如何使用STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能燈光的設(shè)計(jì)
資料介紹
本設(shè)計(jì)所制作的智能燈光主要用來(lái)控制照明燈,通過(guò)檢測(cè)室內(nèi)有無(wú)人員和室內(nèi)光線的強(qiáng)弱來(lái)控制照明燈的開(kāi)啟和關(guān)閉,以達(dá)到根據(jù)不同的環(huán)境,人們的不同需要實(shí)現(xiàn)室內(nèi)不同位置的照明需求,并且可以通過(guò)遙控對(duì)室內(nèi)的燈光進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)/手動(dòng)切換,更加人性化的設(shè)計(jì),讓該系統(tǒng)有了更高的實(shí)用價(jià)值。
該設(shè)計(jì)主要由主控板和遙控器組成,其中:主控板包括單片機(jī)控制模塊、檢測(cè)輸入模塊、射頻通訊模塊、PC上位機(jī)監(jiān)控模塊、驅(qū)動(dòng)電路模塊、繼電器輸出模塊。遙控器包括單片機(jī)控制模塊、無(wú)線射頻模塊、鍵盤(pán)模塊、顯示器模塊。通過(guò)測(cè)試,系統(tǒng)穩(wěn)定,能夠根據(jù)外界環(huán)境的變化自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)的控制。由于單片機(jī)的I/O口資源豐富,可將后級(jí)擴(kuò)展成多路自動(dòng)開(kāi)關(guān),同時(shí)控制多路照明燈,使其應(yīng)用于賓館、學(xué)校、家庭等環(huán)境。所以該設(shè)計(jì)具有較廣泛的應(yīng)用前景。
鑒于無(wú)線通訊與燈光智能系統(tǒng)的重要意義及單片機(jī)在該系統(tǒng)中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),本論文選擇以單片機(jī)為核心,以紅外感應(yīng)與光強(qiáng)感應(yīng)為被測(cè)量,開(kāi)關(guān)按鈕可切換狀態(tài),設(shè)計(jì)了智能燈光系統(tǒng)。不但實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)對(duì)燈光的自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與遙控器的通訊,還在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的顯示,操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)便化,讓系統(tǒng)更容易被用戶使用。
論文結(jié)構(gòu)安排如下:
第一章:智能燈光系統(tǒng)的普遍性性與研究現(xiàn)狀,以及論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)。
第二章:總體設(shè)計(jì)方案與硬件設(shè)計(jì),其中包括主控板和遙控器的設(shè)計(jì)。
第三章:主控板和遙控器的程序設(shè)計(jì)。
第四章:調(diào)試結(jié)果。
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
如圖2-1所示,單片機(jī)選用STC89C52,通過(guò)光強(qiáng)檢測(cè)模塊檢測(cè)出外界光強(qiáng),是否合適開(kāi)燈,由紅外檢測(cè)模塊檢測(cè)是否有人進(jìn)入房間,通過(guò)主控板的單片機(jī)進(jìn)行控制。在主控板上有狀態(tài)轉(zhuǎn)換按鍵,通過(guò)按鍵控制各個(gè)房間的狀態(tài),是強(qiáng)制開(kāi)/強(qiáng)制關(guān)/自動(dòng)狀態(tài)。主控板通過(guò)無(wú)線射頻模塊與遙控器通訊,給遙控器傳送各個(gè)房間的狀態(tài)信息,并且接收遙控器發(fā)來(lái)的控制信號(hào)。在遙控器上,把接收來(lái)的狀態(tài)信號(hào),將其通過(guò)LCD1602顯示屏顯示出來(lái)。用戶在不去該房間的情況下監(jiān)控房間燈光的狀態(tài),并且通過(guò)遙控器上的鍵盤(pán)進(jìn)行控制。時(shí)鐘模塊將當(dāng)前時(shí)間發(fā)送給單片機(jī),單片機(jī)再通過(guò)程序控制,將時(shí)間顯示在顯示屏上。
2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
單片機(jī)選用的是STC89C52,光強(qiáng)檢測(cè)模塊采用光敏電阻實(shí)現(xiàn),紅外檢測(cè)模塊采用HC-SR501 人體紅外感應(yīng)模塊,RS232通訊模塊采用MAX232對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換,無(wú)線射頻模塊采用nRF2401A模塊,顯示屏使用LCD1602,時(shí)鐘芯片使用DS1302,鍵盤(pán)使用可復(fù)位按鍵開(kāi)關(guān)。
2.2.1 主控板電路設(shè)計(jì)
電路設(shè)計(jì)我用的是protel99繪制。由于光強(qiáng)檢測(cè)和紅外檢測(cè)需要較大的空間,我將單片機(jī)P1口都接出來(lái)了外部接口,將其制作成方便安裝的分離模塊式。P0口主要功能是與nRF2401A無(wú)線射頻模塊相連。P2口我將其分成三部分P2.0,P2.1,P2.2三個(gè)管腳我用它們作為繼電器輸出接口;P2.3,P2.4,P0.7作為各個(gè)房間的自動(dòng)狀態(tài)指示燈;P2.5,P2.6,P2.7采集主控板上按鍵信號(hào),用于轉(zhuǎn)換各個(gè)房間的控制狀態(tài)。TXD和RXD兩個(gè)管腳分別接MAX232芯片的R1_OUT和T1_IN位,作為單片機(jī)與PC通訊的接口。電路原理圖如圖2-2所示。
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