摘 要

随着学校的发展和学生人数的增多，学生对教室和自习室的需求也逐渐增加，这就对教室和自习室的照明设备有了更高的要求。由于现在大学教室的照明管理普遍都是通过管理员手动控制开关来完成的，这就会导致教室会存在“长明灯”、“无人亮灯”等电能浪费的情况，并且这种控制方式不能有效的根据教室内的学生人数、当前的自然光亮度来控制教室内需要开灯的数量。针对这些问题，我们需要设计一个智能控制系统来更加有效的对教室内的照明进行控制，从而达到节约能源和延长灯具寿命的目的。

本文设计了一个基于单片机的智能教室照明控制系统，利用STC89C52单片机电路设计、接口技术和C语言编程原理来完成该智能系统各节点的工作；利用红外感测技术来检测教室内实时的人数，实现有人开灯无人则关灯；利用光敏电阻和模数转换芯片来判断当前的光照强度，光照强度大于设定值则开灯，小于则关灯，最终实现智能控制教室照明的目的。

智能教室照明控制系统将智能控制系统应用到了学校，在保证教室正常照明的要求下，合理的利用自然光作为辅助光源，根据教室内的人数决定开启灯具数量，较好的解决的现在大学教室普遍存在的问题，具有一定的发展前景。

关键词：教室照明；智能控制；节能；单片机

Abstract

With the development of the school and the rise in the number of students, the requirements of students in the classroom and the room for individual study is also gradually increased, it's have a higher request for the classroom and the room for individual study lighting equipment. Now that lighting management university classrooms are generally controlled by the administrator to manually switch to complete, which will lead to the classroom there will be "long light", "no light" and energy waste situation, and this control is not effective according to the number of students in the classroom, current natural light brightness to control the number of lights needed in the classroom. To solve these problems, we need to design a more efficient intelligent control system controlled lighting in the classroom so as to achieve the purpose of saving energy and prolonging lamp life.

This paper presents a smart classroom lighting control system based on single chip, use STC89C52 microcontroller circuit design, interfacing and C programming language to accomplish the work of the principle of the intelligent node system; use infrared sensing technology to detect the number of real-time classroom, implement to turn on the light when someone in the classroom; use of light-sensitive resistors and analog-digital conversion chip to determine the current light intensity, implement to turn on the light when light intensity is greater than the set value, objective ultimately intelligent control of classroom lighting.

Smart Classroom lighting control system intelligent control system is applied to the school, to ensure the requirements of the classroom normal lighting, rational use of natural light as an auxiliary light source, decided to open the number of lamps in accordance with the number of the classroom, the better solution is now university classroom widespread the problem with a certain prospect.

Key Words：classroom illumination；Intelligent control；energy conservation；single chip Microcomputer

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 智能照明控制系统的研究现状 1

1.2.1有线智能控制系统 1

1.2.2无线智能控制系统 2

1.3 智能照明控制系统的优点 2

1.4 研究的主要目标及内容 2

第2章 相关技术与开发工具 4

2.1 接口技术 4

2.2 C语言 4

2.3 Keil C51 5

2.4 Protel DXP 5

第3章 系统硬件设计 6

3.1 系统总体设计 6

3.2 单片机模块设计 6

3.2.1 STC89C52管脚功能说明 6

3.2.2 单片机模块电路设计 8

3.3 光线检测电路 8

3.3.1 光敏电阻简介及其主要特性 8

3.3.2 电压比较器简介及其主要特性 8

3.3.3 光线检测模块电路设计 9

3.4 红外对管检测电路 10

3.4.1 红外对管简介及其主要特性 10

3.4.2 红外对管检测模块电路设计 11

3.5 时钟电路 12

3.5.1 DS1302简介及其主要特性 12

3.5.2 时钟电路设计 12

3.6 电源电路 13

3.7 键盘和开关控制电路 13

3.8 显示屏电路 14

第4章 系统程序设计 15

4.1 程序主体设计 15

4.2 人数统计程序设计 15

4.3 时钟模块程序设计 16

第5章 系统功能测试 18

5.1 LCD屏显示 18

5.2 手动模式 19

5.3 自动测试 19

5.4 测试中发现的问题及总结 20

第6章 总结与体会 21

参考文献 22

致谢 23

附录 24

第1章 绪论

1.1 课题背景

随着全球经济的发展和人类文明的进步，人们对能源的依赖程度越来越高，特别是化石能源，现代社会人们的生产和生活已经离不开化石能源。但是化石能源是不可再生的，随着化石能源不断被使用和消耗，能源危机已经成为摆在全球所有国家面前的重大问题，特别是到了二十一世纪，节约能源和保护环境已经成为各国想要长期发展的重中之重。我国作为人口大国，每年消耗的能源在全球中占了很大的比例，是世界第二大能源生产国和第二大能源消费国，能源在我国也就显得更为重要，节能在我国已经是经济和社会发展的一项长远的战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务目标。

随着我国城市的发展、经济的繁荣、社会的进步和人们生活生活水平的提高，人们对城市道路照明、建筑工地照明、各种室内照明的要求也越来越高，照明用电水平逐年提高，用电量和用电负荷的需求日益增长，如不采取合理的照明节电措施，势必会照成较大的能源浪费，因此，对各种照明系统的节能控制也就更加重要。