基于單片機的節(jié)能照明控制新版專業(yè)系統(tǒng)設計和實現(xiàn)

西安航空職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）論文題目：基于單片機節(jié)能照明控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)所屬學院：指引教師：職稱：學生姓名：班級、學號：專業(yè)：西安航空職業(yè)技術學院制1月10日西安航空職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書題目：基于單片機節(jié)能照明控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)任務與規(guī)定：1.白天自然光充分時，照明設備不啟動； 2.自然光不充分時，會依照人所處位置，啟動該位置照明設備；3.若人在室內(nèi)走動，則會依次點亮其行走途徑上照明設備；4.當人離開時，則關閉該處照明設備。時間：年11月01日至年12月30日共8周所屬學院：學生姓名：學號：專業(yè)：指引單位或教研室：指引教師： 職稱：西安航空職業(yè)技術學院制1月10日畢業(yè)設計(論文)進度籌劃表日期工作內(nèi)容執(zhí)行情況指引教師簽字.11.1—.11.7收集和查閱有關資料，對論文進行詳細理解與分析。完畢.11.8—.11.15理清論文思路并與指引教師交流。完畢.11.16—.11.20開始論文編寫并構建論文基本框架.完畢．11.21—.11.26查閱資料，認真思考創(chuàng)作，形成論文大綱。完畢.11.27—.12.33分析資料，對論文進行完善形成草稿完畢.12.4—.12.10將形成草稿，進行中期檢查，修改論文。完畢.12.11—.12.17提交論文終稿，裝訂成冊上交學院，同步為畢業(yè)論文答辯做好準備。完畢教師對進度籌劃實行狀況評價指引教師簽名：年月日本表作評估學生平時成績根據(jù)之一?；趩纹瑱C節(jié)能照明控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)【摘要】隨著電子技術飛速發(fā)展，基于單片機控制系統(tǒng)已廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力、電子、智能樓宇等行業(yè)，微型計算機作為嵌入式控制系統(tǒng)主體與核心，代替了老式控制系統(tǒng)常規(guī)電子線路。樓宇智能化發(fā)展與成熟，也為基于單片機照明控制系統(tǒng)普及與應用奠定了堅實基本。本文簡介了基于單片機STC89C52室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)及其原理，提出了有效節(jié)能控制辦法。該系統(tǒng)采用了當今比較成熟傳感技術和計算機控制技術，運用多參數(shù)來實現(xiàn)對室內(nèi)照明控制。單片機通過繼電器控制照明設備打開或者關閉、通過光照檢測電路對照明設備周邊亮度進行檢測，如果亮度不夠則單片機同步檢測BISS0001芯片與否采集到了人體熱釋電傳感信號，依照有無人體熱釋電傳感信號單片機立即控制照明設備打開或關閉，從而實現(xiàn)照明控制,以達到節(jié)能目。核心詞：單片機；傳感器；照明控制；節(jié)能控制；BISS0001TheControlSystemforIntelligentLightingBasedonSingle–chipMicrocomputerAbstract：Withtherapiddevelopmentofelectronictechnology，thesystemofcontrolbasedonSingle-chipMicrocomputeriswidelyappliedinindustry，agriculture，electricpower，electron，intelligentbuildingandsoon.Microcomputer，asthesubjectandcoreoftheembeddedsystemofcontrol，replacesthetraditionalsystem—electroniccircuit.Atthesametime，thedevelopmentandmaturationoftheintelligentbuildinghaveestablishedthesubstantialfoundationforthepopularizationandapplicationofthecontrolsystemforlightingbasedonsingle-chipmicrocomputer.Inthispaper，theIndoorLightingControlSystemBasedonSTC89C52anditsprincipleareintroduced.Someeffectiveandenergysavingcontrolstrategysoflightingsystemarebroughtforward.Thecurrentsystemusesarelativelymaturesensortechnologyandcomputercontroltechnology，usingmulti-parametertoachievetheindoorlightingcontrol.Microcomputercontrolslightingequipmentopenorclosed，bytherelay,throughthelightdetectioncircuitforlightingequipmenttesting，ifsurroundingbrightnessisnotenoughthenmicrocomputerdetecttheBISS0001chipwhethercollectedtohumanpyroelectricsensingsignals，accordingtowhetherhavepyroelectricsensingsignalsmicrocontrollerredirectedimmediatelycontrollightingequipmentopenorclosedinordertoachievelightingcontrolstosavaenergy.KEYWORD：microcontroller；sensor；lightingcontrol；energy-saving；BISS0001目錄306301.課題研究意義 1109871.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1326701.2系統(tǒng)研究意義 211382.系統(tǒng)設計方案 3168622.1設計規(guī)定 3265792.2系統(tǒng)設計 3218802.3功能描述 3162332.4系統(tǒng)硬件電路框圖 4134823.系統(tǒng)硬件電路設計 563023.1STC89C52單片機簡介 5191453.2光照檢測電路 5242283.2.1光敏電阻功能描述 558043.2.2光照檢測電路 5316743.3熱釋電紅外傳感器模塊 6116033.3.1功能描述 775963.3.2熱釋電模塊檢測原理 717573.3.3信號解決電路 8326473.4時間顯示電路 941033.4.1顯示屏1602簡介 9270113.4.2DS1302電路 1132723.5輸出控制電路 11250193.6電源模塊 12319543.7復位電路 1269554.軟件設計 14309664.1軟件設計流程圖 14240694.2仿真環(huán)境簡介 15309054.2.1Keil簡介 15152074.2.2Proteus簡介 15106654.3邏輯控制 1512272結束語 193624參照文獻 201.課題研究意義隨著社會發(fā)展，人們對生活質(zhì)量規(guī)定越來越高，為以便生活人們越來越多在各個場合引入照明設備，照明在能耗中所占比例日益增長。為了達到以便生活目，這些照明設備有時會徹夜開著，從而導致了大量電力能源揮霍。據(jù)記錄，在樓宇能量消耗中，僅照明就占33%，因而照明節(jié)能日顯重要。近年來，人們對照明規(guī)定也越來越高，老式手動照明控制系統(tǒng)技術受到了時代強烈沖擊，智能照明技術隨之浮現(xiàn)，并迅速地向前發(fā)展。普通來說，手動控制系統(tǒng)指是個人通過按鈕切換、旋轉、撳動或遙控器和其她途徑執(zhí)行操作單一開關或一組開關和調(diào)光裝置構成系統(tǒng)，小規(guī)模狀況下，確具備成本低廉長處，但隨著照明系統(tǒng)規(guī)模擴大，手動控制將失去其成本上效益。此外，不需要照明時，與否關燈完全決定于人為因素，難免揮霍電力增大能耗，照明范疇越大，問題特別嚴重。智能照明控制系統(tǒng)指是用計算機技術以及其他輔助手段，對電力照明進行自動控制，提供適當照明光環(huán)境同步減少照明系統(tǒng)電能消耗和其他有關費用。智能照明控制系統(tǒng)和手動照明控制系統(tǒng)相比具備諸多長處，涉及創(chuàng)造環(huán)境氛圍，提高工作效率，良好節(jié)能效果，改進工作環(huán)境，延長光源壽命，管理維護以便等。相對智能照明控制系統(tǒng)而言，老式控制方式簡樸、有效、直觀。但它過多依賴控制者個人能力，控制相對分散和無法有效管理，其實時性和自動化限度太低。正由于此，照明智能自動化研究有著極其有重要意義。