教室智能灯毕业论文

2014届毕业生毕业论文题目:基于51单片机的智能灯设计院系名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：2014年9月1日II摘要社会在不断进步，人类在不断追求，市场在不断变化，高科技应用含量决定着产品发展的新趋势和前景，智能化技术在电子产品领域的应用意义深远。随着电子产品的快速发展，家用电器也越来越偏向智能化，已经应用于实际中的有智能洗衣机，智能电饭锅，智能电磁炉等，而所用的智能化家用电器都用一个共同的特点，都是利用单片机作为中央控制单元。结合了单片机的智能家用电器和普通家用电器相比，功能上更强，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更节省电能，提高了家用电器的品质。智能灯以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础，以BISS0001信号处理电路，利用单片机进行处理，以达到便于控制的目的。当无人在时，系统也会使灯自动熄灭，以达到节省能源的目的。关键词：智能灯BISS0001单片机STC89C51IIIIV目录摘要...............................................................IIAbstract.............................................错误!未定义书签。1绪论...............................................................11.1智能灯系统概述.................................................11.2毕业设计内容...................................................22.系统主要器件介绍...................................................32.1STC89C51.......................................................32.2BISS0001.......................................................33.系统组成及电路设计.................................................73.1系统组成部分...................................................73.2电路设计部分...................................................84.传感器部分........................................................104.1热释电红外传感器的原理特性....................................104.2热释电红外传感器的工作原理....................................104.3光敏电阻......................................................115.软件程序设计.....................................................145.1总体程序框图...................................错误!未定义书签。总结及展望...........................................错误!未定义书签。致谢................................................................15参考文献............................................................16附件..............................................错误!未定义书签。11绪论1.1智能灯系统概述随着科技的高速发展，各种各样的科技产品、家用电器开始走入人们的生活，这一切都大大地提高了人们的工作效率、改善了人们的生活，现在电器的发展趋势是智能化，这样会使人们使用起来更加方便。随着智能控制理论和人工智能研究的深入，各种更加逼真地模拟人类智能的家用电器会更多地出现，而单片机和智能理论的结合，将来不但更多地改进现行家用电器，而且将会产生全新的家用电器。家用电器因为单片机的加入而走向智能化，并且随着人们生活水平的提高日益走向平民化，我们的生活也随着家用电器的发展越来越方便、舒适。随着家用电器的发展，作为家用电器当中的小灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化。灯是人们生活中用来照明的一种家用电器。它一般分为两种，一种是立柱式的，一种是有夹子的。它的工作原理主要是把灯光集中在一小块区域内，集中光线，便于工作和学习。一般灯用的灯泡是白炽灯或者节能灯泡，有的灯还有应急功能，用于停电时无电照明。目前，灯具市场上出售的灯具种类繁多，一般灯均采用220V交流电源供电，日光灯管、白炽灯泡为光源，手动开关或触摸感应式开光来控制。但这类灯存在很多弊端，一是电压是不安全电压，给人们使用带来不安全因素；二是日光灯还具有频闪效应，经常使用会给人的眼睛带来一定的伤害；三是耗电量大、灯通常都是以日光灯为主，在几瓦到几十瓦之间；四是人工化，人们由于手工操作，往往会忘记关灯，这也造成电能的浪费，到目前为止，在灯具市场上，很少见到采用+5V的直流电源供电的一种人体智能灯，它具有既不会出现触电，使用寿命长、无辐射、又不污染等优点，有许多普通按键灯所无法比及的优势，智能化灯一方面可以更节省电能，有利于环保。同时，智能灯在黑暗的时候自动开关灯的功能也让使用者使用起来更方便，省去黑暗摸灯的麻烦。智能灯可分为自动和手动两种模式。在自动模式下，灯能根据环境光的明暗与人是否被灯所检测到来自动开启灯。在这里设计了以人体红外辐射（波长为9.5um）传感控制电路。当人体在灯的范围内时，灯自动感应环境光线，调节发光亮度，自动感应开灯；当人体太靠近时，灯自动感应，若在一定时间内未离开桌2面则自动熄灭。当人离开时则自动关灯，达到节约能源的目的。灯是一般家庭的生活必需品，但由于经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。全球这么多灯，估算一下，消耗能源可观。另一个是作为一个必需品，当然要使生活变得更方便，省去了黑暗中开灯的麻烦。本系统在实验室进行了实物实验。热释电红外探测器1的距离是4m左右（距离可调），主要是因为般来说是门离书桌的距离;以便黑暗中时人一到门口则启动，省去了开灯的麻烦，用户可以根据自己的实际情况进行距离调节。红外测距探测器的距离是20cm左右（距离可调），有时人学习累了，趴在桌子上睡觉，而忘了关灯,这时系统就会检测到，从而启动延时程序，一段时间过后，灯就会自动熄灭。1.2毕业设计内容1.2.1设计内容和实现功能名称：基于STC89C51的智能灯内容及要求:设计并制作一种智能灯，主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。其特点是在有人时根据环境光线检测有人自动开灯，省去了黑暗中摸开关麻烦，无人时关灯，节约能源。具体要求如下：1．以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础，以BISS0001信号处理电路，利用单片机进行处理，以达到便于控制的目的；2．有人在附近时，灯便会根据环境光线检测有人自动开灯，省去了黑暗中摸开关麻烦；3.学习太累了时，趴在桌子上睡会儿时，灯就会自动熄灭；4.当无人在时，系统也会使灯自动熄灭，以达到节省能源的目的1.2.2系统分析灯已是千家万户的必需生活用品，经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。当夜晚来临时，人们又摸黑去开灯，非常不方便。在这里设计了以人体红外辐射（波长为9.5um）传感控制电路。当人体在灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯；当人体太靠近桌面时，若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭。当人离开时则自动关灯，达到节约能源的目的。单片机在本次智能节能灯设计中的主要控制单元，主要控制电路灯光，控制电路是在单片机的控制下工作。32.系统主要器件介绍2.1主控芯片介绍STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X51可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。EA/VP31X119X218RESET9P37/RD17P36WR16P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30P31/TXD11P30/RXD10GND20VCC40U1STC89C52图2STC89C51单片机引脚图单片机是美国STC公司最新推出的一种新型51内核的单片机。片内含有Flash程序存储器、SRAM、UART、SPI、PWM等模块。（一）STC89C51主要功能、性能参数如下：（1）内置标准51内核，机器周期：增强型为6时钟，普通型为12时钟;（2）工作频率范围：0~40MHZ，相当于普通8051的0~80MHZ;（3）STC89C51RC对应Flash空间：4KB;（4）内部存储器（RAM)：512B;（5）定时器\计数器：3个16位；4（6）通用异步通信口（UART）1个；（7）中断源:8个；（8）有ISP(在系统可编程）\IAP(在应用可编程),无需专用编程器\仿真器；（9）通用I\O口：32\36个；（10）工作电压：3.8~5.5V；（11）外形封装：40脚PDIP、44脚PLCC和PQFP等。（二）STC89C51单片机的引脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入