基于單片機(jī)的智能樓宇燈光控制畢業(yè)設(shè)計(jì)

第第頁(yè)目錄TOC\o"1-3"\h\u111098383第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)與調(diào)研 35634第二部分設(shè)計(jì)說(shuō)明 562582.1

智能燈光控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀 510032.2現(xiàn)有智能照明控制系統(tǒng)的分析 523763第三部分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 7258703.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 793993.2系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7269133.3系統(tǒng)功能描述 7113613.4系統(tǒng)硬件電路框圖 8306183.5AT89C52芯片介紹 8177863.6單片機(jī)最小系統(tǒng) 9229363.7光照強(qiáng)度檢測(cè)模擬電路設(shè)計(jì) 11161993.8人體檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 1381923.9軟件設(shè)計(jì)流程圖 1428520第四部分結(jié)束語(yǔ) 1512600第五部分致謝 162912第六部分參考文獻(xiàn) 16第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)與調(diào)研在社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)信息技術(shù)不斷膨脹的今天，社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展很大程度上取決于資源開(kāi)發(fā)利用，但是不斷增加的能源需求和有限的資源數(shù)量給人類(lèi)的生存發(fā)展造成了相當(dāng)大的威脅,能源短缺問(wèn)題變成了全球性問(wèn)題，同時(shí)也成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展絆腳石。怎樣有效利用能源和節(jié)約利用能源成為每個(gè)國(guó)家緊迫的問(wèn)題，而符合可持續(xù)發(fā)展要求無(wú)疑是節(jié)約能源。在英國(guó)，你會(huì)很少見(jiàn)到大型徹夜燈光照明的現(xiàn)象，大型公司和政府部門(mén)，你是看不到虛浮華麗的所謂“照明工程”。當(dāng)你漫步在倫敦街頭，看不到大面積光華淌瀉與樓體通明的景觀，所有照明都基本以不影響人們的正常生活節(jié)奏為準(zhǔn)。許多店鋪櫥窗的燈光在打烊后會(huì)全部關(guān)閉，有些店鋪還采用定時(shí)關(guān)燈裝置。在政府住宅樓和公寓樓內(nèi)，樓道里的公用燈也大多采用自動(dòng)斷電裝置。作為提高能源使用效率最重要的途徑之一，德國(guó)政府努力推動(dòng)能源公司實(shí)施“供熱供電結(jié)合”，鼓勵(lì)能源公司將發(fā)電的余熱盡可能用于供暖。2002年，德國(guó)頒布了促進(jìn)“供熱供電結(jié)合”的法規(guī)，根據(jù)這一法規(guī)，政府向?qū)嵤┰摯胧┑哪茉垂荆绕涫切⌒湍茉垂咎峁┭a(bǔ)助，幫助他們置辦相應(yīng)設(shè)備。中國(guó)城市每年用于公共照明的能源支出高達(dá)280多億，節(jié)能空間巨大。其中路燈照明能耗占30%以上。發(fā)展城市道路照明的同時(shí)，路燈以供街道照明以外，還大力興建了不少景觀照明工程，美化城市的夜景，但同時(shí)也帶來(lái)了能耗的極大浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)2005年，我國(guó)全社會(huì)的總用電量約為24000億kW·h，照明用電量約為3000億kW·h，且每年以13%～14%的速度遞增，預(yù)計(jì)到2010年，照明用電量將超過(guò)5000億kW·h，新增照明用電2000億kW·h[1]。對(duì)高等院校，據(jù)測(cè)算，其照明耗電占本單位所有耗電的40%左右，可見(jiàn)在保證照明質(zhì)量的前提下，對(duì)教室燈光進(jìn)行自動(dòng)控制，其節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益都是相當(dāng)可觀的。目前對(duì)燈光的智能控制，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)始采用，但針對(duì)教室燈光的控制智能系統(tǒng)還不是很完善，依然是人工管理占主導(dǎo)地位?，F(xiàn)在伴隨各類(lèi)大、中專(zhuān)院校的擴(kuò)招，教學(xué)樓不斷擴(kuò)建，教室用電負(fù)荷不斷加大，教室用電系統(tǒng)管理不善，造成學(xué)校資源的浪費(fèi)與經(jīng)濟(jì)損失，這種做法顯然與當(dāng)今節(jié)約能源的理念相違背。當(dāng)今許多教室采用比較傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)：在主電源經(jīng)過(guò)一個(gè)配電箱分出多個(gè)支路，這些支路再分別向燈具供電，然后再通過(guò)串接在照明中的單雙極開(kāi)關(guān)來(lái)通斷供電線路[9]，所以該控制系統(tǒng)只能通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)控制燈具，無(wú)法實(shí)現(xiàn)比較人性化、多功能化的系統(tǒng)管理。