晶和DS1302時(shí)鐘來顯示時(shí)間、設(shè)定時(shí)間及控制模式。光敏電阻和駐極體通過電壓比較器來進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)環(huán)境明暗與聲響轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送給單片機(jī)進(jìn)行判斷。從而實(shí)現(xiàn)LED開光燈。LED燈開關(guān)工作模式：8點(diǎn)至次日6點(diǎn)在這個(gè)時(shí)間段處于節(jié)能模式一亮一滅，如果有聲響則開啟全亮模式。剩余時(shí)間段則面對(duì)突出情況，通過環(huán)境明暗和聲響來控制LED燈全滅和全亮。當(dāng)蜂鳴器響起發(fā)出報(bào)警聲則表明系統(tǒng)發(fā)生故障。（二）、系統(tǒng)整體方案論證方案選擇比較：方案一采用的是矩陣鍵盤雖然可以節(jié)省單片機(jī)的IO口，但是電力相對(duì)復(fù)雜，調(diào)試不易；用光敏電阻與三極管組合電路驅(qū)動(dòng)方式來給單片機(jī)傳輸傳感信號(hào)，但提供輸入的信號(hào)相對(duì)環(huán)境的要求比較低和精確度不好掌控。雖說方案二也不是相對(duì)的高精度和高效率。但是相對(duì)比較下使用電壓比較器和相關(guān)的執(zhí)行元件，使得系統(tǒng)控的設(shè)計(jì)更加接近實(shí)際作用。還有就是用LCD1602液晶顯示更加清晰直觀。系統(tǒng)具有比較好的穩(wěn)定性，基本滿足本設(shè)計(jì)要求，控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路易懂，成本低，電路的元器件較少，性價(jià)比高，控制方式比較靈活。另外還添加了報(bào)警系統(tǒng)和時(shí)鐘斷電保護(hù)。因此，我們采取了方案二。第二章 硬件設(shè)計(jì)（一）、主控單元設(shè)計(jì)模塊1、STC89C52單片機(jī)概述（STC89C52它是一種有4K字節(jié)可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Only Memory）低功耗電壓。高性能CMOS8位微處理器，簡(jiǎn)稱單片機(jī)，它與普通的AT89C51功能基本相同，管腳也基本兼容。AT89C51它是一種自帶2K字節(jié)可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)?？刹脸蛔x存儲(chǔ)器反復(fù)可以擦除100次。器件主要是采用ATMEL高密度不易失存儲(chǔ)器技術(shù)制造，它的指令集和輸出管腳相跟工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51兼容。因?yàn)閷⒍喙δ艿?位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合一個(gè)芯片中，在宏發(fā)科技里STC89C52是一種高效的微控制器，由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，宏晶科技的STC89C52是一種高效微控制器，然而AT89C51是可以這么說是它的精簡(jiǎn)版本。STC89C52單片機(jī)在很多嵌入式控制系統(tǒng)中提供一種即靈活性高而又價(jià)廉的方案。圖2.1如圖2.1所示，STC89C52引腳排列（與AT89C51管腳一樣）。有40個(gè)管腳端口，包含32個(gè)輸入輸出端口都可以用來作為普通IO使用，其中P1、P3口還具有第二功能；2個(gè)電源端口分別是電壓端和接地端；2個(gè)時(shí)鐘端口外接晶振和6個(gè)控制信號(hào)端口使用。STC89C52主要特性有和MSC-51或52兼容、4K字節(jié)EPROM、壽命1000寫/擦循環(huán)、全靜態(tài)工作0HZ-24HZ、三級(jí)ROM鎖定、128*8位內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、通過2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷、低功耗、掉電保護(hù)、可編程串行通道、內(nèi)震蕩器和時(shí)鐘電路。2、主控單元模塊硬件電路設(shè)計(jì)圖2.2如圖2.2所示，在STC89C52上9腳連接一個(gè)復(fù)位電路，S2為復(fù)位按鍵，當(dāng)按下手動(dòng)復(fù)位，復(fù)位即讓程序重新運(yùn)行，相當(dāng)于重新啟動(dòng)。