基于单片机的智能门控制系统

河南科技学院新科学院

2014届本科毕业论文（设计）基于单片机的自动门控制系统

基于单片机的自动门控制系统

摘要

当今社会是一个智能化、信息化为主的社会。随着科技的迅速发展以及社会的不断进步，人们对生活的要求越来越高，也渐渐的学会了享受生活。人工智能和自动化渐渐的成为主流。对于大型的商场，宾馆等一些现代的建筑物来说，自动门成为了主要的设备。它不仅具有修饰的作用，而且美观大方具有日常生活中我们接触到的门的所有优点，同时它还可以自动开闭，方便人们的使用。优良的防噪功能可以防止外界的噪音。有的带有自动报警功能，更加提高了安全性和可靠性。虽然自动门具有很多优点，但是对于这种新型的产业，它还有一些需要完善和改进的地方。自动门在追求利益最大化的同时忽略了原材料和它的技术工艺；在安装技术方面没有经过严格的培训，安装后达不到美观，修饰的效果，最主要的是售后没有保证；有关自动门产品的制作及销售的流程还不完善。本次的设计主要针对自动门的硬件结构，以51单片机为核心进行控制，外围链接直流电机、热释电红外传感器等。

关键词：自动门；单片机；控制；热释电红外传感器

The Automatic Door Control System

Based On SCM

Abstract

Along with society's development, the technical progress as well as the people living standard's gradual enhancement, automatic valve starts to enter people's life. It is not only indispensable for hotels, supermarkets, banks and other modern architecture, but also become an important indicator of the level of construction of intelligent. There is beautiful, generous,windbreak, dustproof, lower noise. Meanwhile it is convenient for people to access. And it facilitate the management, enhance the safety. Its usable, he function is complete, the technological advance, causes the people to believe that this is the advance in technology achievement. It lets the humanity understand that Digital Age's development will change humanity's life, will speed up the science and technology the development. Automatic control system is the heart of the design, and the measure of the important indexes, the manufacture level. Also, it gradually toward large-scale, complicated and intelligent direction.

This design mainly 8052 takes the control core using the monolithic integrated circuit, direct current system which the electrical machinery, the pyroelectric infrared sensor, the potentiometer unify. Has displayed monolithic integrated circuit's performance fully. Its merit hardware circuit is simple, the software function is perfect, the control system is reliable, the performance-to-price ratio higher characteristic, has certain use and the reference value.

Keyword：automatic door;SCM;control;PIRS

目录

1 绪论 (1)

1.1 自动门发展历史 (1)

1.2 单片机的发展及89C51系列的运用 (1)

1.3 红外探测技术的发展 (2)

2系统总体方案 (2)

2.1系统总体规划 (2)

2.2器件介绍 (3)

3硬件设计 (8)

3.1 基本单片机系统 (8)

3.2 红外检测电路 (9)

3.3 电动机电路 (11)

4控制系统软件设计 (11)

4.1 主程序设计 (12)

4.2调试 (13)

5总结与展望 (14)

参考文献 (14)

致谢 (15)

附录 (16)

附录I 总电路图 (17)

附录II 程序 (17)

1 绪论

1.1 自动门发展历史

根据人们对门的理解及对自己需求的满足，渐渐地就有了自动门的出现及自动门的发展。自动门是一种不需要人亲自进行开门或关门的动作，而是通过门上安装的红外感应系统来感应是否有人的到来，然后将信息传给单片机，通过单片机的分析处理，将控制信号输送给电机，进而实现门的开启和闭合。这种门的出现为人们的生活提供了大大的方便。

二十年代后期，自动门开始在美国的超级市场上使用，并渐渐的应用到其他建筑物上。世界上第一家自动门品牌——多玛在这个时期应运而生，并且在1945年开发出了油压式和空气式自动门，并在新建的大楼的正门正式投入使用。电气是时代的到来，大大促进了自动门的发展，并有油压式和空气式转变为电机式自动门。

到来21世纪的今天，人们更加注重安全问题，所以门更加突出了安全理念，为了有效地对人流的防范、方便通行和及时疏散，人们还更加注重建筑艺术的理念，尤其强调门与建筑物以及周围环境的整体协调与和谐。一百五十年前开始对自动门进行大规模专业化生产，大批的生产制造商在门的不断发展和完善期间形成规模。从自动门的初具规模到现在的大批量生产，门的性能，种类，功能越来越齐全。门在现阶段的发展模式也是朝着智能化的方向发展，切切实实的为满足人们的需要而蓬勃发展。