如在國(guó)內(nèi)外有些燈光控制系統(tǒng)采用聲控形式但是其沒(méi)有經(jīng)過(guò)單片機(jī)等芯片的處理使用仍是將采集信號(hào)處理后傳遞給邏輯電路來(lái)進(jìn)行燈光控制，假使外界條件惡劣如有噪聲等仍會(huì)造成電能的浪費(fèi)，而且邏輯電路只能實(shí)現(xiàn)較少功能，綜合而言，整個(gè)系統(tǒng)雖然簡(jiǎn)單但是功能不全，而且無(wú)法人性化控制?，F(xiàn)代自動(dòng)化程度不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷普及應(yīng)用，教室燈光系統(tǒng)也應(yīng)朝著更人性化智能化得方向發(fā)展。本系統(tǒng)采用熱釋電紅外傳感器和光敏三極管來(lái)感知人體信息和外部光照環(huán)境改變，并通過(guò)單片機(jī)及軟件編程的技術(shù)實(shí)現(xiàn)燈光系統(tǒng)的控制，達(dá)到了部分智能化的控制。第二部分設(shè)計(jì)說(shuō)明2.1

智能燈光控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀

智能控制技術(shù)發(fā)展方向主要有基于人工智能技術(shù)的智能控制方向、智能控制的模糊控制方向和智能控制的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方向，在智能控制的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方向上，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯有機(jī)結(jié)合的神經(jīng)模糊技術(shù)，已成為近年來(lái)的一個(gè)熱門(mén)課題澳大利亞邦奇開(kāi)發(fā)的Dynalite分布式智能燈光控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是模塊化結(jié)構(gòu)和分布式控制，各功能模塊之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線直接相互通信，當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)影響其它模塊，可靠性高。美國(guó)LC&D智能燈光控制系統(tǒng)是一套由計(jì)算機(jī)微處理器控制的低壓繼電器配電盤(pán)組成，按照客戶(hù)對(duì)室內(nèi)外照明的具體要求，設(shè)定照明控制的時(shí)間、區(qū)域、方法來(lái)控制每一個(gè)獨(dú)立的回路，也有手動(dòng)開(kāi)關(guān)直接控制。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的真善美智能燈光系統(tǒng)具有集中控制、多點(diǎn)操作、集中顯示、停電自鎖、免打擾、遙控功能等智能功能，使家居生活更加方便和舒適。但是，國(guó)內(nèi)外智能燈光系統(tǒng)的研究存在著如下問(wèn)題：（1）現(xiàn)有國(guó)外智能燈光系統(tǒng)主要控制照度這個(gè)數(shù)量指標(biāo)，國(guó)外的研究主要集中于辦公室照明，以節(jié)能為主要目的，但據(jù)照明科技最新研究成果表明，非定量指標(biāo)（如舒適性和藝術(shù)性等）對(duì)室內(nèi)照明光環(huán)境質(zhì)量影響更大。（2）國(guó)內(nèi)一些智能燈光控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)集中控制和集中顯示，具有一定的智能性，但其只能控制房間中的一個(gè)燈或一組燈的開(kāi)、關(guān)，不能實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景控制，也不能對(duì)燈光的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，不能產(chǎn)生多種照明效果。（3）針對(duì)住宅照明光環(huán)境研制的智能燈光控制系統(tǒng)產(chǎn)品很少，還有很大的開(kāi)發(fā)前景。2.2現(xiàn)有智能照明控制系統(tǒng)的分析一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展絆腳石。怎樣有效利用能源和節(jié)約利用能源成為每個(gè)國(guó)家緊迫的問(wèn)題，而符合可持續(xù)發(fā)展要求無(wú)疑是節(jié)約能源。在英國(guó)，你會(huì)很少見(jiàn)到大型徹夜燈光照明的現(xiàn)象，大型公司和政府部門(mén)，你是看不到虛浮華麗的所謂“照明工程”。當(dāng)你漫步在倫敦街頭，看不到大面積光華淌瀉與樓體通明的景觀，所有照明都基本以不影響人們的正常生活節(jié)奏為準(zhǔn)。中國(guó)城市每年用于公共照明的能源支出高達(dá)280多億，節(jié)能空間巨大。其中路燈照明能耗占30%以上。發(fā)展城市道路照明的同時(shí)，路燈以供街道照明以外，還大力興建了不少景觀照明工程，智能燈光控制系統(tǒng)是指用計(jì)算機(jī)技術(shù)并輔助以其它手段，對(duì)電力照明實(shí)行自動(dòng)控制，提供合適照明光環(huán)境的同時(shí)降低照明系統(tǒng)電能消耗和其它使用費(fèi)用。