基于物聯(lián)網(wǎng)的智能照明系統(tǒng)

北京理工大學珠海學院2020屆本科生畢業(yè)論文基于物聯(lián)網(wǎng)的智能照明系統(tǒng)中文題目摘要伴隨著科學技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，人類也迎來了電子信息時代的全面發(fā)展，由此，物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)隨著社會與科技的共同發(fā)展走進了千家萬戶，成為照明控制技術(shù)發(fā)展的一個重要方向,所以說，現(xiàn)在的智能照明系統(tǒng)有它的優(yōu)點，也有它的缺點，我們會根據(jù)住宅的光暗明亮等因素達到照明自動化，智能化，就是通過這樣子提高人民的生活質(zhì)量，為國家節(jié)約能源等十分重要的現(xiàn)實意義。本論文主要會有以下幾個重要的方面來論述，智能照明的發(fā)展現(xiàn)狀，智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢，照明的方式和種類，照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計等方面進行論述，同時我還要指出智能化住宅個房間的一些比較經(jīng)典照明技術(shù)，同時指出，在進行照明系統(tǒng)設計時考慮到光環(huán)境和人的參考量，同時做到節(jié)約能源，實現(xiàn)綠色照明，低碳生活。關(guān)鍵詞：智能·物聯(lián)網(wǎng)·系統(tǒng)英文題目AbstractWiththecontinuousprogressanddevelopmentofscienceandtechnology,mankindhasalsousheredinthecomprehensivedevelopmentoftheeraofelectronicinformation.Therefore,withthecommondevelopmentofsocietyandtechnology,theInternetofThingslightingsystemhasenteredthousandsofhouseholdsandbecomethedevelopmentoflightingcontroltechnology.Animportantdirection,therefore,thecurrentintelligentlightingsystemhasitsadvantagesanddisadvantages.Wewillachievelightingautomationandintelligentizationaccordingtofactorssuchasthelightanddarknessofthehouse.Itisthroughthiswaytoimprovethequalityoflifeofthepeople.Veryimportantpracticalsignificanceforthestatetosaveenergy.Thispaperwillmainlydiscussthefollowingimportantaspects,thedevelopmentstatusofintelligentlighting,theadvantagesofintelligentlightingsystem,thewayandtypeoflighting,thedesignoflightingsystemcontrolsystem,etc.Atthesametime,IalsowanttopointoutthatintelligentSomeofthemoreclassiclightingtechnologiesinresidentialroomsalsopointoutthatwhendesigningthelightingsystem,thelightenvironmentandthereferenceamountofpeoplearetakenintoaccount,whilesavingenergy,achievinggreenlighting,andlow-carbonlife.Keywords:Intelligent·IoT·System目錄TOC\o"1-3"\h\u11565二、物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)分析 10225631.1物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 10120291.2物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)的優(yōu)勢 1112270三、系統(tǒng)總體設計 11139691.3系統(tǒng)的基本功能 11308371.4燈光控制器功能需求 1268691.5無線通信方式的選擇 12325741.6傳感器選擇 1393061.7燈光系統(tǒng) 14243691.8控制系統(tǒng)總體架構(gòu) 153223四控制系統(tǒng)硬件設計 1654591.9系統(tǒng)硬件框架設計 1621151.10主控中心電路設計 1621081.11光敏傳感器電路設計 20157181.12人體紅外傳感器電路設計 20911.13按鍵電路設計 2119221四軟件設計 22161991.14程序語言及開發(fā)環(huán)境 22307161.15程序流程圖設計 2258081.15.1總體程序流程圖設計 221553五硬件組裝與調(diào)試 2491251.16元器件的選擇與測量 24238611.17元件的焊接與組裝 24146711.18電路的調(diào)試 2529581.18.1調(diào)試方法 2577691.18.2調(diào)試步驟 2520945參考文獻 26物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)分析物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀“物聯(lián)網(wǎng)”的概念在21世紀初被人提出，也就是被提出幾年之后更是提出了“感知中國”這樣的概念，所以在這樣子的背景下，物聯(lián)網(wǎng)在日常生活中變得舉足輕重了。