18、19腳連接一個(gè)晶振電路，Y1為晶振12KHZ，提供振蕩信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)才能運(yùn)行程序。在P0端口上連接9*10K的排阻，主要是連接液晶屏的上拉電阻，如果沒有接排阻呈高阻態(tài)，無法得到高電平，液晶顯示異常狀態(tài)。（二）、鍵盤模塊設(shè)計(jì) 鍵盤模塊設(shè)計(jì)電路如圖2.3所示。K1、K2、K3、K4、K5、K6分別和P1.5、P1.6、P3.0、P3.1、P3.3、P3.4相連。在本設(shè)計(jì)中，若是在時(shí)間調(diào)整模式下，S4設(shè)置“加1”功能鍵，S5設(shè)置“減1”功能鍵；若是在手動(dòng)模式時(shí)，通過S7“開關(guān)”功能鍵進(jìn)行開關(guān)燈。其中，S2是功能切換鍵，主要是實(shí)現(xiàn)時(shí)間調(diào)整和自動(dòng)模式定時(shí)時(shí)間模式，通過S3“確認(rèn)”按鍵為確認(rèn)設(shè)置。S6按鍵主要是在運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)的切換。、圖2.3（三）顯示模塊設(shè)計(jì)1、LCD1602概述1602液晶也可以叫1602字符型液晶，它是用來顯示數(shù)字、字母和符號(hào)等點(diǎn)陣型液晶模塊，是由多個(gè)5*7或5*11等點(diǎn)陣字符位組成，在每個(gè)點(diǎn)陣字符位上顯示一個(gè)字符。每位和每行之間都有間隔，起到字符間距和行間距作用。然而，液晶不能顯示圖像也是這個(gè)原因的。LCD1602也泛指顯示內(nèi)容是16*2，在顯示屏上顯示兩行且每行顯示16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。LCD1602屏幕和地址對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2.1所示表2.1顯示位置123456740第一行00 H01 H02 H03 H04 H05 H06 H27H第二行40 H41 H42 H43 H44 H45 H46 H67H如圖2.4所示，LCD160通常有14個(gè)引腳（無背光）或16個(gè)引腳（帶背光）的接口，其中14腳線還是16腳線的LCD它們的控制原理是一樣的，多出來的2條是15腳電源線和16腳地線GND。還具有的特性對(duì)比度可調(diào)、有復(fù)位電路、提供多種控制命令、80個(gè)字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、內(nèi)有192個(gè)5*7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM和8個(gè)字符發(fā)生器CGRAM。圖2.42、LCD顯示模塊硬件電路設(shè)計(jì)圖2.5如圖2.5所示，7-14腳是通信總線，通過上拉9個(gè)引腳10K排阻同P0口相連接，來保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸或指令傳輸時(shí)正常使用。然而，通過電位器控制阻值的大小改變液晶顯示的清晰度。 （四）、時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)1、DS1302概述DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出一種具有涓細(xì)電流充電能力低功耗、高性能的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路。主要采用的是傳銷數(shù)據(jù)傳輸，還具有斷電保護(hù)電源來提供充電功能，并可以關(guān)掉充電功能。在實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的應(yīng)用，可以對(duì)年、月、日、星期、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)作用，并還有潤(rùn)年補(bǔ)償功能等。DS1302時(shí)鐘電路接口簡(jiǎn)單、價(jià)格相對(duì)便宜、方便使用，在現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘電路廣泛地采用。圖2.6如圖2.6所示，DS1302是8個(gè)引腳的時(shí)鐘芯片。具有特性是實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷時(shí)、分、秒、年、月、日、星期等信息，31字節(jié)靜態(tài)RAM、采用串行IO接口、電壓工作2.5-5.5V、可選慢速充電和備份電源用。