智能燈光控制系統(tǒng)于手動(dòng)燈光控制系統(tǒng)相比有很多優(yōu)點(diǎn)，包括創(chuàng)造環(huán)境氣氛，改善工作環(huán)境、提高工作效率，良好的節(jié)能效果，延長(zhǎng)光源壽命，管理維護(hù)方便等。第三部分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求在一個(gè)非常大的環(huán)境中，當(dāng)白天光照強(qiáng)度足夠充足時(shí)，照明設(shè)備不啟動(dòng)；當(dāng)光照強(qiáng)度不充足時(shí)，會(huì)根據(jù)人體傳感器檢測(cè)是否有人，開(kāi)啟相應(yīng)的照明設(shè)備，如果人在教室內(nèi)走動(dòng)，則會(huì)依次點(diǎn)亮其行走路徑上的照明設(shè)備；當(dāng)人離開(kāi)時(shí)，蜂鳴器報(bào)警然后照明設(shè)備關(guān)閉。本系統(tǒng)的主要功能是對(duì)燈光的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行智能控制。單片機(jī)是用來(lái)處理光照檢測(cè)模塊和熱釋電紅外線傳感器模塊采集到光照強(qiáng)度、室內(nèi)是否有人等的信息，再根據(jù)接收到的信息通過(guò)控制電路對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，從而實(shí)現(xiàn)照明控制，以達(dá)到節(jié)能的目的。3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)大致可分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分。根據(jù)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的整體功能，選擇合適的元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要涉及到構(gòu)造原理圖，并對(duì)原理圖用protues軟件進(jìn)行仿真，這一步可以說(shuō)是最重要的，它關(guān)系到實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵。然后一旦仿真測(cè)試出我們想要的結(jié)果后，就可進(jìn)行下一步原理圖的繪制。軟件設(shè)計(jì)部分，應(yīng)該結(jié)合硬件電路所要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要針對(duì)光電檢測(cè)電路和熱釋電傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行處理。當(dāng)光強(qiáng)的時(shí)候，系統(tǒng)對(duì)光照進(jìn)行檢測(cè)，產(chǎn)生信號(hào)并處理控制燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，科學(xué)管理燈光的亮與滅，達(dá)到節(jié)約用電的目的。本系統(tǒng)以AT89C52單片機(jī)作為控制裝置的智能控制“頭腦”，采用紅外人體傳感器來(lái)檢測(cè)人體的存在，采用光敏三極管構(gòu)成的電路檢測(cè)光照強(qiáng)度；根據(jù)教室現(xiàn)有開(kāi)燈的條件，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)人體的存在信號(hào)和光照強(qiáng)度信號(hào)來(lái)綜合管理和智能判斷，完成對(duì)教室燈光的智能控制。3.3系統(tǒng)功能描述本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能燈光控制系統(tǒng)的功能大致如下：1.首先通過(guò)紅外傳感器探測(cè)室內(nèi)是否有人，當(dāng)人在移動(dòng)時(shí)，熱釋電傳感器輸出為高電平，沒(méi)人的時(shí)候輸出為低電平，電平值發(fā)送到單片機(jī)端口進(jìn)行整體判斷。2.當(dāng)有人在教室內(nèi)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，啟動(dòng)后通過(guò)光敏電阻自動(dòng)檢測(cè)教室內(nèi)的光照強(qiáng)度，然后根據(jù)光敏傳感器來(lái)發(fā)送光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，當(dāng)室內(nèi)光強(qiáng)大時(shí)，燈不會(huì)打開(kāi)，當(dāng)光強(qiáng)不夠時(shí)就打開(kāi)燈光。如果白天的亮度達(dá)到一定程度，就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。因?yàn)椴捎霉庹諒?qiáng)度檢測(cè)，所以不用考慮白天黑夜時(shí)間段的問(wèn)題，只要室內(nèi)光照強(qiáng)度不夠，且有人時(shí)就會(huì)打開(kāi)燈。即使是陰雨天都會(huì)根據(jù)實(shí)際光照強(qiáng)度來(lái)決定是否開(kāi)燈。3.數(shù)碼管顯示光照強(qiáng)度的具體情況。4.當(dāng)人出去后蜂鳴器報(bào)警然后燈關(guān)閉。3.4系統(tǒng)硬件電路框圖本系統(tǒng)具有對(duì)教室內(nèi)的人體進(jìn)行檢測(cè)和對(duì)光照強(qiáng)度情況進(jìn)行檢測(cè)的功能，并對(duì)燈光進(jìn)行智能控制，達(dá)到方便和節(jié)能的目的。