1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)照明節(jié)能原則從1996年開始實行中華人民共和國綠色照明工程后來，得到了社會各界和國際社會廣泛關注和支持，在各地區(qū)關于部門、單位和公司共同努力下以及聯(lián)合國開發(fā)籌劃署和全球環(huán)境基金積極參加和資助下開展。通過這些年研究獲得明顯成效，積累了豐富經(jīng)驗，改進了照明質(zhì)量，節(jié)約了照明用電，為建立優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟舒服、安全可靠照明環(huán)境，增進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了積極作用[2]。當前國內(nèi)幾種常用照明控制系統(tǒng)有如下幾種:1.Dynalite智能照明控制系統(tǒng)該系統(tǒng)重要由調(diào)光模塊、開關模塊、控制面板、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器、編程插日、時鐘管理器、手持式編程器和PC監(jiān)控機等部件構成。采用DyNet網(wǎng)絡連接，DyNet是一種分布式智能化網(wǎng)絡，使用RS-485通訊合同。2.C-Bus智能照明控制系統(tǒng)C-Bus系統(tǒng)是1994年由澳大利亞奇勝電氣公司開發(fā)，現(xiàn)已廣泛用于諸多國家和地區(qū)。C-Bus系統(tǒng)是一種二線制總線型式智能控制系統(tǒng)，重要用于對照明系統(tǒng)控制。也可用于消防等系統(tǒng)中聯(lián)動控制。3.ABBi-busEIB智能安裝系統(tǒng)EIB智能系統(tǒng)由總線、總線電源、智能傳感器(光線傳感器、模糊開關、時間控制器、移動傳感器)、智能開關驅(qū)動器和其她智能元件(邏輯模塊總線禍合器)構成。它是典型現(xiàn)場總線系統(tǒng)，每個元件就是一種節(jié)點，這些節(jié)點連接在一根2芯雙絞線介質(zhì)總線上，不分主從從屬關系實現(xiàn)互相之間通訊從而實現(xiàn)控制和被控制。美國九十年代處就開始致力于照明節(jié)能原則研究工作，并且各州都制定了相應能耗限制原則，涉及了居住、辦公、商業(yè)、體育、交通運送、醫(yī)院、學校等建筑。如：美國《建筑物能量原則》(ASHRAE/IESNA

90．1-1999．9)、美國國際節(jié)能原則照明功率密度、加州能源委員會推薦照明功率密度、美國新建筑研究所室內(nèi)照明功率密度等。美國照明能耗限制原則同樣是采用照明功率密度值，但對于不同類型建筑依照其使用功能不同，分別規(guī)定了整棟建筑或逐個房間照明功率密度限制值[2]。1.2系統(tǒng)研究意義社會經(jīng)濟和科學技術發(fā)展使得人們生活水平也不斷提高，導致用電負荷加劇，又由于世界性能源危機，而此問題對國內(nèi)來說尤為嚴重。隨著各類建筑空間擴大，照明需求也越來越多，而室內(nèi)照明管理不到位，往往導致電能巨大揮霍，這樣，提高室內(nèi)用電效率就成為首要考慮問題。當前對燈光智能控制，國內(nèi)外已經(jīng)開始采用，但對室內(nèi)燈光控制，特別是國內(nèi)室內(nèi)燈光智能控制尤為缺少和不完善，依然是老式式人工管理。各類大型建筑不斷擴建，室內(nèi)用電負荷不斷加大，再者，當代自動化限度不斷提高，計算機技術普及，燈光管理也在朝著自動化、智能化方向發(fā)展。例如摟道燈光自動控制等等。所有這些使得室內(nèi)燈光控制應當朝著智能方向發(fā)展[4]。因此，開發(fā)簡便、實用室內(nèi)燈光自動控制系統(tǒng)具備重要現(xiàn)實意義。

2.系統(tǒng)設計方案2.1設計規(guī)定在一種盡量大環(huán)境，白天自然光充分時，照明設備不啟動；自然光不充分時，會依照人所處位置，啟動該位置照明設備，若人在室內(nèi)走動，則會依次點亮其行走途徑上照明設備；當人離開時，則關閉該處照明設備。系統(tǒng)重要目是對燈開關狀態(tài)進行控制。當光照檢測模塊和熱釋電紅外線傳感器模塊采集到光照強弱、室內(nèi)與否有人等信息送到單片機端口，單片機依照接受到信息通過控制電路對照明設備進行開關操作，從而實現(xiàn)照明控制，來達到節(jié)能目。2.2系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計可分為硬件設計和軟件設計兩某些。依照咱們需要實現(xiàn)功能，合理選取元器件進行設計。為了制作出想要電路板，硬件設計重要涉及到構造原理圖，并對原理圖用keil軟件進行仿真，這一步最為重要，它關系到實驗成功與否核心。然后一旦仿真測試出咱們想要成果后，就可進行下一步原理圖繪制。