在中國，我們重視物聯(lián)網(wǎng)的程度是全世界最重要的以美國為首的西方國家是不能相提并論的，所以物聯(lián)網(wǎng)這樣子的技術(shù)進入到各行各業(yè)是肯定的，所以家庭照明領(lǐng)域?qū)τ谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的應用也是“勢不可擋”的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)悄然的推動了照明行業(yè)的快速升級，在整個行業(yè)都發(fā)生翻天覆地的改變，無論是家庭照明，還是商用照明，使用新技術(shù)的比例越來越大，正是因為如此，所以經(jīng)常會有一些在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有地位的專家會預測在哪一年物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點會達到多少數(shù)量級，其實在這個數(shù)量級別里面有很大一部分是照明節(jié)點構(gòu)成的。想象一下，假如是在中國北方的一個城市，我們不算建筑上的照明系統(tǒng)，道路上的路燈是遍布整個城市做多的照明系統(tǒng)，是相當有規(guī)劃了，如果我們把每一個路燈看成一個“物”節(jié)點，然后我們在通過新技術(shù)再把每個路燈兩兩連接，通過這樣子的方式在路燈之間形成的網(wǎng)鏈覆蓋住了城市大部分建筑的網(wǎng)罩，這就是意味著我們的城市將來智慧快速有規(guī)劃的發(fā)展，這一切都是依賴于物聯(lián)網(wǎng)照明實現(xiàn)的。所以在照明領(lǐng)域，每一盞燈就相當于一個“物”，就是這一個個的物我們再通過一個互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，這個技術(shù)會將每一個物連接到一個虛擬的網(wǎng)絡中，這就是最簡單的照明物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用。如果我們的找技術(shù)通過上述的技術(shù)來實現(xiàn)升級那么將會會給這個領(lǐng)域帶來什么樣的該報，所以，我們就需要各個方面來進行分析論述，基本可以總結(jié)出以下幾點變化：1、經(jīng)濟領(lǐng)域：節(jié)省能源，同時還節(jié)省開支。這一點尤其是城市的路燈照明體現(xiàn)的最為徹底，道路照明系統(tǒng)是城市公共能源消耗的大戶，所以城市道路照明系統(tǒng)會成為綠色節(jié)能和環(huán)保的主要手段。整個城市的街道小巷的燈光照明都會基于物理網(wǎng)技術(shù)，在整個路面的照設施聯(lián)網(wǎng)后其照明變成更加自動化，智能化，最為明顯的改變就是能源消耗的直接減少和照明設施壽命的顯著增加。2、社會效領(lǐng)域：很好的提升了城市的形象、美化了城市環(huán)境，上述的這項技術(shù)將會給人民提供相當安全和舒適的夜生活照明體驗。在我們小的時候如果路燈壞了，不亮了，一般是不可能當下就修理好的，城市中總會有一些地方黑燈瞎火看不清路，家庭寫字樓照明要么全開要么全滅，科技發(fā)展到現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始在相當廣泛的范圍內(nèi)使用，我們城市的道路照明設施壞了不亮了也能夠及時發(fā)現(xiàn)，及時維修，同時家庭也能根據(jù)房間內(nèi)部光線的明暗亮度自動調(diào)節(jié)明暗，根據(jù)人的活動情況調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)。這一系列的改變都是依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)的。3、管理領(lǐng)域：路燈系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡化，實現(xiàn)了整個城市的路燈照明管理便捷化，簡單化，自動化，智能化，整個城市的路燈管理效率得到了大幅的提升，管理工作人員解放出來，降低了工作強度與難度，節(jié)約了經(jīng)營管理成本。對于家庭來說，每個房間的照明都可以通過手機控制，、輕輕松松實現(xiàn)了家庭照明系統(tǒng)的控制。4、環(huán)保領(lǐng)域：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步發(fā)展的結(jié)果，能耗的特征消耗較低，沒有城市的電網(wǎng)的高頻干擾，它也不具有較強的電磁污染對市民的生活環(huán)境。這是環(huán)保的當今社會發(fā)展的趨勢是一致的?，F(xiàn)在，社會在發(fā)展速度越來越快，人們對照明要求越來越多。智能照明系統(tǒng)也朝著多樣化，個性化和定制高速發(fā)展。