1.2 单片机的发展及89C51系列的运用

单片机是将CPU，运行内存（ROM），存储内存（RAM），输入输出接口（I/O），时钟计数器（timer/counter）以及中断系统（interrupt system）集成在一块半导体上的微控制器。单片机的初级阶段以Intel公司的8位MCS-48系列为标志形成的，具有体积小，重量轻，价格低但控制功能齐全的优势。随着单片机需求量的增加8位单片机发展到功能越来越完善，发展到极致。在这种情况下单片机就从八位发展到十六位，将模数转换器集成到了单片机内。单片机控制功能比较强大，抗干扰性能好，而且体积比较小，重量轻便于携带，最吸引人的是价格便宜，实惠耐用。

51系列的单片机更为人们所熟知，系统开发和硬件的设计中，51单片机更受大家的欢迎。抛去价格低廉这个原因外，51单片机的内存，寻址范围的功能也是比较诱人的。它的Flash内存最高可达20K，数据存储器最高到256，ROM和RAM 均可寻址到64K，一般情况下都有32个并行口，一个串行口，3—7个中断源，工

作频率在24MHz以上。51系列单片机之间更具兼容性。

本文的设计采用的是STC89C51RC系列单片机。STC51单片机的工作频率高达35MHz，编程种类可分为在线编程和在系统编程，可以增加看门狗，性价比高，具有较好的加密性。这种类型的单片机有4KB的片内Flash存储器，512KB的片内存储器，两个定时器计数器，一个全双工串行口，还可以外加看门狗，兼容性强。

1.3 红外探测技术的发展

红外探测技术应用非常广泛，在军事、工控、家电都有所体现。红外探测技术以红外光波为载波来传送测量信号或指令达到控制的,生活中较为常见的电视机红外遥控，自动控制门（红外感应的）家用安全报警系统。采用红外光波作为测控光源主要原因是由于红外接收器件，红外发射器件市面上易于获得。并且的发光与受光峰值波长一般为0.88μm~0.94μm易于做后续处理。落在近红外波段内,发射与接收能够很好地匹配非常容易实现,可获得较高的可靠性及传输效率。红外测控系统一般包括发射、处理以及接收部分。在本设计中，红外线探测器中的热电元件可以检测到人体的存在或移动，并把热电元件热信号经过电路处理转换成电压信号。然后，对电压信号采样滤波处理。当处理的信号达到设定值便认为有输入，才输出检测信号。例如，在两个不同的频率范围内处理电压信号，不同的频率来源是由于外输入所致。输出不同的值便可判断是否有预设输入信号。然后实现所谓的自动控制[3]

2系统总体方案

本章围绕总体设计的系统，介绍系统框图、单片机的内部硬件资源和其接口技术及整个系统所用到的其它模块的介绍。

2.1 系统总体规划

本系统主要由其外围电路，红外检测电路、单片机（CPU）、电机控制电路组成。,单片机的工作方式循环检测采样红外检测电路输出信号，采到设定的信号，检测输出电路，发出输出控制信号，电机控制电路接到指令，控制电机有相应的动作，便完成了自动控制的要求。当然自动门是与人有关的，所以安全是第一位的，一旦采到有人，便程序无条件跳转到打开门的方向，主控电路应有备用电池，以防出现断电。能够其原理方框图如2-1所示。

图2-1 原理方框图

2.2器件介绍

2.2.1 单片机

单片机处理模块部分选用的芯片为89C52RC。。选用STC单片机的原因是：这一款单片机较为便宜，性能能够达到要求并且原有程序有些可以直接使用,硬件改动较少。使产品更轻更小，功耗更低。满足当代的设计理念。用STC提供的专用工具，很容易的将2进制代码、16进制代码直接下载进STC单片机。这些代码执行效率较高。

图2-2 89C52RC引脚图

如图2-2为89C52RC 的引脚图；各引脚功能如表2-1。

管脚 管脚编号 说明 管脚 LQFP 44 PDIP 40 PLCC 44 说明 P0.0 ~ P0.7 37-30 39-32 43~36 P0:P0口既可作为输入/输出口，也可作为地址/数据复

