智能燈光控制系統(tǒng)

智能燈光控制系統(tǒng)【摘要】本文主要介紹了利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光亮度的控制，這是一種單片機(jī)控制的智能燈光控制器。按鈕和遙控器的操作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便快捷，它還帶有手動(dòng)控制的按鍵，使得系統(tǒng)在不能控制時(shí)可以通過(guò)手動(dòng)復(fù)位。在公共場(chǎng)所安裝了單片機(jī)智能燈光控制器后可以根據(jù)是否有人和環(huán)境光來(lái)控制燈光的亮度，在實(shí)現(xiàn)智能的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。隨著人們生活水平逐漸提高，智能型的電器產(chǎn)品漸漸進(jìn)入人們的生活中。本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)單片機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)燈光亮度的控制。【關(guān)鍵詞】AT89S52；智能；燈光控制器一、引言現(xiàn)在電器的發(fā)展趨于智能，伴隨著電子技術(shù)的日新發(fā)展，傳統(tǒng)的燈光控制更新的很快，比如用智能開(kāi)關(guān)面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電源開(kāi)關(guān)，使用遙控裝置對(duì)商業(yè)和住宅的燈光進(jìn)行開(kāi)啟關(guān)閉、亮度調(diào)節(jié)、全部打開(kāi)、全部關(guān)閉及組合控制的形式，實(shí)現(xiàn)多種燈光的情景效果，從而達(dá)到智能照明的節(jié)能、環(huán)保、舒適、方便的功能。其中控制方式包括觸摸面板、遙控器控制、智能手機(jī)控制、定時(shí)控制、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制等，足以說(shuō)明智能燈光控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)。二、系統(tǒng)組成單片機(jī)控制的智能型燈光控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)總電路圖詳見(jiàn)附圖1。這時(shí)智能燈光控制系統(tǒng)可分成聯(lián)動(dòng)控制和單獨(dú)控制兩種模式。在聯(lián)動(dòng)控制模式下，燈光系統(tǒng)能根據(jù)外圍環(huán)境光的亮暗與人是否被燈光控制器所檢測(cè)到來(lái)自動(dòng)開(kāi)啟燈光控制器開(kāi)關(guān)。選擇“聯(lián)動(dòng)方式”時(shí)，時(shí)間介于6:15-18:05區(qū)間時(shí)，進(jìn)入日間模式；時(shí)間介于18:16-00:15區(qū)間時(shí)，進(jìn)入夜間模式；時(shí)間介于00:16-6:14區(qū)間時(shí)，進(jìn)入安防模式。當(dāng)檢測(cè)到人，環(huán)境亮度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，燈光啟動(dòng)系統(tǒng)就會(huì)開(kāi)啟。如果環(huán)境亮度沒(méi)有達(dá)到預(yù)設(shè)值，燈光啟動(dòng)系統(tǒng)不會(huì)開(kāi)啟，當(dāng)沒(méi)有人被檢測(cè)到出現(xiàn)時(shí)，無(wú)論有外部亮度是多少，燈光啟動(dòng)系統(tǒng)也不會(huì)開(kāi)啟。手動(dòng)模式是燈光系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)復(fù)位程序。圖1智能型燈光控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖三、系統(tǒng)硬件電路電源部分單片機(jī)工作需要+5V的直流電，所以電源部分是將220V的交流電通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換成9V交流電，再通過(guò)整流橋轉(zhuǎn)換成+5V直流電。此時(shí)+5V直流電很不穩(wěn)定，不符合單片機(jī)工作的需求，因此還須將電流通過(guò)濾波電容和集成穩(wěn)壓塊7805，逐步達(dá)到穩(wěn)壓、濾波的作用。電源穩(wěn)壓原理圖如圖2所示。示。圖2電源穩(wěn)壓電路單片機(jī)(CPU)控制部分單片機(jī)控制部分是整個(gè)智能燈光控制器核心，沒(méi)有這個(gè)部分，那智能燈光控制器就不“智能”了。它的CPU是單片機(jī)AT89S52，有40個(gè)引腳,足夠我們的智能臺(tái)燈的需求。晶振系統(tǒng)分別接在18腳(XTAL2)和19腳(XTAL1)，復(fù)位系統(tǒng)接在9腳(RESET)。CPU工作電路原理圖如圖3所示。R2■T一一［］卜b￡P(guān)電70R2■T一一［］卜b￡P(guān)電70圖3AT89S52工作電路TOCP1LrooP3.ZFH]F9.3丹2PL4rosP3SP04P3.SrajF3.7FPSKEETP01T3CEWP3.IIMTiff廿曲業(yè)訪?S￡HdStjIm.jP2-7TOP]斗TLJF]5頑P9.E哄P53X1TAL2蛀JZTALJpzap±aCPU和晶振的關(guān)系就如大腦與心臟一樣，如果心跳不穩(wěn)定，那大腦也不會(huì)工作的很好。晶振就能提供很精確穩(wěn)定的頻率，使得CPU能很好的工作。遙控器部分如圖4所示，遙控器系統(tǒng)分為發(fā)射與接受兩個(gè)部分，發(fā)射部分就是遙控器。接受部分能接收到遙控器發(fā)射的紅外線。（與人體位置檢測(cè)的紅外線發(fā)射管共用紅外接收頭）圖4遙控器信號(hào)發(fā)射部分電路環(huán)境光檢測(cè)環(huán)境光檢測(cè)應(yīng)用的背景可以是多方面的，它能將得到的信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送給單片機(jī)。通過(guò)探測(cè)外圍信號(hào)來(lái)啟動(dòng)或控制主機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的反映。環(huán)境光檢測(cè)圖如圖5所示。