所以不可避免的運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在照明領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)的優(yōu)勢智能控制會是得整個的系統(tǒng)更加方便，簡單，快捷。智能照明控制系統(tǒng)這項技術(shù)實現(xiàn)通過集中式系統(tǒng)照明的一鍵控制，同時這項技術(shù)還可以使照明系統(tǒng)完全自動化的，通過我們來設定的時間自動切換場景模式，會組合出更多的控制方式，簡單和速度的照明系統(tǒng)。2、采用智能照明控制系統(tǒng)的照明設施可以在相當大的成都范圍內(nèi)有效的保護燈，這樣子就會無形中降低了成本，同時延長了壽命。智能照明系統(tǒng)可以通過2-4倍加長延長燈具的使用壽命，不僅燈省錢的消費，還能有效減少更換燈泡節(jié)約，運營成本和勞動力成本的工作量，提高整體管理。3、智能照明控制節(jié)能和環(huán)保。由于采用了相當先進技術(shù)的智能照明控制系統(tǒng)。在我們家庭房間里的燈是始終能保持一個比較穩(wěn)定的恒定值。這樣子就會最大程度的利用自然光，充分節(jié)約能源，節(jié)約能源，保護環(huán)境。4、保護您的眼睛，同時還為您提供了一個相當良好且健康的生活環(huán)境。智能照明控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)照設施的明暗程度。在不同的應用程序，你可以使用光一個合理的解釋。所以眼睛不能在很長一段時間在明亮的環(huán)境中，是不可能與傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)影響的知名度。例如，看電視，在家里看電影，你可以使用智能照明控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)到你個人比較喜歡的燈光設置，并為孩子們閱讀，晚上寫的，你可以使用閱讀模式，你不必對孩子的視力隱憂孩子們會很感動。三、系統(tǒng)總體設計系統(tǒng)的基本功能整個系統(tǒng)采用51單芯片微型處理器為核心裝置和電阻，電容，晶體振蕩器和其它裝置，以單芯片微型計算機的最低系統(tǒng)以形成工作。其它模塊繞單片機的最小系統(tǒng)。其中，照明設備是由一個小USB光模擬，有什么更好的設計小maakt.InUSB光6個的白色LED燈，利用光致抗蝕劑+ADC0832溶液收集的光強度的模塊;紅外熱釋電傳感器，其具有高的靈敏度和操作和控制簡單;指示器模塊由一個小的綠色光的時指示燈亮，它是在自動模式下，當它處于關(guān)閉狀態(tài)，它是在手動模式;按鍵模塊總有三個按鈕，第一個按鈕是模式切換按鈕，第二個按鈕是燈光明暗調(diào)節(jié)按鈕，最后，該電源采用目前廣泛使用的USB5V電源。（1）調(diào)光功能：即可對光源進行調(diào)節(jié)使之適應各種場景或光環(huán)境不同的情景，達到各種使用場景的需求（2）編程功能：能夠快速方便的修改燈光的使用場景（3）顯示功能：時間顯示，狀態(tài)顯示，場景顯示等（4）手動調(diào)節(jié)動能：通過藍牙來實現(xiàn)與手機端的互聯(lián)，實現(xiàn)無線調(diào)節(jié)功能（5）休假模式：當主人外出休假時，打開休假模式即可進入系統(tǒng)休眠……燈光控制器功能需求該控制系統(tǒng)包括一個照明系統(tǒng)特別是時間的開關(guān)控制和照明的控制下，在日常生活中，在不一樣的時間，地點，場景照明狀態(tài)也是不一樣的，我設計的這套系統(tǒng)可最大程度的為日常生活提供方便，同時也可避免平時的不小心造成的能源浪費。針對以上存在的問題，我設計的這套智能照明系統(tǒng)可完美的解決，根據(jù)室內(nèi)明暗強度調(diào)節(jié)照明光亮，通過人體紅外傳感器來探測是否有人活動來避免能源浪費，做到綠色環(huán)保，最大可能的為人們的生活提供便利。以計算機與系統(tǒng)控制器上的芯片。迅速發(fā)展和廣泛推廣，SCM具有強大的計算功能，靈活的軟件編程和高自由度。這可能是你？通過軟件編程實現(xiàn)，以實現(xiàn)不同的邏輯功能。存在可以被用于定時和計數(shù)定時器和計數(shù)器，并且它具有低功耗，小尺寸，計數(shù)成年和低成本的優(yōu)點。無線通信方式的選擇對于該套系統(tǒng)來說，對傳輸速度的要求不是特別高，環(huán)境變量基本保持穩(wěn)定，對信號傳輸延時也沒有過高的要求，數(shù)據(jù)量也不是特別大，同時，也要考慮到穩(wěn)定性，技術(shù)的成熟度，開發(fā)的難易程度，成本的高低等，下圖為幾種常見無線通信方式特點的對比圖;通過該表格我們可以看到，紅外通信網(wǎng)絡無法建立多借點通信網(wǎng)絡，藍牙與WiFi能耗比較高，可能會限制無限設備使用時長，Z-Wave通信技術(shù)應用時間比較短，各方面資料頁比較少，存在技術(shù)障礙，紫蜂技術(shù)從各方面來說都比較均衡，但由于對該通信方式?jīng)]有實踐經(jīng)驗，所以最后選擇了藍牙作為智能照明系統(tǒng)的無線通信方式。傳感器選擇對于光敏傳感器的選擇，光敏元件有下面這幾種類型：光敏電阻，光電晶體管和光電二極管。光敏電阻由光電半導體晶體能夠透光的。因為該組合物optikelektronik半導體晶體中的差異，一光敏電阻分成可見光，紅外光，紫外光光敏電阻。值得注意的是，照明，溫度系數(shù)，和伏安特性的光敏特性是不穩(wěn)定的，不適合本套系統(tǒng)的光傳感器使用，光電晶體管三極管結(jié)構(gòu)類似于正常，不同的是PN結(jié)光電晶體管，其是將光作為光敏表面敏感，但光電晶體管的結(jié)電容變?yōu)橐驗樗慕Y(jié)構(gòu)大。