论文总字数：21618字

摘 要

根据统计，照明在我国的用电量中占到了总发电量的12%，但是照明系统的不完善和人们的绿色照明意识比较差，导致了极大的能源浪费。随着科技发展的越来越快，照明器具逐步趋向成熟，所以应该在照明灯的控制系统上寻取方法，将照明控制系统更加完善，从而能够实现节约能源。

本文设计并实现了一个照明灯控制系统。核心器件为STC89C52单片机，利用光敏电阻和热释电红外线传感器模块采集室内相关信号，经PCF8591芯片进行A/D转换，能够自动地控制照明灯的开关状态。用液晶屏显示出当前时间和光线强度；利用按键模块人为的调节时间和强制开关照明设备。本次设计硬件部分主要包括了STC89C52单片机主控模块、HC-SR501热释电红外线传感器模块、光敏模块、1602液晶显示模块、按键模块、闹钟模块和PCF8951的A/D转换模块。

此次设计达到了智能的控制照明设备的要求，能够根据光线进行强弱调节，根据外界是否有人进行开关控制，达到了节能的目的。

关键词：传感 单片机 信号转换 照明控制

Design and Implementation of Lighting Control

Abstract

According to statistics, the lighting in our electricity consumption accounts for a total capacity of 12%, but the lighting system is far from perfect and relatively poor people's awareness of green lighting, led to a huge waste of energy. Along with the development of science and technology and faster, lighting is becoming increasingly mature, so we should seek in the lighting control system, better lighting control systems, making it possible to achieve energy savings.

I design and implement a lighting control system. Core device for STC89C52 microcontroller, using photoresistors and Pyroelectric infrared sensor module related to indoor signal PCF8591 A/D conversion, intelligent control lighting strength of the light switch and lamp brightness adjustment. Using the LCD screen shows the current time and light intensity; using the key module of the artificial regulation and compulsory switch lighting. This design hardware parts include the STC89C52 single-chip computer control module and HC-SR501 Pyroelectric infrared sensor modules, photosensitive, 1602 LCD display module, press the module, the module alarm module and PCF8951 a/d converter module.

The design meets the requirements of intelligent control lighting, light intensity adjustment, depending on whether the outside switch control, achieve the goal of energy saving.

Keywords: Microcontroller, Sensor; Lighting Control; A/D converter

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 1

1.3 可选择的照明灯控制系统方案 1

1.4 本文的主要工作 2

1.4.1 设计要求 2

1.4.2 系统设计 3

1.4.3 系统的整体功能描述 3

第二章 硬件设计 4

2.1 系统的设计方案 4

2.2 主控模块 4

2.2.1 单片机的选择 4

2.2.2 STC89C52RC单片机芯片的管脚说明^[8] 5

2.2.3 主控模块的电路设计 6

2.3 热释电红外模块 7

2.3.1热释电红外器件的选择 7

2.3.2 HC-SR501 7

2.3.3 热释电红外感应模块的电路设计 9

2.4 光线强度检测模块 9

2.4.1 光敏电阻的特性 9

2.4.2 光敏电阻的选择 9

2.5 信号转换模块 10

2.5.1 PCF8591概述 10

2.5.2 PCF8591功能描述 11

2.5.3 PCF8591的D/A转换和A/D转换 13

2.5.4 PCF8591的电路设计 14

2.6 按键与液晶显示模块 15

2.6.1 按键的系统的功能 15

2.6.2 液晶显示原理 15

2.6.3 液晶显示模块 15

2.6.4 按键与液晶模块的电路设计 16

2.7 闹钟模块 16

第三章 软件设计 18

3.1 软件设计流程 18

3.2 热释电红外感应模块与光线强度检测模块的程序设计与说明 19

3.2.1 热释电红外感应模块的说明 19

3.2.2 光线强度检测模块的说明 19

3.3信号转化模块的程序设计与说明 20

3.4按键、液晶显示模块的程序设计与说明 20

3.4.1 液晶显示 21

3.4.2 按键模块的设置 23

3.5 闹钟模块的程序 24

第四章 软硬件测试 26

4.1 软件仿真 26

4.2硬件的焊接与测试 26

4.2.1 硬件电路的焊接 26

4.2.2 单片机的程序下载 26

4.2.3功能测试 27

第五章 总结与展望 30

5.1 总结 30

5.2 展望 30

参考文献 32

致谢 34

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