當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度充足時(shí)且教室光照強(qiáng)度大于設(shè)定值時(shí)，不管有沒(méi)有人，燈都不亮。若教室光照強(qiáng)度小于設(shè)定值，控制會(huì)根據(jù)有沒(méi)有人來(lái)確定燈的開(kāi)關(guān)，達(dá)到了智能控制和節(jié)能的作用。光照強(qiáng)度顯示電路AT89C52光照檢測(cè)電路光照強(qiáng)度顯示電路AT89C52光照檢測(cè)電路報(bào)警電路控制電路報(bào)警電路控制電路熱釋傳感器信號(hào)處理電路控制電路熱釋傳感器信號(hào)處理電路控制電路3-1硬件電路框圖3.5AT89C52芯片介紹本系統(tǒng)采用AT89C52單片機(jī)處理芯片，其特點(diǎn)是外圍電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，雖然此款單片機(jī)的工作頻率相對(duì)較低，但本設(shè)計(jì)對(duì)頻率要求不高，能夠滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)的要求。另外此款單片機(jī)有32個(gè)I/O端口，方便了設(shè)計(jì)的需要。圖3.1為單片機(jī)最小系統(tǒng)。因?yàn)?2單片機(jī)的P0口驅(qū)動(dòng)電流小，因此需要外加上拉電阻。圖3-2單片機(jī)最小系統(tǒng)3.6單片機(jī)最小系統(tǒng)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能需求及成本考慮，這個(gè)系統(tǒng)用51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。AT89C52是擁有2個(gè)外部中斷、2個(gè)16位定時(shí)器、2個(gè)可編程串行UART的單片機(jī)。中心控制模塊采用AT89C52單片機(jī)已完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)控制。AT89C52引腳圖如3-3所示。圖3-3AT89C52引腳圖管腳說(shuō)明VCC：電源GND：接地P0口：P0口是一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0口端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接受指令字節(jié)：在程序效驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序效驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位是雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P1口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻的原因，將輸出電流ILL。此外，與AT89C51不同之處是，P1.0和P1.1還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸出（P1.1/T2EX），具體如下表所示。引腳號(hào)功能特性P1.0T2（定時(shí)/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)脈沖輸入），時(shí)鐘輸出P1.1T2EX定時(shí)/計(jì)數(shù)2捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制表3-4P1.0和P1.1的第二功能在Flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)吸收或輸出電流4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P2口寫(xiě)“1”時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流ILL。在訪問(wèn)外部好曾許存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在Flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口接收低8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入端口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流ILL。3.2光照強(qiáng)度檢測(cè)電路設(shè)3.7光照強(qiáng)度檢測(cè)模擬電路設(shè)計(jì)3.7.1ADC0804的介紹圖3-5ADC0804管腳圖管腳說(shuō)明/CS：芯片片選信號(hào)，低電平有效，即/CS=0,該芯片才能正常工作，在外接多個(gè)ADC0804芯片時(shí)，該信號(hào)可以作為選擇地址使用，通過(guò)不同的地址信號(hào)使能不同的ADC0804芯片，從而可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)ADC通道的分時(shí)復(fù)用。/WR:啟動(dòng)ADC0804進(jìn)行ADC采樣，該信號(hào)低電平有效，即/WR信號(hào)由高電平變成低電平時(shí)，觸發(fā)一次ADC轉(zhuǎn)換。/RD:低電平有效，即/RD=0時(shí)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)端口DB0～DB7讀出本次的采樣結(jié)果。