用总线使用。当P0口作为输入/输出口时，P0是一个8

位准双向口。P0口内部无上拉电阻，所以作I/O 口必

须上拉电阻。当P0作为地址/数据复用总线使用时，是低8位地址线[A0~A7]和低八位的数据线[D0~D7]，

此时无需上拉电阻。 P 1.0/T2 40 1 2 P 1.0 标准I/O 口 PORT [0]

P .0/T2

40 2 T2 定时器/计数器2的外部输入 P1. 1/T2EX 41 2 3 P . 标准I/O 口 PORT [1]

P . /T2EX 4 2 3 T2EX

定时器/计数器2捕捉/重装方式的触发控制

P 1.2 42 3 4 标准I/O 口 PORT [2] P 1.3 43 4 5 标准I/O 口 PORT [3] P 1.4 44 5 6 标准I/O 口 PORT [4] P 1.5 1 6 7 标准I/O 口 PORT [5] P 1.6 2 7 8 标准I/O 口 PORT [6] P 1.7 3

8 9

标准I/O 口 PORT [7]

P2.0 ~ P2.7

18-25 21

-28

24-3 Port2: P2口内部有上拉电阻，既可作为输入/输出口，8位准双向口，也可作为高8位地址总线使用(A8 ~ A

5)。 P3.0/RxD 5 10 11 P3.0 标准I/O 口 PORT3[0] P3.0/RxD 5 0 RxD 串口1数据接收端 P3.1 /TxD 7 11 3 P3.1 标准I/O 口 PORT3[1] P3. /TxD 7 3 TxD 串口1数据发送端 P3.2/INT0 8 12 14

P3.2

标准I/O 口 PORT3[2]

P3.2/INT0 8 2 4 INT0

外部中断0,下降沿中断或低电平中断 P3.3/INT 9 13 15 P3.3 标准I/O 口 PORT3[3]

P3.3/INT 9 3 5 INT 外部中断1,下降沿中断或低电平中断 P3.4/T0 10 14 16 P3.4 标准I/O 口 PORT3[4] P3.4/T0 0 4 6 T0 定时器/计数器0的外部输入 P3.5/T 11 15 17 P3.5 标准I/O 口 PORT3[5] P3.5/T 5 7 T1

定时器/计数器1的外部输入 P3.6/WR 12 16 18 P3.6 标准I/O 口 PORT3[6] P3.6/WR 2 6 8 WR#

外部数据存储器写脉冲 P3.7/RD 13 17 19

P3.7 标准I/O 口 PORT3[7] RD# 外部数据存储器读脉冲 P4.0

17

23 P4.0

标准I/O 口 PORT4[0]

P4.1 28 34 P4.1 标准I/O口PORT4[1]

P4.2/INT3# 39 1 P4.2 标准I/O口PORT4[2]

INT3# 外部中断3，下降沿中断或低电平中断

P4.3/INT2# 6 12 P4.3 标准I/O口PORT4[3]

INT3# 外部中断2，下降沿中断或低电平中断

P4.4/PSEN# 26 29 32 P4.4 标准I/O口PORT4[4]

PSEN# 外部程序存储器选通信号输出引脚

P4.5/ALE 27 30 33 P4.5 标准I/O口PORT4[5]

ALE 地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入

引脚

P4.6/EA# 29 31 35 P4.6 标准I/O口PORT4[6] EA# 内外存储器选?引脚

RST 4 9 10 RST 复位脚

XTAL1 15 19 21 内部时钟电路反相放大器输入端，接外部晶振。此引脚也是外部时钟源的输入端。

XTAL2 14 18 20 内部时钟电路反相放大器的输出端，接外部晶振。此引脚可浮空，此时XTAL2将XTAL1输入的时钟进行输出。

VCC 38 40 44 电源正极

Gnd 16 20 22 电源负极，接地

表2-1 89C52RC引脚功能[2]

1 时钟电路[8]