軟件設計某些，應當結合硬件電路所要實現(xiàn)功能進行設計。重要針對光電檢測電路和熱釋電傳感器輸出信號進行解決。當光強時候，系統(tǒng)對光照進行檢測，產(chǎn)生信號并解決控制燈開關狀態(tài)，科學管理燈光亮與滅，達到節(jié)約用電目[3]。2.3功能描述本系統(tǒng)設計智能照明系統(tǒng)功能如下：1.一方面通過熱釋電紅外傳感器探測室內(nèi)與否有人，當人在移動時，熱釋電傳感器輸出為高電平，沒人時候輸出為低電平，電平值發(fā)送到單片機端口作進一步判斷。2.當有人在室內(nèi)，就已經(jīng)啟動，啟動后會通過光敏電阻自動檢測室內(nèi)環(huán)境光強，然后依照光敏傳感器來檢測光強，當室內(nèi)光強大時，燈不會打開，當光強不夠時就打開照明。如果白天亮度達到一定限度，就會自動關閉。由于采用光強檢測，因此不用考慮白天黑夜時間段問題，只要室內(nèi)光強不夠，且有人活動就會打開燈。因此雖然是陰雨天都會依照實際光強來決定與否開燈。3.液晶顯示屏可以顯示系統(tǒng)檢測狀況，當檢測到室內(nèi)有人走動時候，會顯示有人，否則顯示無人。4.時間顯示，即顯示此刻時間。2.4系統(tǒng)硬件電路框圖系統(tǒng)以單片微型計算機為核心外加各種接口電路構成，共有七個重要某些：STC89C52芯片、光信號采集電路、人體信號采集電路、輸出控制電路、時間顯示電路和復位電路。系統(tǒng)框圖圖2-1所示：圖2-1系統(tǒng)硬件電路框圖

3.系統(tǒng)硬件電路設計3.1STC89C52單片機簡介STC89C52是STC公司生產(chǎn)一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具備8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52使用典型MCS-51內(nèi)核，但做了諸多改進使得芯片具備老式51單片機不具備功能。在單芯片上，擁有機靈8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效解決方案。具備如下原則功能：8K字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定期器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復位電路，3個16位定期器/計數(shù)器，4個外部中斷，一種7向量4級中斷構造（兼容老式515向量2級中斷構造），全雙工串行口。此外STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選取節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，容許RAM、定期器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一種中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選[5]。3.2光照檢測電路3.2.1光敏電阻功能描述光敏電阻器普通用于光測量、光控制和光電轉換（將光變化轉換為電變化）。慣用光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成。光敏電阻器阻值隨入射光線（可見光）強弱變化而變化，在黑暗條件下，它阻值（暗阻）可達1~10M歐,在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾千甚至數(shù)百歐姆。3.2.2光照檢測電路繼電器是一種依照電量（電壓、電流等）或者依照非電量（溫度、時間、轉速、壓力）等信號變化帶動觸點動作，來接通或者斷開所控制電路或者電器，以實現(xiàn)自動控制和保護電路或者電器設備電器。光照檢測電路如圖3-2所示，通過用萬用表測量，可以懂得，當有光照時候光敏電阻大小為1.8K，光照不強時候為2.2K。LM324可以當做比較器使用，當有光照時候，電阻R2分得比較大電壓，使得1腳輸出為低，此時三極管處在截止狀態(tài)，繼電器不閉合。當沒有光照時候，光敏電阻阻值較大，分壓不不大于R2，因此1腳輸出為高電平，繼電器閉合。圖3-1光照檢測電路3.3熱釋電紅外傳感器模塊3.3.1功能描述1、全自動感應：人進入其感應范疇則輸出高電平，人離開感應范疇則自動延時關閉高電平，輸出低電平。2、可設立光敏控制，白天或光線強時不感應。3、溫度補償：在夏天當環(huán)境溫度升高至30～32℃，探測距離稍變短，溫度補償可作一定性能補償。4、兩種觸發(fā)方式：（可跳線選?。