影響了特性，所以光明三極管也不適合作為本套系統(tǒng)的光傳感器，光電二極管特性比光電晶體管更穩(wěn)定，比光敏靈敏度越高，并且光電二極管的高性能特別好，同時它的體積還比較小，這樣子就會比較方便使用時，光敏電阻的主要參數(shù)是明亮的電阻，暗電阻，光致電特性的光譜特性，頻率特性，溫度特性。在金屬電極之間，一個電壓被施加到光敏電阻的兩端，并有電流流過它。當用合適波長的光照射時，電流隨光強度的變亮而增加，這樣子就會使光電轉(zhuǎn)換得以實現(xiàn)。從而沒有極性，這純粹是一個電阻期間，您可以在使用它添加直流或交流。根據(jù)光致抗蝕劑的光譜特性，可以分為三種類型的光致抗蝕劑。在黑暗的環(huán)境中，性是非常高的。當暴露于光，而光子能量大于半導體材料的禁帶的寬度大，在價帶中的電子能吸收的光子的能量，然后跳轉(zhuǎn)到導帶和價帶的帶正電的空穴在電子。由光產(chǎn)生的電子-空穴對以增加載流子的數(shù)量在半導體材料中，使得阻力更小，從而導致在光敏電阻的電阻的降低。的光強，電阻越低。缺少入射光后，通過光子激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對逐漸重新組合，和一個光敏電阻逐漸回到其原始值。人體紅外傳感器，人體紅外傳感器的功能只要在于偵測人體活動，并向控制器發(fā)送開關(guān)信號，從而達到對燈光系統(tǒng)的自動控制。Pirolistrik紅外傳感器和熱電偶是基于熱電效應的原理既pirolistrik紅外傳感器。在這里不一樣的就是，熱電型紅外線傳感器的熱電系數(shù)比熱電偶那會高很多。由鈦酸鉛陶瓷汞，鉭酸鋰，硫酸鐵，以及其他濾波器透鏡窗口的鐵高的熱電系數(shù)的內(nèi)部熱電元件。，極化隨溫度的變化。抑制由單獨的溫度變化的干擾，傳感器采用具有類似特性的兩個熱電元件串聯(lián)或連接在處理的差分平衡電路，使得它能夠檢測物體在接觸所發(fā)射的紅外能量的變化。并將其更改為輸出電信號。引入熱電型紅外線傳感器到管場效應的目的是解決阻抗變換。所以由于熱電元件的輸出是信號電荷，并且還不能立即使用，所以它應該被轉(zhuǎn)換到具有電阻器的電壓。高阻抗104MΩ電阻，因此，溝道結(jié)型場效應管-N引入必須在公共漏極相連，用于阻抗變換的源極跟隨解決。Pirolistrik紅外線傳感器由三個部分組成：傳感元件，干涉濾光器和匹配管場效應器件。在規(guī)劃過程中，高的熱電材料應制成薄片具有一定厚度，和涂覆在其兩側(cè)的金屬電極，然后通過使用電偏振光，從而使檢測元件pirolistrik制成。燈光系統(tǒng)（1）能耗是由約80減相比白熾燈相同的光效率，并減少了約40相比節(jié)能燈。（2）體積非常小，每個單元LED芯片是3-5毫米的正方形，因此它可以以不同的形式來制備器件，并且適合用于可變區(qū)（3）10萬小時的使用壽命，光衰為初始的50%反應速度非常快，反應時間是在白熾燈毫秒的數(shù)量級，并且反應時間是在LED的點亮順序納秒不含汞有害金屬，因此不會造成對環(huán)境的污染。（6）可以通過化學修飾方法來紅色，黃色，綠色，藍色，橙色和多色發(fā)光，以實現(xiàn)能帶結(jié)構(gòu)和所述材料的禁帶寬度被修改。（7）價格是越來越受歡迎。由于LED省電的特點，LED燈在不久的將來，人們可能會取代白熾燈。?？刂葡到y(tǒng)總體架構(gòu)智能照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)只要由家庭內(nèi)部網(wǎng)絡，主控制中心，信號采集系統(tǒng)，信號處理系統(tǒng)，燈光開關(guān)控制系統(tǒng)，移動端控制系統(tǒng)等系統(tǒng)組成，根據(jù)前文分析，采用藍牙無線通信方式實現(xiàn)控制單元與移動端的數(shù)據(jù)互傳四控制系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)硬件框架設計硬件是整個智能照明系統(tǒng)的基礎，在系統(tǒng)設計中最重要的。連接到通過藍牙串口信號中的主控制電路。在智能照明系統(tǒng)，設備操作主要光控制器，和藍牙是主要的通信方式將信息發(fā)送到由所述傳感器收集的到主控制單元中的數(shù)據(jù)，也負責把狀態(tài)信息傳回至移動端，幫助監(jiān)測系統(tǒng)動主控中心的作用是處理傳感器采集的數(shù)據(jù)信息，然后由執(zhí)行機構(gòu)進行具體的燈光控制，然后將系統(tǒng)信息通過藍牙反饋到移動端。主控中心電路設計整個系統(tǒng)以單芯片處理器為核心裝置STC89C52和工作與電阻，電容，晶體振蕩器和其它設備，以形成一個單片機最小系統(tǒng)。STC89C52是一個8位CMOS低電壓和單片機反復讀出在所述存儲器和256個字節(jié)的數(shù)據(jù)的高性能的隨機存取存儲器，閃存程序8K字節(jié)（RAM）。該裝置是采用高密度存儲技術(shù)制造，有揮發(fā)性ATMEL。單片機STC89C52強可以給你很多控制應用和更復雜的系統(tǒng)。其中，各引腳的功能為:①主電源引腳VCC（40腳），接＋5V電源正端；GND（20腳），接＋5V電源地端；②外接晶體或外部振蕩器引腳XTAL1（19腳），接外部晶振的一個引腳。在單片機內(nèi)部，它是一個反相放大器 的輸入端。當采用外部振蕩器時，此引腳應接 地。XTAL2（18腳），接外部晶振的另一個引腳。在片內(nèi)接至反相放大器的輸出端和 內(nèi)部時鐘電路的輸入端。當采用外部振蕩器時，此腳接外部振蕩器的輸出端。