2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊硬件電路設(shè)計(jì)圖2.7如圖2.7所示。J1為備用電池用電壓值3V的紐扣電池，保證突發(fā)情況下掉電時(shí)也能過正常計(jì)時(shí)。Y1是一個(gè)外接32.768KHZ的晶振。5-7腳分別接在P1.0、P1.1、P1.2端口，并接10K上拉電阻，來保證硬件電路的操作和通信時(shí)的穩(wěn)定。（五）、環(huán)境監(jiān)測(cè)單元設(shè)計(jì)1、LM393電壓比較器概述LM393又稱為雙電壓比較器，它是由兩個(gè)精度高、相互獨(dú)立電壓比較器組成集成電路。當(dāng)不受VCC端電壓的限制時(shí)，輸出的負(fù)載電阻能過接在電源電壓范圍內(nèi)上的任何電壓值。不用負(fù)載電阻沒被使用時(shí)，輸出可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單對(duì)地SPS開路，部分陷電流可能得到驅(qū)動(dòng)及器件的值所限制。當(dāng)達(dá)到最大電流時(shí)，輸出晶體管將退出使得輸出電壓迅速上升。393設(shè)計(jì)可以TL和CMOS連接；當(dāng)使用雙電源時(shí)，它能與MOS邏輯電路兼容。所以LM393與其它標(biāo)準(zhǔn)比較器上獨(dú)特之處。圖2.8如圖2.8所示，LM393是一個(gè)8個(gè)管腳芯片。還具有一些特性是：工作電源電壓寬，工作溫度一般在：0+70，在單電源（236V）、雙電源（118V）都可以工作，消耗電流小，失調(diào)電壓小與MOS、TTL、DTL等兼容。輸出用開路集電極相接“或”門。2、光敏電阻概述（1）、光敏電阻介紹光敏電阻主要采用的是半導(dǎo)體材料來制作的，其原理利用內(nèi)光電效應(yīng)的光電元件。在光線照射下使其阻值變小，這種現(xiàn)象稱之光導(dǎo)效應(yīng)，故光敏電阻又叫光導(dǎo)管。在黑暗環(huán)境中，它的阻值比較高，受到光照時(shí)，由于產(chǎn)生的載流子導(dǎo)電并且通過外電場(chǎng)力下做漂移運(yùn)動(dòng)，使得電子迅速運(yùn)動(dòng)到電源正極，空穴也跑向負(fù)極上，導(dǎo)致了光敏電阻值降低。在光敏電阻金屬電極兩邊加上電壓，就有電流流通，受到光線照射時(shí)，電流會(huì)隨著光照強(qiáng)度的上升而增加，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。如果沒有極性，只是相當(dāng)于電阻器件，在使用時(shí)，加直流或交流電壓。（2）、參數(shù)特性a、暗電阻、亮電阻暗電阻：在常溫光敏電阻上施加電壓下，沒有光照射下時(shí)流過的電流稱之暗電流，此時(shí)電壓與光電流之比稱為暗電阻。亮電阻：在常溫光敏電阻上施加電壓下，光照射一定強(qiáng)度下時(shí)流過的電流稱之亮電流，此時(shí)電壓與光電流之比稱為亮電阻。亮電流與暗電流之差為光電流。此時(shí)如果暗阻越大就會(huì)越好，亮阻越小就會(huì)越好，可以這么說暗電流小時(shí)，亮電流大，光敏電阻靈敏度相對(duì)比較高。b、 基本特性伏安特性：在一定照射強(qiáng)度下，光敏電阻兩邊加的電壓和流過電阻電流之間的關(guān)系。光電特性：光敏電阻光電流在不同光照強(qiáng)度下之間的關(guān)系。光譜特性：不同的波長(zhǎng)的光線下，相對(duì)的靈敏度也隨之不一樣。頻率特性：不同的材料上，光敏電阻有著不同的延特性，造成頻率特性上不相同。溫度特性：光敏電阻受到溫度升高或降低時(shí)，它的暗電阻會(huì)發(fā)生改變。3、環(huán)境檢測(cè)模塊硬件電路設(shè)計(jì)圖2.9如圖2.9所示，在這設(shè)計(jì)我們使用的光敏電阻是5539型號(hào)同LM393電壓比較器相結(jié)合方式來實(shí)現(xiàn)環(huán)境的檢測(cè)。LM393在這里的作用的作為電壓比較的，電壓比較器的主要原理是當(dāng)輸入電壓V+V-時(shí)，輸出高電平，當(dāng)輸入電壓V+-，比較器7腳輸出高電平；黑暗的時(shí)候，光敏電阻阻值較大，分到的電壓高，電壓是大于2.5V的，所以+V-時(shí)，輸出高電平，當(dāng)輸入電壓V+V-時(shí)，輸出低電平（這里第2腳是V- ，第3腳是V+，第1腳是輸出）。MK1為檢測(cè)聲音的元器件駐極體，有聲音時(shí)，器件產(chǎn)生交變電壓，低壓通過C5耦合到Q2的基極，使三極管截止，此時(shí)三極管集電極為高電平，比+輸入端的2.5V高，所以此時(shí)1腳輸出低電平，LED指示燈D1亮，電平由高變低，下降沿觸發(fā)單片機(jī)外部中斷，使單片機(jī)感知外界有聲音；相反地如果沒有聲音，三極管一直開通，第二腳-輸入端為低電平，比較器輸出高電平，單片機(jī)靠判斷低電平來知道有聲音。