゛、不可重復觸發(fā)方式:即感應輸出高電平后，延時時間段一結束，輸出將自動從高電平變成低電平；b、可重復觸發(fā)方式：即感應輸出高電平后，在延時時間段內(nèi)，如果有人體在其感應范疇活動，其輸出將始終保持高電平，直到人離開后才延時將高電平變?yōu)榈碗娖?感應模塊檢測到人體每一次活動后會自動順延一種延時時間段，并且以最后一次活動時間為延時時間起始點)。5、具備感應封鎖時間(默認設立2.5S封鎖時間)：感應模塊在每一次感應輸出后（高電平變成低電平），可以緊跟著設立一種封鎖時間段，在此時間段內(nèi)感應器不接受任何感應信號。此功能可以實現(xiàn)“感應輸出時間”和“封鎖時間”兩者間隔工作，可應用于間隔探測產(chǎn)品；同步此功能可有效抑制負載切換過程中產(chǎn)生各種干擾。(此時間可設立在零點幾秒—幾十秒鐘)[8]。6、工作電壓范疇寬：默認工作電壓DC4.5V-20V。7、輸出高電平信號：可以便與各類電路實現(xiàn)對接。3.3.2熱釋電模塊檢測原理熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射紅外線，并將其轉變?yōu)殡妷盒盘?。熱釋電傳感器具備成本低、不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源、敏捷度高、可流動安裝等特點。實際使用時，在熱釋電傳感器前需安裝菲涅爾透鏡，這樣可大大提高接受敏捷度，增長檢測距離及范疇。實驗證明，熱釋電紅外傳感器若不加菲涅爾透鏡，則其檢測距離僅為2m左右；而配上菲涅爾透鏡后，其檢測距離可增長到10m以上。由于熱釋電傳感器輸出信號變化緩慢、幅值小(不大于1mV)，不能直接作為照明系統(tǒng)控制信號，因而傳感器輸出信號必要通過一種專門信號解決電路，使得傳感器輸出信號不規(guī)則波形轉變成適合于單片機解決數(shù)字信號[3]。依照以上規(guī)定，人體熱釋電檢測電路構成框圖如圖3-2所示：圖3-2熱釋電構成框圖3.3.3信號解決電路本設計采用BISS0001來完畢對熱釋電傳感器輸出信號解決。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件就可構成被動式熱釋電紅外開關、報警用人體熱釋電傳感器等。它能自動迅速啟動各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電電扇、烘干機和自動洗手池等裝置，特別合用于公司、賓館、商場、庫房及家庭過道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。它重要由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定期器以及封鎖時間定期器等構成。BISS0001引腳圖如圖3-3所示：圖3-3BISS0001引腳圖由BISS0001構成信號解決電路如圖3-4所示。圖3-4BISS0001硬件電路圖圖3-4中，運算放大器OP1將熱釋電紅外傳感器輸出信號作第一級放大，然后由C3耦合給運算放大器OP2進行第二級放大，再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構成雙向鑒幅器解決后，檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時間定期器，輸出信號Vo經(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動繼電器去接通負載。R3為光敏電阻，用來檢測環(huán)境照度，當作為照明控制時，若環(huán)境較明亮，R3電阻值會減少，使9腳輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號Vs。SW1是工作方式選取開關，當SW1與1端連通時，芯片處在可重復觸發(fā)工作方式；當SW1與2端連通時，芯片則處在不可重復觸發(fā)工作方式。輸出延遲時間Tx由外部R9和C7大小調(diào)節(jié)，值為Tx≈24576xR9C7；觸發(fā)封鎖時間Ti由外部R10和C6大小調(diào)節(jié)，值為Ti≈24xR10C6。3.4時間顯示電路3.4.1顯示屏1602簡介1602采用原則16腳接口，其中：第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：V0為液晶顯示屏對比度調(diào)節(jié)端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一種10K電位器調(diào)節(jié)對比度。第4腳：RS為寄存器選取，高電平時選取數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選取指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光電源正極。