UIN（+）和UIN（-）：模擬電壓輸入端，模擬電壓輸入接UIN（+）端，UIN（-）端接地。雙邊輸入時(shí)UIN（+）、UIN（-）分別接模擬電壓信號(hào)的正端和負(fù)端。當(dāng)輸入的模擬電壓信號(hào)存在“零點(diǎn)漂移電壓”時(shí)，可在UIN（-）接一等值的零點(diǎn)補(bǔ)償電壓，變換時(shí)將自動(dòng)從UIN（+）中減去這一電壓。VREF/2：參考電壓接入引腳，該引腳可外接電壓也可懸空，若外界電壓，則ADC的參考電壓為該外界電壓的兩倍，如不外接，則Vref與Vcc共用電源電壓，此時(shí)ADC的參考電壓即為電源電壓Vcc的值。CLKR和CLKIN：外接RC電路產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘頻率CLK=1/1.1RC，一般要求頻率范圍100KHz～1.28MHz。AGND和DGND：分別接模擬地和數(shù)字地。/INT:中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出引腳，該引腳低電平有效，當(dāng)一次A/D轉(zhuǎn)換完成后，將引起/INT=0，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，該引腳應(yīng)與微處理器的外部中斷輸入引腳相連（如51單片機(jī)的INT0,INT1腳），當(dāng)產(chǎn)生/INT信號(hào)有效時(shí)，還需等待/RD=0才能正確讀出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，若ADC0804單獨(dú)使用，則可以將/INT引腳懸空。 DB0~DB7：輸出A/D轉(zhuǎn)換后的8位二進(jìn)制結(jié)果。3.7.2光敏三極管功能光照強(qiáng)度檢測(cè)采用的是光敏三極管。光敏三極管與普通半導(dǎo)體三極管一樣，是采用半導(dǎo)體制作工藝制成的具有NPN或PNP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體管它在結(jié)構(gòu)上與半導(dǎo)體三極管相似，它的引出電極通常只有兩個(gè)，也有三個(gè)的。光敏三極管的結(jié)構(gòu)為適應(yīng)光電轉(zhuǎn)換的要求，它的基區(qū)面積做得較大，發(fā)射區(qū)面積做得較小，入射光主要被基區(qū)吸收。和光敏二極管一樣，管子的芯片被裝在帶有玻璃透鏡金屬管殼內(nèi)，當(dāng)光照射時(shí)，光線通過(guò)透鏡集中照射在芯片上。光敏三極管的集電極接正電位，其發(fā)射極接負(fù)電位。當(dāng)無(wú)光照射時(shí)，流過(guò)光敏三極管的電流，就是正常情況下光敏三極管集電極與發(fā)射極之間的穿透電流Iceo它也是光敏三極管的暗電流，當(dāng)有光照射在基區(qū)時(shí)，激發(fā)產(chǎn)生的電子--空穴對(duì)增加了少數(shù)載流子的濃度，使集電結(jié)反向飽和電流大大增加，這就是光敏三極管集電結(jié)的光生電流。該電流注入發(fā)射結(jié)進(jìn)行放大，成為光敏三極管集電極與發(fā)射極間電流它就是光敏三極管的光電流?？梢钥闯?，光敏三極管利用普通半導(dǎo)體三極管的放大作用，將光敏二極管的光電流放大了(I+hFE)倍。所以，光敏三極管比光敏二極管具有更高的靈敏度。光敏三極管產(chǎn)品特點(diǎn)：(1)靈敏度高，響應(yīng)速度快，易與晶體管、集成電路相匹配；(2)帶有基極引出線的光敏管，可以在基極上施加相應(yīng)偏置電壓，進(jìn)行信號(hào)調(diào)制；(3)體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，可靠性高；(4)金屬玻璃封裝的器件，具有玻璃表面耐磨性好、光潔度高、耐焊接、耐高低溫性能好等。3.8人體檢測(cè)電路設(shè)計(jì)3.8.1熱釋電紅外傳感器的原理熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。熱釋電傳感器具有成本低、不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源、靈敏度高、可流動(dòng)安裝等特點(diǎn)。實(shí)際使用時(shí)，在熱釋電傳感器前需安裝菲涅爾透鏡，這樣可大大提高接收靈敏度，增加檢測(cè)距離及范圍。實(shí)驗(yàn)證明，熱釋電紅外傳感器若不加菲涅爾透鏡，則其檢測(cè)距離僅為2m左右；而配上菲涅爾透鏡后，其檢測(cè)距離可增加到10m以上。由于熱釋電傳感器輸出的信號(hào)變化緩慢、幅值小(小于1mV)，不能直接作為照明系統(tǒng)的控制信號(hào)，因此傳感器的輸出信號(hào)必須經(jīng)過(guò)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的信號(hào)處理電路，使得傳感器輸出信號(hào)的不規(guī)則波形轉(zhuǎn)變成適合于單片機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)圖3-6雙探測(cè)元熱釋電紅外傳感器3.9軟件設(shè)計(jì)流程圖圖3-7軟件流程圖第四部分結(jié)束語(yǔ)本設(shè)計(jì)介紹了樓宇燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)的硬件/軟件等。在對(duì)夜燈的控制上達(dá)到節(jié)約能源的目的，智能調(diào)整燈光，比如60%，雖然感受下來(lái)和80%也差別不了多少，但是你每一盞燈，每個(gè)燈泡都下降40%的亮度。