（七）、其它系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)1、報(bào)警模塊硬件電路設(shè)計(jì)圖2.11如圖2.11所示，單片機(jī)控制BEEP的高低電平來讓蜂鳴器是否工作，Q1為三極管，NPN型，所以此處BEEP為高電平時(shí)，三極管開通，蜂鳴器接地得電，相反為低電平時(shí)，三極管截止，蜂鳴器不得電。R1為上拉電阻，讓IO口的電流在高電平時(shí)加大，足以讓蜂鳴器正常工作，R6做限流用，保護(hù)三極管。2、電源模塊硬件電路設(shè)計(jì)圖2.12如圖2.12所示，這是電源電路設(shè)計(jì)圖，當(dāng)電池盒接入插座，通過開關(guān)，再經(jīng)過兩個(gè)電容濾波，主要是為了得到更穩(wěn)更干凈的電源電壓。其中還多了后面是電源指示燈，為了更加直觀的看到看是否有電流通過。2第三章 軟件設(shè)計(jì)（一）、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說明 在本設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)中，除了硬件設(shè)計(jì)外，還需要通過Keil軟件設(shè)計(jì)程序來實(shí)現(xiàn)大部分硬件上的工作。因此，軟件設(shè)計(jì)在單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占著重要地位。在控制系統(tǒng)中，大致可以分為數(shù)據(jù)處理和過程控制兩個(gè)基本類型的。數(shù)據(jù)處理主要是通過數(shù)據(jù)的采集，然后進(jìn)行濾波及標(biāo)度變換等。而過程控制程序是單片機(jī)按一定的方式進(jìn)行計(jì)算，再輸出，從而方便控制生產(chǎn)。通過在進(jìn)行軟件上的設(shè)計(jì)時(shí)，常常把整個(gè)過程分成若干個(gè)部分來實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)部分也是叫做一個(gè)獨(dú)立模塊。模塊，就是完成相應(yīng)的功能和相對(duì)獨(dú)立的程序段，通常這種程序設(shè)計(jì)法也可以叫模塊程序設(shè)計(jì)法。用這種設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì)有多種優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)模塊總比一個(gè)完整的程序來得易編寫和調(diào)試；模塊可以共存，一個(gè)模塊可以在不同條件下的多任務(wù)調(diào)用；模塊程序可以分割任務(wù)，以及利用已有程序，給設(shè)計(jì)者帶來方便設(shè)計(jì)。（二）、主程序流程及相關(guān)說明1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3.1所示。圖3.1根據(jù)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)主程序流程圖如圖3.2所示圖3.22、初始模塊程序設(shè)計(jì)在每個(gè)系統(tǒng)中都有著初始程序及模塊，初始模塊是系統(tǒng)控制運(yùn)行時(shí)的前提。對(duì)于該系統(tǒng)主要用的是串行通信，把源程序通過串口下載到單片機(jī)芯片上，下載成功。對(duì)系統(tǒng)上電后進(jìn)行復(fù)位。隨后在LCD1602顯示屏上顯示初始時(shí)設(shè)定的時(shí)間值，此時(shí)可以通過“S2”選擇按鍵按下并“S3”按鍵進(jìn)行確定，進(jìn)入時(shí)間設(shè)置面，并設(shè)定當(dāng)前時(shí)間。當(dāng)設(shè)置當(dāng)前時(shí)間完了，按兩下“S2”并按下確認(rèn)鍵，進(jìn)入定時(shí)時(shí)間段設(shè)置，并設(shè)置開燈時(shí)間和關(guān)燈時(shí)間。完成后，在顯示屏上顯示當(dāng)前時(shí)間。如圖3.3所示。圖3.33、自動(dòng)工作模式程序設(shè)計(jì)圖3.4圖3.5自動(dòng)工作模式系統(tǒng)主要分為在定時(shí)階段和不在定時(shí)階段如圖3.4和3.5所示。通常一般定義是在定時(shí)階段是在晚上，而不再定時(shí)階段是在白天里。