目 录
引言 4
一、 系统整体设计 5
(一) 功能要求 5
(二) 系统框架的总体设计 5
(三) 方案论证与选择 5
二、 系统硬件设计 7
(一) 单片机 7
(二) 光敏传感器 8
(三) LCD1602液晶显示屏 9
三、 系统软件设计 12
(一) 系统主程序设计流程 12
(二) 液晶显示程序设计 12
(三) 光敏电阻程序设计 14
(四) LED灯程序设计 14
四、 系统的调试与结果分析 16
(一) 调试软件介绍 16
(二) 代码调试界面 16
(三) 系统调试与结果分析 17
五、 总结 19
六、 致谢 20
七、 参考文献 21
八、 附录 22
引言
随着人们都市生活的发展，灯饰不仅仅是起到照明的作用，还广泛运用在农业生产中。本课题研究的是基于光敏电阻的照明控制系统，就是通过光敏电阻接收到外界的不同光照强度来控制照明灯的亮灭。基于光敏电阻的照明系统除了具有灵敏度高，反应速度快，不需要人手干预之外，在高温、多湿的恶劣环境下，还能保持高度稳定性和可靠性。光敏电阻在照明系统上的应用非常广泛，在日常生活中随处可见。在家居环境中，应用于照明小夜灯上，在公共设施上，应用于道路两旁的路灯上，以及草坪、树上挂着的灯饰，都可以应用上去。而且不限制于日常生活中的照明，在工农业方面，应用也非常广泛，还推动了我国的生态农业，比如光敏捕虫灯，就是一个典型的例子，它实现了产业自动化，智能化。
系统整体设计
功能要求
系统需要实现的功能就是，利用单片机采集光敏电阻的模拟量数据，获得当前环境下的光照强度信息，并且在LCD液晶显示屏上显示出来。将当前的光照强度与预先设定的值作比对，大于或者小于，控制LED灯的亮灭。
系统框架的总体设计
图1-1系统设计框架
方案论证与选择
单片机选型
方案一：PIC16C84单片机，是一
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功能要求
系统需要实现的功能就是，利用单片机采集光敏电阻的模拟量数据，获得当前环境下的光照强度信息，并且在LCD液晶显示屏上显示出来。将当前的光照强度与预先设定的值作比对，大于或者小于，控制LED灯的亮灭。
系统框架的总体设计
图1-1系统设计框架
方案论证与选择
单片机选型
方案一：PIC16C84单片机，是一款拥有8位CMOS-EEPROM的微型控制器，一共有35条单字节的指令，除程序分支之的外指令需要两指令执行周期外，其他的所有指令，只需要一个指令的执行周期。在其芯片内部具有1K*14的EEPROM程序存储器，程序的指令宽度有14位。
方案二：AT89C51单片机，这是一款高性能、低功耗的8位微型控制器，具有可编程Flash的8位存储器。在单芯片上，使用灵活，兼容性好，可以提供有效的解决方案。
方案三：Arduino单片机，Arduino 单片机是一款容易上手、便捷灵活、低成本的开源电子原型开发平台，包含硬件（各种型号的Arduino单片机开发板）和软件（Arduino IDE)。
综上所述，考虑了制作成本和功耗，又根据系统需要选择设计选择方案三。
光照强度测量传感器选型
方案一：光敏二极管，是一种半导体材料传感器，利用其光学特性实现二极管的通断功能，可以当信号开关用；
方案二：光敏电阻，是一种利用半导体的光电效应做成的一种传感器，输出的信号是其本身的电阻值，电阻值与入射光的强度成正比或反比关系，可用于光测量、光控制、光电转换项目中。
综上所述，根据课题要求，选用光敏电阻作为本课题的光测量传感器。
液晶显示屏模块选型
在电子市场上有很多适合单片机开发用的液晶显示模块，如TFT彩色显示屏模块，0.96寸OLED显示屏，LED点阵显示屏等等。类型不同，协议不同，指令不同，控制方法不同，性能各异。根据课题需求，能实现简单的字符、数字显示即可，因此做了以下两个液晶显示屏选型的方案。
方案一：12864点阵液晶显示模块，可以实现显示较多行数据，字体也可以根据需要调节大小，读数也比较清晰，但是该模块价格比较高，而且引脚多，接线复杂，在编程方面相对比较复杂；
方案二：LCD1602液晶显示模块是一款字符型液晶显示模块，专门用于显示数字、字母、符号等点阵式LCD显示模块。分有蓝色背光，无背光两大类显示模块，接线简单，成本也远比12864点阵液晶显示模块便宜，在编程方面之需要通过发送相应指令，即可达到需要的显示效果。
根据课题要求，结合成本与性能，综合分析，决定选取方案二的液晶模块作为本设计的数据显示模块。
系统硬件设计
单片机
Arduino 单片机是一款容易上手、便捷灵活、低成本的开源电子原型开发平台，包含硬件（各种型号的Arduino单片机开发板）和软件（Arduino IDE)。硬件方面有很多不同功能额的扩展板，以及I/O口数量不同的主控板，软件方面基本囊括了初学者做项目开发所用到的各种传感器的功能函数库，开发效率高。


图2-1 Arduino单片机开发板及其扩展板
Arduino单片机的特点：
Arduino开发团队在网上开放源代码，包括电路原理图、底层开发程序等，程序的开发接口也向开发人员免费提供下载通道；
采用低成本、性能强、兼容性好的微处理控制器(AVR系列控制器)，可以采用USB接口直接供电，不需外接电源，也可以使用外部9V的直流电源从供电口输入；
Arduino单片机程序烧录简单快捷，不需要额外增加一个烧录器，支持ISP在线烧录程序，支持自主更新“bootloader”固件，烧入AVR芯片，烧录或更新了“bootloader”固件之后，可以通过串口线或者USB to RS232线更新固件；
在官方网站上可以搜索到Arduino单片机Eagle格式的PCB和SCH电路图，开发人员可以根据这些官方提供的电路图，根据自身项目的要求，简化Arduino单片机模组，制作可以独立运作的微处理控制；在外围设备方面，通过编程，可简单地与各式各样的电子元件连接(例如：红外线传感器、超音波传感器、热敏电阻传感器、光敏电阻传感器、步进电机、舵机、LED灯等等)；
Arduino单片机兼容多种程序语言开发互动项目，如：Flash、Max/Msp、VVVV、PD、C、Processing等；
Arduino单片机简单的开发方式，使得开发者可以把精力更多地放在创意与功能实现上，可以更快，更高效率地完成自己的项目开发，大大节约了学习的成本，缩短了开发的周期，提高了项目开发效率。
Arduino单片
原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/33343.html