第16腳：背光電源負極。1602液晶模塊內(nèi)部字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同點陣字符圖形，如表1所示，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母大小寫、慣用符號、和日文假名等，每一種字符均有一種固定代碼，例如大寫英文字母“A”代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中點陣字符圖形顯示出來，咱們就能看到字母“A”。1602顯示程序如下：#include"1602.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoiddelay(uintz){ uintx,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);}voidwritecom(ucharcom){ lcdrs=0; P0=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;}voidwritedata(uchardate){ lcdrs=1; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;}voidinit1602(){ lcden=0; writecom(0x38); writecom(0x0c); writecom(0x06); writecom(0x01);}3.4.2DS1302電路簡介美國DALLAS公司推出具備涓細電流充電能力低功耗實時時鐘電路DS1302構造、工作原理及其在實時顯示時間中應用。它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，且具備閏年補償?shù)雀鞣N功能。DS1302引腳排列,其中VCC1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關閉狀況下，也能保持時鐘持續(xù)運營。DS1302由VCC1或VCC2兩者中較大者供電。當VCC2不不大于VCC1＋0.2V時，VCC2給DS1302供電。當VCC2不大于VCC1時，DS1302由VCC1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：一方面，RST接通控制邏輯，容許地址/命令序列送入移位寄存器；另一方面，RST提供終結單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳送手段。當RST為高電平時，所有數(shù)據(jù)傳送被初始化，容許對DS1302進行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終結本次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運營時，在VCC≥2.5V之前，RST必要保持低電平。只有在SCLK為低電平時，才干將RST置為高電平。如下為時間顯示電路圖：圖3-5DS1302電路圖3.5輸出控制電路輸出控制電路使用一種發(fā)光二極管并串聯(lián)限流電阻，用5V電源供電，另一端接單片機端口，限流電阻作用為保護單片機和發(fā)光二極管，防止元器件或者單片機過載，燒毀發(fā)光二極管或者單片機。當端口輸出為低電平時候，燈亮，否則，燈不亮。圖3-6輸出某些電路圖3.6電源模塊參照設計中使用單片機各器件電壓參數(shù)，在滿足電路能正常工作同步，并能保證本次設計功能實現(xiàn)，本設計采用5V電壓供電，可以完全滿足需求。電源模塊電路圖如下：圖3-7電源模塊3.7復位電路在具有控制器電路系統(tǒng)中，都必要要有相應復位電路，這樣可以使系統(tǒng)在上電后，較好地復位系統(tǒng)并使系統(tǒng)處在穩(wěn)定運營狀態(tài)。普通簡樸復位電路可以采用RC復位，這種電路穩(wěn)定性普通、可靠性較高。復位電路如圖3-8所示：圖3-8復位電路