白天時(shí)，我主要是通過行人和環(huán)境來控制照明燈開啟并延時(shí)10秒左右的時(shí)間。在晚上時(shí)，開啟節(jié)能模式并且有人經(jīng)過時(shí)開啟所有照明燈延時(shí)10秒左右的時(shí)間。當(dāng)照明燈沒亮?xí)r，會(huì)發(fā)出報(bào)警聲并及時(shí)通知工作人員進(jìn)行維修。手動(dòng)工作模式，無非就是人為去控制開關(guān)燈。這時(shí)如果自動(dòng)工作模式?jīng)]有運(yùn)行時(shí)，則通過開關(guān)按鍵來開啟照明燈。第四章 測(cè)試結(jié)果與分析（一）、測(cè)試方法與結(jié)果 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)接通+5V的電源后，LCD1602液晶屏顯示程序設(shè)置好的初始值“2000/01/01 00:00:00 01”，如圖4.1所示。接著通過“S2”選擇鍵按一下并按下確認(rèn)鍵進(jìn)入修改時(shí)間設(shè)置，并設(shè)定當(dāng)前時(shí)間，如圖4.2所示。當(dāng)按兩下選擇鍵時(shí)，進(jìn)入設(shè)定節(jié)能時(shí)間段設(shè)置，并設(shè)置開關(guān)燈時(shí)間“開燈時(shí)間為18點(diǎn)和關(guān)燈施加6點(diǎn)”。如圖4.3和4.4所示。這些是系統(tǒng)開始時(shí)的初始化，是系統(tǒng)運(yùn)行的前提。對(duì)于時(shí)間的設(shè)定，我們可以根據(jù)四季時(shí)不同的光照強(qiáng)度和時(shí)間長(zhǎng)短來設(shè)定時(shí)間。然而作為主控室，1602只是行動(dòng)與一個(gè)數(shù)字萬年歷。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊電源電壓為+5V。通過外接一個(gè)電池盒作為電壓源，電源電路模塊主要是為了使電壓更干凈更純的電壓。 圖4.1 圖4.2 圖4.3 圖4.4 在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了兩種工作模式分別是手動(dòng)控制開關(guān)模式和自動(dòng)控制開關(guān)模式。手動(dòng)控制模式，通過模式切換鍵進(jìn)行切換工作模式，此時(shí)模式顯示燈黃燈亮，然后按鍵開關(guān)是否開啟所有燈，如圖4.5和4.6所示。 圖4.5 圖4.6在自動(dòng)控制模式，主要分別兩種控制方式，分別是設(shè)定時(shí)間段如圖4.7所示和不在時(shí)間段如圖4.8所示。不在時(shí)間段正常都是在白天時(shí)工作的，這是根據(jù)環(huán)境明暗和有行人經(jīng)過來判斷開啟所有燈如圖10所示；當(dāng)進(jìn)入設(shè)定時(shí)間段時(shí)一般設(shè)置在傍晚時(shí)階段，開燈時(shí)間到了，燈進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)并且此時(shí)有人經(jīng)過開啟所有燈如圖9所示。到了關(guān)燈時(shí)間，重新進(jìn)入不在是時(shí)間段模式下工作。本系統(tǒng)還有個(gè)特點(diǎn)就是還設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，此時(shí)在開啟燈時(shí)沒亮，就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲并通知工作人員及時(shí)維護(hù)。 圖4.7 圖4.8 圖4.9 圖10（二）、測(cè)試結(jié)果分析本設(shè)計(jì)基本的要求都達(dá)到了題目要求，在本系統(tǒng)中如果采用了高級(jí)的控制芯片，可以實(shí)現(xiàn)了更多種的控制功能，使得系統(tǒng)更加完善。其中需要考慮到作品的性價(jià)比，還有就是設(shè)計(jì)電路板時(shí)外觀設(shè)計(jì)不足，應(yīng)該進(jìn)一步修改，使得看起來更加美觀好看。除此之外，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中增加了創(chuàng)新部分的功能：（1）、利用了STC系列單片機(jī)與1602液晶屏實(shí)現(xiàn)了主菜單和多級(jí)子菜單功能的選擇、還有參數(shù)設(shè)定、運(yùn)行與實(shí)時(shí)檢測(cè)監(jiān)控等諸多功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)智能燈控制系統(tǒng)綜合控制。