③控制信號線RESET（9腳），復位信號輸入端，復位/掉電時內(nèi)部RAM的備用電源輸入端。ALE（30腳），地址鎖存允許/編程脈沖輸入，用ALE鎖存從P0口輸出的低8位地址。在對片內(nèi)EPROM編程時，編程脈沖由此輸入。PSEN（29腳），外部程序存儲器讀選通信號，低電平有效。 EA（31腳）,訪問外部存儲器允許/編程電壓輸入。EA為高電平時，訪問內(nèi)部存 儲器；低電平時，訪問外部存儲器。④多功能I/O口引腳8051單片機設有4個雙向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一組I/O口線都可以獨立地用作輸入或輸出口，其中：P0口（32～39腳）——雙向口（三態(tài)），可作為輸入/輸出口，可驅(qū)動8個LSTTL門電路。實際應用中常作為分時使用的地址/數(shù)據(jù)總線口，對外部程序或數(shù)據(jù)存儲器尋址時低8位地址與數(shù)據(jù)總線分時使用P0口：先送低8位地址信號到P0口，由地址鎖存信號ALE的下降沿將地址信號鎖存到地址鎖存器后，再作為數(shù)據(jù)總線的口線對數(shù)據(jù)進行輸入或輸出。 P1口（1～8腳）——準雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動4個LSTTL門電路。用作 輸入線時，口鎖存器必須由單片機先寫入“1”，每一位都可編程為輸入或輸出線。 P2口（21～28）——準雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動4個LSTTL門電路?？勺鳛檩斎?輸出口，實際應用中一般作為地址總線的高8位，與P0口一起組成16位地址總線，用于對外部存儲器的接口電路進行尋址。 P3口（10～17腳）——準雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動4個LSTTL門電路。雙功能口，作為第一功能使用時，與P1口一樣；作為第二功能使用時，每一位都有特定用途，其特殊用途如表3.1所示：表3.1P3口第二用途端口引腳第二功能注釋P3.0RXD串行口數(shù)據(jù)接收端P3.1TXD串行口數(shù)據(jù)發(fā)送端P3.2/INT0外中斷請求0P3.3/INT1外中斷請求1P3.4T0定時/計數(shù)器0外部計數(shù)信號輸入P3.5T1定時/計數(shù)器1外部計數(shù)信號輸入P3.6/WR外部RAM寫選通信號輸出P3.7/RD外部RAM讀選通信號輸出我設計的這個系統(tǒng)總共是由三個部分組成的，晶體振蕩器電路，所述復位電路，電源電路和三個其它地方。晶體振蕩器電路，其包括兩個30pF的電容器C2和C3，以及12M晶體振蕩器X1。電容的作用是這里打震動的作用，幫助晶體振蕩器啟動更容易，數(shù)值范圍是15-33pF。晶體振蕩器的值也可以是24M。晶體振蕩器的值越高，則微控制器執(zhí)行的速度越快。當設計一個電路，越接近與MCU晶體，更好。復位電路的單芯片微型計算機為計算機的一部分。假如計算機是在使用過程中發(fā)生了意外情況出問題了，那么接下來就請按按鈕我們要重新啟動計算機程序。就這個方法同樣的適用于單芯片維修處理器的計算機。當單芯片系統(tǒng)運行和步行計劃在復位按鈕環(huán)境干擾，我設計的這個程序會自動的從一開始就按復位按鈕運行。由極性電容器C110uF的和10K電阻器R4所組成的重新啟動電路。它這個使用屬性是不能隨便的就去改變，突然的產(chǎn)生高壓電容器，我們可以清晰的看到，當我設計的這個系統(tǒng)開啟時，RESET引腳將出現(xiàn)高電平，高水平的RC電路來確定這個時間段。單芯片維修處理器51將被重置當RESET引腳高電平持續(xù)超過，從而使價值RC的正確組合可以保證可靠的復位。我們可以清楚的在我畫的電路圖中看到是電容器10uF的尺寸和電阻的大小10K。所以說就可以根據(jù)下式可以計算出該電容器被充電到電源電壓的0.7倍，那么需要的時間就是10K×10uF的=0.1S。即0.1S內(nèi)由0-3.5V.啟動計算機，跨越電容器的電壓增加在此時間之后，由RESET引腳5V1.5V接收到的電壓。在通常為5V工作的51-芯片微型計算機，1.5V的電壓信號小于一個低信號和大于1.5V，高信號的電壓信號。因此，在整個系統(tǒng)自動接通之后重置0.1秒內(nèi)的MCU系統(tǒng)（所接收的信號的時間是在由RESET引腳高電平為約0.1S）。接下來我們要說的就是主電源了，這個主電源我們直接使用的就是USB5V電源，這樣子我們就可以由蜂窩電話充電器，電腦USB接口，移動電源和其他相匹配的設備供電。我們特別特別要注意的地方就是，當連接到一個高的水平，單芯片維修處理器的內(nèi)部ROM起始于復位后0000H;當它連接到低電平的時候，它就是由復位后的外部ROM0000H直接開始。所以說我們的程序就是存儲在微控制器中的，EA應該連接到一個較高的水平，這樣子才可以確保所要做的微控制器讀取的程序。光敏傳感器電路設計在我的設計中，我單獨設計了一個功能，它就是自動調(diào)節(jié)燈的亮度，這個功能就是通過計算臺燈的亮度總而達到控制的目的，要想實現(xiàn)這個功能，你就要收集環(huán)境光的強度。在這里我們使用到的方法就是可以得到光強度的光寄存器。光敏電阻是通過使微控制器來收集，光的模擬量則是由轉(zhuǎn)換為使用ADC0832數(shù)字量的光量的模擬量，和過程。人體紅外傳感器電路設計我的設計使用的人體紅外線傳感器模塊是這個型號HC-SR501，這個模塊是由紅外技術(shù)的自動控制模塊。它的紅外探頭就是采用了LHI778設計，來自德國。這個模塊來說它具有相當高的靈敏度，同時，這個模塊的可靠性那是非常的強，而且它還有超低電壓工作模式。