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2021年09月16日 | 34-基于51单片机的教室智能照明控制设计
2021-09-16 来源：eefocus
具体实现功能
系统由STC89C52单片机+时钟芯片DS1302+液晶屏LCD1602+光敏电阻+红外对管+LED灯模块+按键模块构成。
具体功能：
1、用4个LED灯模拟教室的照明灯，人数小于10人亮一个灯，10-20人亮二个灯，20-30人亮三个灯，大于30人则全亮四个灯；
2、教室使用两个红外对管来检测是否有人进入并进行人数统计，人数可以统计到二位数99人，并实时将人数显示到液晶屏LCD上，液晶屏同时显示实时日期/时间/星期；
3、利用光敏电阻检测教室的光线强弱；
4、系统分自动/手动模式，可以通过按键切换模式，并有LED指示当前所在模式；
5、在自动模式下，可以设定定时时间段，在定时时间段内，当教室有人（人数大于0）的情况下，如果光线暗则自动打开照明灯，照明灯点亮个数根据人数而定；
6、非定时时间段或者教室无人的情况下，关闭所有照明灯；
7、在手动模式下，可以通过手动开关控制照明灯的亮灭，人数统计部分仍然生效。
设计背景
随着我国城市的发展、经济的繁荣、社会的进步和人们提高生活水平及环境质量的要求，城市道路照明和城市的夜景照明已经成为城市规划、建设和管理中的一项重要工作。城市道路照明是方便城市居民必备的生活条件，而城市的夜景照明是再塑和美化城市形象、鼓舞民心、振奋精神的一项非常有意义的工作。近几年来，全国许多大城市、甚至一些中小城市的各级领导，都格外重视道路照明和夜景照明工作。城市亮化作为形象工程的重要组成部分，越来越被政府所重视，大量的资金投入进行建设和改造，使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌，绚丽多彩，但问题也随之而来，能耗的逐年攀升，由此产生的某些问题亦逐渐显露出来，如城市路灯的维护量增大，带来人员不足；维护费用增加，社会成本过高，电费支出过多，财政承担相对困难；光污染现象严重……这些问题的产生无疑给当地的路灯管理部门的各方面工作带来很大的压力，急切加以解决。尤其是在当前环境条件每况愈下的形势下，低碳、节能、环保越来越受到人们的重视。旧式的控制系统存在功耗大，公共资源得不到充分应用，效率低等消极影响。伴随着微电子技术的发展和单片机技术在各行各业中的应用，近几十年来,基于单片机的交通灯智能控制系统对城市路灯系统进行全面的升级,不仅实现了智能控制，而且降低了运行成本。因此，智能路灯控制系统的推广，可以改变城建系统企业传统的管理服务方式，提高服务效率，并对提高城市形象起到了极大的推动作用。
硬件设计
本设计由主控单元、LCD显示模块、物体检测模块、环境明暗检测模块、电源模块、功率调节等模块组成。
软件设计
支路控制器采用52单片机为核心，控制两个单元电路。应用独立式按键进行功能选择，通过1602液晶实时显示设定时间、故障路灯编号和功率调节的范围。通过光敏电阻检测环境明暗程度实现自动开灯和关灯功能，同时还能检测路灯故障。应用漫反射式红外光电开关对物体运动状态进行检测，当物体经过设定位置时，光电开关把检测到的信号传给支路控制驱动模块，主控单元发出指令，通过单元控制驱动模块来调节LED路灯工作状态。
原理图
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。
程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。
仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
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