人體位置檢測(cè)如圖6所示人體位置檢測(cè)是靠人體的體溫大約是37度，所以會(huì)發(fā)出特定的波長(zhǎng)紅外線，人體檢測(cè)就是靠人體發(fā)射的紅外線而進(jìn)行工作的。采用熱釋放元件，這種元件在接受了輻射溫度發(fā)出的變化時(shí)就會(huì)向外釋放電荷檢測(cè)處理后就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。圖6人體位置檢測(cè)電路輸出控制部分如圖7所示，繼電器是通過(guò)磁力來(lái)控制電路通斷，當(dāng)進(jìn)行通電時(shí)，小鐵片被吸附，于是電路導(dǎo)通。當(dāng)電磁鐵不通電時(shí)，鐵片具有的彈性可以使鐵片接觸在一起，電路不通。所以使用繼電器控制電路會(huì)發(fā)出較小的聲響，又被人們稱(chēng)為觸點(diǎn)式技術(shù)。用它來(lái)控制燈光控制器，只會(huì)出現(xiàn)兩種可能，

繼電器導(dǎo)通，則亮，繼電器斷開(kāi)，則滅，并不可調(diào)光?？煽毓柚挥袑?dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，此條件見(jiàn)表1。表1可控硅道通與關(guān)斷條件狀態(tài)條件說(shuō)境從關(guān)斷到導(dǎo)通丨*陽(yáng)幔電伉高于是陰極電位2.控制機(jī)冇足夠的止向電壓和也流兩者缺一不可繼持導(dǎo)通K陽(yáng)極屯也齋『陰概電位2.陽(yáng)極電流大于維持電涼兩若缺一不可從導(dǎo)通到關(guān)斷K陽(yáng)極屯位詆于陰極電位2、陽(yáng)極電流小于維持電說(shuō)任-條仲即可狀態(tài)條件說(shuō)明從關(guān)斷到導(dǎo)通1、陽(yáng)極電位高于是陰極電位2、控制極有足夠的正向電壓和電流兩者缺一不可維持導(dǎo)通1、陽(yáng)極電位高于陰極電位2、陽(yáng)極電流大于維持電流兩者缺一不可從導(dǎo)通到關(guān)斷1、陽(yáng)極電位低于陰極電位2、陽(yáng)極電流小于維持電流任一條件即可1HUn￡>t1HUn￡>t圖7輸出控制電路過(guò)零檢測(cè)部分如圖8所示，過(guò)零檢測(cè)電路用于檢測(cè)電源電壓波形的過(guò)零點(diǎn)，產(chǎn)生過(guò)零脈沖。整流系統(tǒng)產(chǎn)生的全脈動(dòng)直流電壓發(fā)送到過(guò)零檢測(cè)部分，形成與電壓過(guò)零點(diǎn)同步的負(fù)脈沖同步信號(hào)，送到單片機(jī)芯片中，用于引起可控硅進(jìn)行同步移項(xiàng)。圖8過(guò)零檢測(cè)電路四、軟件設(shè)計(jì)部分1.程序流程框圖本設(shè)計(jì)的軟件程序包括主程序、延時(shí)子程序和中斷子程序等。系統(tǒng)軟件采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。程序設(shè)計(jì)步驟：1）初始化、工作方式設(shè)置；2）主程序：主要進(jìn)行定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化編程，然后反復(fù)調(diào)用子程序并采用了中斷，流程如圖9所示；

3）中斷子程序：進(jìn)行比較；2.系統(tǒng)程序主程序如下：ORGOOWHAJMPMAINORG0003日AJMPDET1；遠(yuǎn)採(cǎi)測(cè)器QRG0O13HAJMPDETXh近採(cǎi)側(cè)器;方式2,S;方式2,S位自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器i開(kāi)啟計(jì)數(shù)器TO；開(kāi)啟所有中阱;雹和始直DEHhWTL可車(chē)復(fù)蝕發(fā),$燈亮度延時(shí)10砧MAIN：郎VD￡C03SW0W01QBMOVTC儀aOOOLQOOOBMOVIE^IOOOOUIBMOVPO^OCOOOOOIB燈滅SJMP$燈變亮DET1:XOVPO,50000000IBCALLTIMEOMOTPO,4)000001IBCALLTI?￡QMWPO.^OOOOLOlBCALLTIIEOMS：Pt)rsO0(X>0111BCALLTIMEOMOVPO.iOOOOlOOlBCALLTBEOMWPO,300W1011BCAI1TTMRQWOVPO.tfOMOllHBCALLRETI t燈懂慢聘我DETOCALLTTMEl i廷時(shí)l廿沖MOVrcixi,AAXL￡R1JZLOOPKOVP0T#0003111ISCALLtZMEOmcv?a5#oaoaii(imCALLTIKQKWPQtffWQ^lCJliECALLTfKEOMOVCALLTfHEOHOVPQ,#<1^0011IBCALLTIMEOMOVPO,fcOOOnOlOlECALLTIMEO狀ovCALLVIBEQMOV?0,5*000DOO01BRETIL<KlP;kET足時(shí)Ig星TIMEOSETBH?C如UYTtO,#230MOVftl,#20五、結(jié)束語(yǔ)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要來(lái)源于生活，所以所具有的功能主要是節(jié)能和方便而設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)的功能讓家庭生活更加安全、節(jié)能、舒適、便利，具有服務(wù)便利性、功能擴(kuò)展性、安裝簡(jiǎn)易性和系統(tǒng)可靠性的特點(diǎn)。參考文獻(xiàn)：胡學(xué)海.單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：電子工