（2）、本設(shè)計(jì)都是用一些便宜的硬件，然而硬件的功能主要是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的，元器件少，可靠性高，成本較低，性價(jià)比高，幾乎所有功能都滿足設(shè)計(jì)的要求。第五章 結(jié)論（一）、主要工作及結(jié)論本論文研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)樓宇智能燈設(shè)計(jì)，采用了一些常見的電子元器件，利用了STC89C52單片機(jī)和外圍接口來實(shí)現(xiàn)了照明燈的智能控制，利用了單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器來定時(shí)與中斷原理，還有1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘，通過軟、硬件結(jié)合起來，在液晶屏上顯示時(shí)間以及工作菜單信息。真正的實(shí)現(xiàn)時(shí)間和光聲雙控的樓宇照明燈控制系統(tǒng)，達(dá)到了一個(gè)節(jié)能效果。 在設(shè)計(jì)中，雖然設(shè)計(jì)的思路并不是很復(fù)雜，但是具體操作起來設(shè)計(jì)的量還是挺大的。用軟件Altium Designer 09完成對(duì)原理圖的設(shè)計(jì)電路和繪制PCB圖。然后對(duì)元器件的采購(gòu)，面包板焊接與調(diào)試完成電路板。之后，在Keil4軟件進(jìn)行編程與調(diào)試，從而達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。本設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單、成本低廉、性能穩(wěn)定好，是一個(gè)創(chuàng)新實(shí)用的工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)。（二）、遇到的問題 雖說在以前課程設(shè)計(jì)做過很多，但是實(shí)物設(shè)計(jì)還是不太懂的。關(guān)于元器件封裝上的問題還不是很懂，在繪制PCB和原理圖時(shí)，也沒有完成考慮到元器件的工作原理和引腳尺寸問題。在沒有發(fā)現(xiàn)問題時(shí)就開始制作PCB板，可能導(dǎo)致元器件因?yàn)橐_尺寸不合適而造成不好焊接，還有就是布局不合理的話會(huì)導(dǎo)致元器件無法插入引腳或者存在安全隱患等問題。在制板時(shí)，在制版比較有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)幫助下，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改或者重新繪制。（三）、感想及收獲經(jīng)過半學(xué)期的時(shí)間，在老師指導(dǎo)和同學(xué)們幫助下完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所有工作。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我得到很大的提高，讓我能運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)來解決設(shè)計(jì)時(shí)帶來種種問題，也促進(jìn)我自己解決問題能力和動(dòng)手能力的提高。通過本次設(shè)計(jì)時(shí)，我查閱了許多文獻(xiàn)及資料，并認(rèn)真閱讀這些與設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，從而提高專業(yè)知識(shí)及專業(yè)涵養(yǎng)。我覺得在離校時(shí)，完成整個(gè)設(shè)計(jì)工程讓我的專業(yè)知識(shí)得到了鞏固，給畢業(yè)時(shí)打好基礎(chǔ)最好的回報(bào)。致謝畢業(yè)的日子慢慢尾聲了，畢業(yè)設(shè)計(jì)隨之接近。經(jīng)過半學(xué)期的努力畢業(yè)設(shè)計(jì)也終于寫下句號(hào)了。畢業(yè)設(shè)計(jì)它不僅僅是對(duì)于我們大學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一種考查而已，還有就是對(duì)我們自身能力的一種提高。在這一次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，讓我明白了自己所學(xué)的知識(shí)是那么欠缺的，自己要學(xué)習(xí)的知識(shí)還太