4.軟件設計4.1軟件設計流程圖單片機硬件電路要實現(xiàn)它功能，必要要使用程序來對它進行控制。軟件某些重要任務是完畢對光照檢測電路和對熱釋電傳感器信號解決電路輸出信號進行解決。在光照較強時，系統(tǒng)繼續(xù)對光照檢測電路輸出狀態(tài)進行檢測。光照較弱時，系統(tǒng)對信號解決電路輸出狀態(tài)Vo進行檢測。若室內(nèi)有人時Vo為高電平，系統(tǒng)控制照明設備點亮并按設定期間進行延時。在延時時間內(nèi)再一次檢測到有人時，則系統(tǒng)又按設定期間進行延時；若在延時時間內(nèi)檢測到室內(nèi)無人時，則系統(tǒng)控制照明設備熄滅并重新對信號解決電路輸出狀態(tài)Vo進行檢測[3]。依照本系統(tǒng)設計規(guī)定，軟件設計流程圖如下：開始開始自然光與否充自然光與否充與否有人YNY設立延時時間flag=1點亮照明設備N圖4-1軟件設計流程圖4.2仿真環(huán)境簡介4.2.1Keil簡介KeilC51是美國KeilSoftware公司出品51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編語言相比，C語言在功能上、構造性、可讀性、可維護性上有明顯優(yōu)勢，因而易學易用。Keil提供了涉及C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一種功能強大仿真調(diào)試器等在內(nèi)完整開發(fā)方案，通過一種集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些某些組合在一起。運營Keil軟件需要WIN98、NT、WIN、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你不二之選，雖然不使用C語言而僅用匯編語言編程，其以便易用集成環(huán)境、強大軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。4.2.2Proteus簡介Porteus是一款集單片機仿真與SPICE分析于一身EDA仿真軟件，于1989年由英國LabcenterEletroniceLtd研發(fā)成功，通過近年發(fā)屏，現(xiàn)已成為當前EDA性價比最高、性能最強一款軟件。Proteus軟件有十近年歷史，在全球廣泛使用，除了其具備和其他EDA工具同樣原理布圖、PCB自動或人工布線及電路仿真功能外，其最大特點是ProteusVSM(VirtualSystemModelling)實現(xiàn)了混合模式SPICE電路仿真，它將虛擬儀器、高檔圖表仿真、微解決器軟仿真器、第三方編譯器和調(diào)試器等有機結合起來，在世界范疇內(nèi)第一次實現(xiàn)了在硬件物理模型搭建成功之前，即可在計算機上完畢原理圖設計、電路分析與仿真、解決器代碼調(diào)試及實時仿真、系統(tǒng)測試，以及功能驗證[12]。Proteus重要有兩大某些構成：ISIS——原理圖設計、仿真系統(tǒng)。它用于電路原理圖設計以及交互式仿真。ARES——印制電路板設計系統(tǒng)。它重要用于印制電路板設計，產(chǎn)生最后PCB文獻。4.3邏輯控制室內(nèi)照明控制系統(tǒng)依照環(huán)境因素來決定開關狀態(tài)，當自然光很強時候，不論有無人，照明設備都不啟動，當自然光很弱時候，如果有人就打開照明設備，沒人就不啟動。編寫程序時候，光照很強用邏輯1表達，無光照或光照較弱用邏輯0表達，有人用邏輯1表達，無人用邏輯0表達，照明設備打開用邏輯0表達，照明設備不打開，用邏輯1表達。依照上述規(guī)定，可以畫出系統(tǒng)邏輯功能表如表4-1所示，轉化成真值表如表4-2所示。表4-1系統(tǒng)邏輯信號光照強度人體信號照明狀態(tài)邏輯狀態(tài)強有關強無關弱有開弱無關表4-2系統(tǒng)邏輯真值表信號光照強度人體信號照明狀態(tài)邏輯狀態(tài)111101010001照明控制程序如下：#include<reg52.h>#include"1602.h"#defineuintunsignedintsbitguang=P3^0;sbitren=P2^0;sbitsc=P2^7;//照明設備端口sbitkai=P2^3;//手動開關uintnum;ucharcodetable[]="YOUREN";//顯示有人ucharcodetable1[]="WUREN";voidmain(){ init1602(); while(1) {if(kai==0) { sc=0; } if(kai==1) { if(guang==1) { sc=1; if(ren==1) { writecom(0x80);//顯示無人 for(num=0;num<15;num++) { writedata(table[num]); delay(5); } delay(10000); } else { writecom(0x80);//顯示有人 for(num=0;num<14;num++) { writedata(table1[num]); delay(5); } } delay(10000); } if(guang==0) { if(ren==1) { sc=0; writecom(0x80); for(num=0;num<15;num++) { writedata(table[num]); delay(5); } delay(10000);