照明灯红外控制系统设计
目 录
一、引言 1
二、照明灯红外控制系统设计方案 2
(一)设计方案 2
(二)任务要求 2
(三)AT89C51单片机 3
(四)LCD1602液晶显示器 4
(五)红外人体感应传感器 5
三、硬件设计 7
(一)单片机复位电路 7
(二)单片机时钟电路 7
(三)LCD1602液晶显示电路 8
(四)光线采集电路 9
(五)人体红外传感器电路 10
(六)照明电路 11
(七)报警电路 11
四、软件设计 12
(一)照明系统软件主流程设计 12
(二)LCD1602液晶显示流程 13
(三)光线检测流程 13
(四)人体红外感应流程 14
(五) 系统报警流程 15
五、软硬件调试 16
（一）软件仿真设计 16
（二）仿真调试 16
（三）实物调试 18
六、总结 21
参考文献 22
致 谢 23
附录 2
*景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
4
附录1总设计原理图 24
附录2 实物图 25
附录3 元件清单 26
附录4源程序 27
一、引言
随着国际化进程的加快，智能的照明灯控制系统要求越来越高，国内很多厂家为了产品的创新，在保证照明灯质量的情况下，改进了内部的控制模块，使得其照明灯的功耗降低，亮度不变。这种设计的做法，响应了回家的号召，可以实现低碳环保的理念，在照明灯使用的过程中，既能让顾客享受到经济，又能环保。同样，国外对照明灯的改革要求更高，在保证照明灯节约电量的情况下，对原有的大型照明灯体积进行改善，将大体积的照明灯改成中等体积，将中等体积的照明灯改变成小体积，工艺上面有更近一步的改良。如今，国内市场上很多中间商引进进口的照明节能灯，这种灯在国内销售量比较大，其中，以飞利浦、松下、欧司朗、科瑞等国外品牌为最。中国是人口大国，资源丰富，节能灯需求量比较大，也很多。在一些土木工程项目中，以及城市的街道照明方面、对照明节能灯的需求比较多，这些在一些发展较快的大城市中比较明显，中小型城市，对照明设备的需求也在与日俱增。为此在这种技术发展的当下，做好照明灯的节能环保工作，能有效的节约能源，从长远的角度去看，将会受益匪浅。
二、照明灯红外控制系统设计方案
(一)设计方案
从设计的要求出发，本次设计了照明灯红外控制系统，系统以单片机AT89C51为主驱动单元，利用外部传感器检测实现照明的红外控制。整个系统以单片机主控单元、红外人体感应检测单元、LCD1602液晶显示单元、光线检测单元、照明单元、系统报警单元等构成。
照明灯红外控制系统运行后，内部的光线检传感器、人体红外传感器进行路灯下人体信号的检测、以及环境亮度的检测，传感器检测到路灯下的信号后，单片机主控制单元接收到数据指令后，通过输出端口发送数据命令指令，整个系统运行中，显示器单元通过LCD1602液晶显示器显示照明灯下的信息。系统在运行的过程中，人员在照明灯下待的时间较长，主控制器单元接收到命令，发出节约电量的报警指令，驱动报警装置实现报警。设计的系统方框图如图21所示。
图21 照明灯红外控制系统设计方案框图
(二)任务要求
照明灯红外控制系统中，夜幕降临后，校园内的照明灯检测电路，检测到有学生通过时，照明灯控制系统会自动开启，并将采集的数据通过LCD液晶显示器显示输出，当学生离开后，照明灯控制系统就会自动关闭，如果有学生在照明灯下待着超过3min，此时照明灯红外控制系统报警提醒，系统中采用的红外人体感应模块感应距离可达7米。通过这种方式，来实现照明灯的节能控制。 为实现这些设计，本次设计的几点要求如下：
校园内的光线信号的强弱是整个照明灯控制系统的开启条件之一，需要选用光敏电阻来采集光线信号。
校园内的学生信号是整个照明灯控制系统的开启条件之一，需要选用人体红外感应模传感器，通过这种传感器来实现照明灯下学生信号的检测。
光敏电阻检测到光线昏暗，以及路灯下有人时，此时整个照明系统自动开启，否则，照明灯系统自动关闭。
照明灯下如果有人长时间逗留，超过3min，照明控制系统就会报警提醒。
光线信号的强弱、照明灯下检测到的人员信号，能通过LCD液晶显示器输出实时的信息。
(三)AT89C51单片机
照明灯红外控制系统中以AT89C51单片机为设计核心，来实现整个照明灯系统的控制。本次选用的主控制芯片AT89C51单片机芯片如图22所示。
图22 AT89C51的引脚图
照明灯红外控制系统中，选用的AT89C51单片机芯片的引脚介绍如下：
（1）AT89C51单片机的P0.0—P0.7引脚：单片机中的P0.0—P0.7引脚，这是P0口引脚，共8个数据端口，即8个I/O端口，既能作为信号的输入端口，又能作为信号的输出端口。该P0口不能驱动大电流的器件，为此，作为输出时需要外接上拉电阻。
（2）AT89C51单片机的P1.0—P1.7引脚：单片机中的P1.0—P1.7引脚，这是P1口引脚，共8个数据端口，即8个I/O端口，既能作为信号的输入端口，又能作为信号的输出端口。该P1端口可以直接输出控制外部设备。
（3）AT89C51单片机的P2.0—P1.7引脚：单片机中的P2.0—P2.7引脚，这是P2口引脚，共8个数据端口，即8个I/O端口，既能作为信号的输入端口，又能作为信号的输出端口。该P2端口可以直接输出控制外部设备。
（4）AT89C51单片机的P3.0—P3.7引脚：单片机中的P3.0—P3.7引脚，这是P3口引脚，共8个数据端口，即8个I/O端口，既能作为信号的输入端口，又能作为信号的输出端口。该P3端口可以直接输出控制外部设备。该端口具有第二功能，通过P3.0、P3.1引脚可以实现串口通信；通过P3.2、P3.3引脚可以实现外部中断；通过P3.4、P3.5引脚可以实现外部计时；通过P3.6、P3.7引脚可以实现外部数据存储器的读写。
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