真是因為它性能參數(shù)非常好，性能參數(shù)下圖我們在液晶模塊的電路的連接圖如圖。整個模塊我們將分別導致只有三個銷，柱銷1和3被連接到所述模塊的VCC和GND。銷2連接到單芯片維修處理器的IO端口P22。連接好之后如果有人出現(xiàn)在這個檢測模塊的檢測范圍時，該管腳輸出的高電平，平時沒有人的時候通常輸出一個低電平。按鍵電路設計鍵盤也是我們設計的這個系統(tǒng)相當重要的設備了。如果我們從設計的角度來看監(jiān)控軟件系統(tǒng)的話，這樣子會初見不足以解決鍵盤掃描的情況，并在瞬間讀取鍵盤的狀態(tài)。所以這樣子的畫會有許多問題需要妥善解決，不然的話用一個簡單的現(xiàn)象操作鍵盤時，這樣子就會很容易導致人們會操作錯誤和失控。在使用單芯片微型計算機的時候，鍵盤已經(jīng)是使用最廣泛的自由鍵盤和小鍵盤矩陣。因為他們有鮮明的特點。在按鍵系統(tǒng)中，硬件電路簡單鍵盤自由，同樣的設計程序就會復雜一點。按鍵一般不會它要求比較高的硬件電路簡單的電路中使用，而且這樣子設計的算法就會比較復雜一點，同樣的它在保存源端口就會有諸多優(yōu)點，所以這樣子的設計更適合多回路的安鍵。第二就是消除一個按鍵期間發(fā)生的“毛刺”的現(xiàn)象。通常要消除這個現(xiàn)象最常見的方法是重復掃描方法被掛起。暫停該方法的原理是因為脈沖“毛刺”通常是約幾毫秒的時間短，而且我們打的時間通常遠長于這個時間，所以當微電腦單片機檢測到安鍵，然后運動拖延了很長一段時間處理這一水平是否保持原有的狀態(tài)之前，如果是，它是一個有效的密鑰，不然的話它就是沒有用的。由于少數(shù)本設計中使用的按鈕，只有簡簡單單的三個按鈕，即“模式切換按鈕”，“按鈕亮度降低”和“提高亮度”，以使得鍵盤自由地通過。四軟件設計程序語言及開發(fā)環(huán)境C語言是一種計算機編程語言，這個語言它具有高級語言和匯編語言兩種特點。C51的KeilC軟件開發(fā)系統(tǒng)是一個系統(tǒng)級芯片C是與Keil公司在美國生產(chǎn)的51系列兼容。與安裝相比，C語言在功能，結(jié)構(gòu)，可讀性和kesenggaraan優(yōu)勢明顯，很容易學習和使用。Keil的提供了一個完整的開發(fā)解決方案，其中包括C編譯器，宏組件，轂，庫管理和一個偉大的調(diào)試器仿真，而另一部分通過一個集成開發(fā)環(huán)境集成。操作系統(tǒng)，如WIN98，NT，WIN2000和WINXP要求凱爾運行該軟件。如果你是在一個C程序，凱爾幾乎是最好的選擇。即使你不使用C語言和公正的使用匯編語言，環(huán)境友好型和調(diào)試工具，仿真軟件，會讓你或多或少大。程序流程圖設計總體程序流程圖設計本系統(tǒng)的軟件流程圖如圖所示，最初，評估一個鍵是否被按下。如果有的話，所述控制模式被改變時，手動模式下變更為自動模式和自動模式改變?yōu)槭謩幽Ｊ?然后，不同的處理在根據(jù)當前的工作模式進行。如果當前模式是自動的，首先確定是否一個人在最后時刻被檢測到。如果是，讀ADC0832的數(shù)據(jù)來計算環(huán)境光存在的的強度，然后在實時可根據(jù)不同的光強度進行調(diào)整。臺燈的亮度，顏色越深燈，臺燈的光。如果沒有檢測到一個，臺燈直接切斷。如果在手動模式下，評估了2層3的按鈕是否被按下，如果按鈕2被按下時，臺燈的亮度降低，而如果按鈕3被按下時，臺燈的亮度將增加。開始開始是是切換控制模式否按鍵1按下？切換控制模式否按鍵1按下？是自動模式？是自動模式？否否是按鍵2按下？是最近1分鐘是按鍵2按下？是最近1分鐘檢測到有人？降低亮度否檢測環(huán)境亮度否降低亮度否檢測環(huán)境亮度否熄滅臺燈調(diào)節(jié)臺燈亮度熄滅臺燈調(diào)節(jié)臺燈亮度按鍵3按下？是按鍵3按下？是否增加亮度否增加亮度結(jié)束結(jié)束模數(shù)轉(zhuǎn)換程序設計發(fā)送起始信號發(fā)送起始信號選擇轉(zhuǎn)換選擇轉(zhuǎn)換通道第一次讀取第一次讀取第二次讀取第二次讀取返回讀取結(jié)果返回讀取結(jié)果五硬件組裝與調(diào)試元器件的選擇與測量這種設計的主要成分是，STC89C52單芯片微型處理器，晶體振蕩器，電阻器，是冷凝器，按鈕，開關(guān)，功率的基礎上，晶體管，發(fā)光二極管，AD芯片，紅外熱釋電傳感器，例如。在這些部件的針，認真審核信息，則必須從焊接到了解每個設備的特性。這些組件很容易直接在電子元件市場買視型號而定。正，負極性的成分，電阻和電容的尺寸，并請注意芯片引腳的順序。共用電阻的大小，或從彩色讀環(huán)，可以在多米直接測量。電容器的尺寸和晶體振蕩器將是標準組件本身的。積極和消極的成分，你可以按照長期正面和負面的原則。一些特殊的成分，你將學習正，負電極，它可以通過搜索信息找到。元件的焊接與組裝電路通常使用在面包板的安裝和連接焊接的兩種方法。無論使用哪種方法，應從以下幾個方面加以考慮。（1），因為所有組件將被用于確保它的認證，則需要考驗不亞于組裝前的組件可能所有。（2）組裝的所有集成電路的方向必須一致，以促進合適的焊接和合理布線。（3）分離的部件的情況下，仔細辨認裝置的正方向和負方向必須被放置在招牌上觀察位置便于檢查和調(diào)試。如電解電容器和晶體二極管，在具有正負極性成分的情況下，你需要在組裝的時候要特別注意極性。否則，該實驗將失敗。（4）為了促進焊接線檢查后的檢查電路，根據(jù)在電路中的布線的不同的功能，可以選擇金屬絲的不同的顏色。常見的做法是，紅線電源正極，藍線到負電源，是用黃線的黑線，信號線，接地線。當然，使用單一顏色也是可能的。（5）在實際焊接時，必須能夠盡量簡單，連接方便。由于布線不交叉的集成電路芯片，你就需要通過解決這一問題。