智能照明控制系統(tǒng)功能需求

1、智能照明控制系統(tǒng)功能需求設(shè)計設(shè)計小組：Two成員：馮佩瑜、陳健華一、系統(tǒng)設(shè)計概括本系統(tǒng)以光敏電阻的光強采集、A/D轉(zhuǎn)換、單片機AT89c51為核心，組成最小控制系統(tǒng)，并和高亮LED顯示電路共同構(gòu)成。外界光強的大小通過電壓的線性轉(zhuǎn)換，并用延時來控制燈亮度來體現(xiàn)。該系統(tǒng)能夠隨環(huán)境光強的變化或軟件所設(shè)定的時間白動控制燈的亮滅；同時系統(tǒng)可以根據(jù)光線強度自動控制燈的亮度，也可以手動調(diào)節(jié)燈的亮度。二、總體設(shè)計本設(shè)計硬件電路包括電源模塊、光線采集模塊、模數(shù)模塊、AT89C51單片機模塊和LED顯示電路模塊等5部分組成。各模塊之間的關(guān)系如圖。主控系統(tǒng)模塊采用基于51內(nèi)核的AT89C51單片機及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路來完

2、成信號采集、控制和通信功能，在本設(shè)計中AT89C51單片機模塊擔(dān)當(dāng)了控制核心，首先通過光線采集電路對外部的光強參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集，輸出的電壓值經(jīng)過8位A/D轉(zhuǎn)換器，將光敏電阻感應(yīng)光強產(chǎn)生的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號采樣，送至單片機AT89c51進行處理，再通過算法將其與內(nèi)部參考數(shù)據(jù)進行分析與比對，實現(xiàn)當(dāng)外界環(huán)境光強變化時LED燈能夠隨之變化的功能。三、各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計L光線采集模塊光線采集模塊通過ADC0804將光敏電阻感應(yīng)光強產(chǎn)生的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號采樣至單片機，實現(xiàn)對外界環(huán)境光強數(shù)據(jù)的采集。電路連接如2 .模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換電路主要由ADC0804構(gòu)成。當(dāng)溫度值轉(zhuǎn)換為電壓后，還

3、需要將電壓值進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的8位二進制才能送到單片機進行處理。其外圍設(shè)計電路為:C1150pF10k10kU1wnCLK IN19INTRAGNDDGNDVREF.2CLKRVCC DB0(LS8)DB1DB2DB3B4B5B6S8) DD D/IS2018171615141312U3 .AT89C51單片機ADC0804單片機主要通過程序來控制燈的亮滅或燈的亮度。AT89C51單片機電路圖如下：4 .LED顯示模塊RP1 XTAL1XTAL229303112 3 4 5 6一7 81P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.aAA11P2.4/A12P2.5/A13P2.AA

4、14P2.7/A1510K.PL2345&7P3.0/RXDP3.1HXD P3.21FJT O 一 P3.31NTTP3.4/TOP3.5ZT1P3.6.VTO P3.77RDPO.QADOPO.1/AD1P0.2.AD2P03AD3RO.WAD4PO.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7LED顯示模塊主要由高亮LED燈構(gòu)成。主要是由單片機的外部中斷來控制LED燈的亮度。單片機每接收到一個同步信號后，就啟動一個延時程序。而延時的長短由按鍵或是外界光強來改變。當(dāng)延時結(jié)束后，單片機會產(chǎn)生一個觸發(fā)信號，使燈發(fā)光。電路連接如下：接單J斗皙白勺，1_5口LED-RED5 .電源模塊電源模塊主要是由學(xué)習(xí)板連接電腦所獲得的電壓，再分別連到所需電路中去。四、軟件設(shè)計根據(jù)智能照明系統(tǒng)的思想和原理，本次設(shè)計制作的電路比較簡單。根據(jù)光敏電阻、A/D芯片和學(xué)習(xí)板上的51單片的工作原理來編寫程序以達(dá)到所要求實現(xiàn)的照明系統(tǒng)和智能系統(tǒng)。設(shè)計流程圖如下所示：基本要求：系統(tǒng)能夠隨時間和環(huán)境的光線強度白動控制燈的亮滅。（先定時5s使燈不受外界環(huán)境變化的影響，5s結(jié)束后，燈隨外界光強度變化，25s后，燈一直亮）祥1.1如44宗時器TO申諳中斷NT電3)中斷程(a.)主程序發(fā)