STC89C52内部有一个高增益反相放大器，此放大器的输入端是RXD引脚和输出端TXD引脚。可以由内部时钟方式产生或外部时钟方式产生供给单片机运行的时钟信号。内部的时钟方式电路如图2-3(a) 所示，在RXD和TXD引脚上需要外接定时元件，这样内部振荡器就产生自激振荡。通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路实现定时功能。晶体振荡频率一般为6或12MHz，电容值不是一个固定的数值可以在5～30pF之间进行选择，选择的电容值的大小可对振荡频率起微调的作用。外部的时钟方式电路如图2-3（b）所示，此时要将RXD 接地，TXD接外部振荡器。外部时钟电路对外部振荡器产生的振荡信号无特殊要求，唯一的要求是保证脉冲宽度，一般情况下采用频率小于等于12MHz的方波信号。外部时钟电路或内部时钟电路产生的时钟会经过片内时钟发生器把振荡频率进行两分频，产生两相时钟：P1和P2，提供给单片机。

(a)内部方式时钟电路(b)外部方式时钟电路

图2-3时钟电路

2 复位及复位电路[10]

A 复位操作

复位是单片机必不可少的的初始化操作。主要是对PC进行初始化，以便于让单片机从0000H单元开始执行程序。为了防止程序运行时出错，或者进入死锁状态也需要系统除了进行的正常初始化之外，也需要对电路进行复位重新启动，保证正常运行。

复位操作对其他寄存器有影响及它们的复位状态如表2-2所示。

寄存器复位状态寄存器复位状态

PC 0000H TCON 00H

ACC 00H TL0 00H

PSW 00H TH0 00H

SP 07H TL1 00H

DPTR 0000H TH1 00H

P0-P3 FFH SCON 00H

IP XX000000B SBUF 不定

IE 0X000000B PCON 0XXX0000B

TMOD 00H

表2-2 一些寄存器的复位状态

B 复位信号及其产生[15]

复位信号的输入端（RST引脚），高电平有效，必须保证有效时间持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上的时长。例如，使用颇率为6MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过4us。图2-4将为我们展示复位信号产生的电路

图2-4复位信号的电路逻辑图

复位电路包括片内和片外两部分。首先将外部电路产生的复位信号(RST)输

送到施密特触发器内部，再通过片内复位电路采样施密特触发器的输出，这样就可以得到内部所需的复位信号了。

复位操作包括上电自动复位和按键手动复位两种方式。[9]

上电自动复位是一种通过外部复位电路的电容充放电来实现的一种复位方式，电路如图2-5（a）所示。这时要求电源在不超过1ms的时间内达到稳定，这样就可以实现上电自动复位了，此时接通电源就完成了系统的初始化。

按键手动复位又包含电平复位和脉冲复位。单片机开始工作后，开始对电容进行充电，这时电阻两端开路，系统正常工作；当按键按下电容开始放电，当电容内的电量渐渐释放到最小时，系统就实现了自动复位。本文以按键电平复位为主。其电路图分别如2-5（b），2-5（c）所示：

(a)上电复位(b)按键电平复位(c)按键脉冲复位

图2-5复位电路

2.2.2热释电红外传感器

热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。为了抑制因自身温度变化而产生的干扰该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出。热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于硬件要求，在电路中不能直接接入电阻，需要用电压跟随器进行变换，但此时必须保证电阻的阻抗值不小于104兆欧。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。经上述变换得到的电压是有极性的，这就意味着我们使用的探测元也有正负。[4]人是恒温动物，正常体温是37摄氏度，所以人是一个热源，会发出波长为10UM左右的红外光波，而安装在门两侧的红外感应传感器就可以探测这种红外

光波。红外感应上有一个菲泥尔滤光片增强可以增强人体发出的这种红外光波，以保证红外能正确感知是否有人的到来，使得后续的程序顺利进行。红外感应中所具有的热释电元件是有人体辐射的温度的变化来向外界释放电荷的，并将这种电荷转换为电信号输送给电路进行检测。

1——D脚2——S脚3——G脚

图2-6热释电红外传感器内部结构

热释电红外传感器的结构示意图如图2-6所示。其中D为电源正极端，G为电源负极端，S则为信号输出端。为了消除各种因素包括自身所造成的干扰，需要使用这种类型的传感器。它的主要原理是利用互补的两个或若干个干扰信号通过彼此之间的叠加抵消来补偿传感器。对于如何将辐射转换为电压，要解决这个问题就要使用上面所介绍的菲涅尔透镜了。

红外传感器是一种感知热源的原件，我们通常使用高热电的材料来进行制作，这样能使它感知到的红外辐射转换为电信号供电路使用，并且保证即使是微弱的电信号也能被电路系统感知，这样才不会出现人来而门不开，人去门也不开的情况。这样我们制作自动门的意义就不复存在了。[6]