這樣一段時(shí)間后，電費(fèi)方面會(huì)明顯降低。本設(shè)計(jì)采用符合國(guó)際潮流及建筑發(fā)展方向的CAN總線技術(shù)，進(jìn)行強(qiáng)、弱電分離式布線。用24V弱電控制強(qiáng)電，強(qiáng)電都走天花板或墻體，人弱電開(kāi)關(guān)燈方式來(lái)控制用電設(shè)備，所能接觸的全為安全弱電，極大的保護(hù)了人身安全。提高管理效率，減少維護(hù)費(fèi)用。通過(guò)智能控制系統(tǒng)，將普通照明手動(dòng)的開(kāi)與關(guān)轉(zhuǎn)換成了智能化管理，不僅使本設(shè)計(jì)的管理者能將其高素質(zhì)的管理意識(shí)運(yùn)用于用電設(shè)備的控制中去，同時(shí)將大大減少本案的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，并帶來(lái)極大的投資回報(bào)。布線方式簡(jiǎn)單、靈活。只需燈具原有線路直接進(jìn)入配電箱，而無(wú)需增加布線工作量與材料，相反，在人工、材料上節(jié)約十分明顯。但本設(shè)計(jì)尚有不足之處，在停電之后數(shù)據(jù)不能自動(dòng)保存，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)人值守，在改進(jìn)后實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)所有燈聯(lián)網(wǎng)模塊和中心均具有停電數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)功能，停電后不丟失數(shù)據(jù)。在恢復(fù)供電時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)記憶參數(shù)，自動(dòng)恢復(fù)停電前的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守本發(fā)明提供了一種智能照明控制系統(tǒng)，包括多個(gè)照明設(shè)備、多個(gè)探測(cè)模塊及多個(gè)控制模塊。

第五部分致謝非常感謝老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給我的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫(xiě)作、修改，到畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿，她給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)，她們放棄了自己的休息時(shí)間，她們的這種無(wú)私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向她們表示我誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這三年來(lái)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專(zhuān)業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才，桃李滿(mǎn)天下！通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)《基于單片機(jī)的智能樓宇燈光控制》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。在本設(shè)計(jì)的寫(xiě)作過(guò)程中，我的導(dǎo)師肖玥老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。寫(xiě)作本設(shè)計(jì)是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。

第六部分參考文獻(xiàn)【1】馬淑華王鳳文張美金編著單片機(jī)原理與接口技術(shù)［M］.北京.北京郵電大學(xué)出版社2007【2】賈正松基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］現(xiàn)代電子技術(shù)2009（17）:P105——107【3】孫涵芳、徐愛(ài)卿.單片機(jī)原理及應(yīng)用［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社.1996【4】陳新忠.基于RS485總線的單片機(jī)多機(jī)通信軟件設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代電子技術(shù).2002.（3）P8-10【5】樊宇、程全.基于RS485總線實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)距離多機(jī)主從式通信技術(shù)［J］.工業(yè)控制計(jì)算機(jī).2006.19（7）P71～73【6】孫雪梅、范久臣.實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.沈陽(yáng)教育學(xué)院學(xué)報(bào).2005.7（2）P132～134【7】胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)［M］.北京：清華大學(xué)出版社.1996年第1版.p266-268.【8】清華大學(xué)自動(dòng)化系.智能信息處理和智能控制［