與此同時，確保連接不相交并彼此重疊，應該能夠組件不越過在電路中。（6）電路的正常操作，以執(zhí)行測試操作，有必要形成一個共同的參考點，以連接所有一起研磨。組件布局合理，美觀，漂亮電路的正確的方法，不但功能可靠，測試，調(diào)試，故障排除也很容易。如果你能在裝配前拉出裝配草圖，也可以半的努力取得事半功倍的效果，更快的裝配，它可以更好。電路的調(diào)試調(diào)試是指調(diào)整，增強和檢測系統(tǒng)。該試驗是測量的參數(shù)和網(wǎng)絡后的電路的工作條件被安裝，并且所述調(diào)節(jié)是改變某些電路的參數(shù)的測試，以滿足設計要求。執(zhí)行這項任務，測試項目，測試測量，認證和使用必須進行儀器之前，所以你知道你想要什么，并確保調(diào)試工作順利完成。調(diào)試方法有調(diào)試的兩種主要方法。第一種是在安裝調(diào)試方法。這是一個復雜的電路劃分成單元進行安裝并根據(jù)該原理的框圖上的調(diào)試功能，逐漸擴大的安裝的范圍和基于所述單元的調(diào)試的調(diào)試，終于完成了整個機器的調(diào)試。這種方法在新設計的電路更常用。第二種方法是調(diào)試一個之后整個系統(tǒng)被完全焊接電路。該方法更適合于在調(diào)試電路，其中所述電路是相當簡單和不復雜的系統(tǒng)。調(diào)試步驟（1）上電前檢查該電路被焊接之后，不急于通電，首先，根據(jù)該原理電路，仔細檢查在電路的連接接線是否正確，包括錯線（連接的正確一端和錯誤的結(jié)束其它），和較少的導線（被（特別是銷和焊點具有小間距之間）安裝過程中丟失的）多線（該線的兩個端部不電路圖上存在）和短路電線，和還檢查每個部件銷的使用的終端的數(shù)量是否與圖相一致。當檢查線，最好是使用指針型萬用表“Ω×1”文件，檢查，或使用數(shù)字萬用表“Ω”文件蜂鳴器來衡量，并測量元件引腳盡可能，使得接觸可以在同一時間不好的地方被發(fā)現(xiàn)。（2）電源上觀察接通電源時，首先就是要確保電路沒有任何錯誤的情況（關(guān)閉電源開關(guān)，然后再連接電源線后轉(zhuǎn)電路的電源開關(guān)）。但是，在這里要注意的那就是不要在連接電源后就迫不及待的測試電路的各式各樣的功能。我們應該先有必要研究檢查整個電路也沒有存在不合理的地方，在電路中的各種零部件有沒有燒壞的，是否有泄露電的，電源接上后是否會有短路和開路的不好的情況。一切正常后假設我們在測試過程中電路突然發(fā)生了在我們意料之外的情況，我們應該立刻首先立即關(guān)掉電源，然后再開展細致入微的檢查后，我們?nèi)缭敢詢數(shù)呐懦斯收?，接下來我們就要重新激發(fā)試驗。根據(jù)我們實驗的需要，我們每個實驗通道的不只是總電源電壓，以確保我們在實驗之前的分組的正常運行，然后測量每個元件引腳的電源電壓。（3）電路的調(diào)試單元在單元電路的調(diào)試，這部分的調(diào)試要求應加以澄清。所以說這樣的調(diào)試必須是在嚴苛的根據(jù)在我們實驗開始之前所畫的電路中的信號流的示意圖來完成，這樣才可以使整個電路可通過步驟調(diào)試步驟，和從先前的調(diào)試電路的輸出信號可以被用作輸入信號的下一個級電路。為了確保調(diào)試電路更加平穩(wěn)舒適。調(diào)試單元包括靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試。靜態(tài)通常調(diào)試是指測試電路的各個點的電位在沒有外部線索，特別是靜態(tài)工作的有源器件的點。通過它，你可以找到損壞的元器件和關(guān)鍵時刻。我們在開始之前的各項指標到底有沒有嚴格的完成滿足設計要求，在這其中就包括了信號幅度，波形，相位相關(guān)，因數(shù)和頻率放大器動態(tài)調(diào)試使用前一級或他自己的信號，通過這樣子的方式我們來測試輸出信號。該信號發(fā)生器電路，就是通常只需要看動態(tài)指數(shù)。靜態(tài)和動態(tài)測試結(jié)果與所計劃的指標相比較，并進行相當徹底的分析后，進行適當?shù)男Ｕ娐泛蛥?shù)制備。在調(diào)試過程中應該有詳細的注釋。（4）沿著整個機調(diào)試每個單元disahpepijat電路后，電路的總體性能，包括它們不一定好，所以調(diào)試整個電路也是必需的。整個電路的關(guān)閉，主要是觀察和測量的動態(tài)性能，逐一與設計指標比較測定，發(fā)現(xiàn)問題和解決方案，然后更改電路和電路參數(shù)，使所有的性能指標完全達到設計要求。參考文獻[1]顏重光.LED燈具低壓驅(qū)動技術(shù)[J].電子設計應用，2008.61頁[2]徐延鳳.淺談LED室內(nèi)照明光引擎及其調(diào)光方式[J].上海照明科技及應用趨勢論壇，2012[3]朱麗麗.基于AVR單片機與溫度傳感器DS18B20的多點溫度測量[J].電工電氣，2010[4]顏重光.LED燈具低壓驅(qū)動技術(shù)[J].電子質(zhì)量，2009[5]鄭永義.量像頻移脈寬調(diào)制（F-PWM）調(diào)光[J].上海節(jié)能，2012[6]丁明亮,唐前.51單片機應用設計與仿真--基于KeilC與Proteus.北京：北京航空航天大學出版社,2009年[7]李華主編.MCS251系列單片機實用接口技術(shù)[M].北京:北京航天航空大學,2003年.19～37[8]袁新燕.關(guān)于“單片機原理與應用”教學的討論[J].電腦開發(fā)與應用,1997,10（4）：56～59[9]程安寧，王晉.電子設計工程.白光LED的PWM驅(qū)動方式分析,2010(2)109-111頁[10]趙國強，智能臺燈，科學啟蒙，2007，第Z1期[11]黃繼昌.電子元器件應用手冊，北京:北京人民郵電出版社，2004[12]李朝青.單片機原理及接口技術(shù)(第三版).北京：北京航空航天大學出版社,2005[13]位永輝;楊威，基于BISS0001的智能臺燈設計，電子元器件應用，2010，第7期[14]周航慈.單片機應用程序設計技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學出版社,2011[15]張毅剛.MCS-51單片機應用設計[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2007[16]AT89C51DATASHEEPPhilipsSemiconductors1999.dec[17]王水平.PWM控制與驅(qū)動器使用指南及應用電路[M].西安:西安電子科技大學出版[18]Yang.Y.,Yi.J.,Woo,Y.Y.,andKim.B.:?OptimumdesignforlinearityandefficiencyofmicrowaveDohertyamplifierusinganewloadmatchingtechnique?,Microw.J.,2001,44,(12),pp.20–36[19]Vizimuller,P.?RFdesignguide-systems,circuits,andequations?(ArtechHouse,Boston,MA,1995)[20]R.Dye,“VisualObject-OrientatedProgramming,”Dr.DobbsMacintoshJournal,Sept.1st(1991).附錄#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include<UART.H>#defineucharunsignedchar #defineuintunsignedint sbitLED=P1^0; sbitLamp=P1^4; sbitKey1=P1^1; sbitKey2=P1^2; sbitKey3=P1^3; sbitADC_CS=P2^3; sbitADC_CLK=P2^0; sbitADC_DAT=P2^1; sbitModule=P2^2; sbitJDQ_OUT=P1^7;uchargCount=0; uchargIndex; uintgTime=0; /*********************************************************///毫秒級的延時函數(shù)，time是要延時的毫秒數(shù)/*********************************************************/voidDelayMs(uinttime){ uinti,j; for(i=0;i<time;i++) for(j=0;j<112;j++);}/*********************************************************///ADC0832的時鐘脈沖/*********************************************************/voidWavePlus(){ _nop_(); ADC_CLK=1; _nop_(); ADC_CLK=0;}/*********************************************************///獲取指定通道的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果/*********************************************************/ucharGet_ADC0832(){ uchari; uchardat1=0; uchardat2=0; ADC_CLK=0; ADC_DAT=1; _nop_(); ADC_CS=0; WavePlus(); ADC_DAT=1; WavePlus(); ADC_DAT=0; WavePlus(); ADC_DAT=1; for(i=0;i<8;i++) { dat1<<=1; WavePlus(); if(ADC_DAT) dat1=dat1|0x01; else dat1=dat1|0x00; } for(i=0;i<8;i++) { dat2>>=1; if(ADC_DAT) dat2=dat2|0x80; else dat2=dat2|0x00; WavePlus(); } _nop_(); ADC_DAT=1; ADC_CLK=1; ADC_CS=1; if(dat1==dat2) returndat1; else return0;}/*********************************************************///定時器初始化/*********************************************************/voidTimerInit(){ TMOD=0x01; TH0=252; TL0=24; ET0=1; EA=1; TR0 =1; }/*********************************************************///手動控制/*********************************************************/voidManualControl(){ //亮度減少 if((Key2==0)||(UART_Data==2)) { UART_Data=0; if(gIndex>0) { gIndex--; DelayMs(300); } } //亮度增加 i