3硬件设计

3.1 基本单片机系统

我们大多对单片机有一定的了解，在制作电路中仅仅只用一个单片机芯片就可以实现许多功能，但单片机大都以控制为主。本文的设计依然延续这种思想，以单片机为控制核心，如非必要无需对单片机进行外围扩展。电路图如图3-1。

图3-1 单片机电路图

3.2 红外检测电路

红外检测是一种不用接触人就可以对信号进行采集的电路，主要通过红外传感器，检测电路，将微弱的红外信号转变为电压信号。不需要红外线和电磁波发射源以及各种主动接触开关由于敏感元件的输出电压极微弱且其阻抗很高, 故在传感器内部设有场效应管及偏臵厚膜电阻, 从而构成信号放大及阻抗变换电路, 一般热释电红外传感器自身的接收灵敏度较低, 检测距离仅2m 左右。当有人靠近自动门时,被热释电红外传感器接收下来, 并将其转换成信号, 经检测放大电路内部放大等处理后输出给单片机。[11]其热电释红外检测电路如图3-2所示。

图3-2热电释红外检测电路

3.2.1 放大信号电路

我所采用的放大电路是将四个运放集成到一个电路中的LM324，它采用14脚双列直插塑料封装，lm324原理图如图3-3所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。[13]

每一组运算放大器可用图3-3（1）所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“V o”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。lm324引脚图见图3-3（2）。

图3-3 LM324放大电路

当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于无穷大时(即开环状态),理论上认为运放的开环放大倍数也为无穷大(实际上是很大,如LM324运放开环放大倍数为100dB，既10万倍)。此时运放便形成一个电压比较器，其输出如不是高电平（V+），就是低电平（V-或接地）。当正输入端电压高于负输入端电压时，运放输出低电平。[14]

图3-4中使用两个运放组成一个电压上下限比较器，电阻R1、R1ˊ组成分压电路，为运放A1设定比较电平U1；电阻R2、R2ˊ组成分压电路，为运放A2设定比较电平U2。输入电压U1同时加到A1的正输入端和A2的负输入端之间，当Ui >U1时，运放A1输出高电平；当Ui

若选择U1>U2，则当输入电压Ui越出[U2，U1]区间范围时，LED点亮，这便是一个电压双限指示器。若选择U2 > U1，则当输入电压在[U2，U1]区间范围时，LED点亮，这是一个“窗口”电压指示器。

此电路与各类传感器配合使用，稍加变通，便可用于各种物理量的双限检测、

短路、断路报警等。

图3-4 内部电路图

3.3 电动机电路

电机电路是由单片机控制的一个普通的直流电机，一般为了促进电机的转动需要接驱动芯片。本文为了设计简单，采用其他方式代替了电路驱动芯片。电动机电路图如图3-5所示。

图3-5 电动机电路图

4控制系统软件设计

本文通过优先设计出硬件结构再用C语言对软件部分编程。最程序是电机如何转动以及延迟时间的多少。

4.1 主程序设计

4.1.1 主程序流程图

图4-1主程序流程图

4.1.2 主程序

#include sbit L=P1^0; bit Flag;

sbit R=P1^3; sbit D=P1^4;

//接受传感器信号//标志位//正转//反转

//指示灯//1ms延时函数

sbit LED=P1^7;

void Delay_1ms(unsigned int DATA)

{

unsigned int x,y;

for(x=DATA;x>0;x--)

}

void Ld_Display() {

if(L==1)

{

}

if(Flag==1)

{

R=0; D=0; R=0; D=1; Delay_1ms(3000); Delay_1ms(4000); R=0; D=0; Delay_1ms(2000); R=1; D=0; Delay_1ms(3000); Delay_1ms(4000); Delay_1ms(700); if(L==1) { } Flag=1; //显示L函数for(y=110;y>0;y--);

}

}

Flag=0;

void main()

{

{

}

} //主函数L=D=R=0; LED=1; Delay_1ms(6000); Delay_1ms(6000); Delay_1ms(5000); Delay_1ms(5000); L=D=R=0; LED=0; while(1) L=D=R=0; LED=0; Ld_Display(); L=D=R=0; LED=0; //延时,减少传感器误差;

4.2调试

4.2.1 硬件调试

将电路板焊接完毕后，通过肉眼观察是否有虚焊，漏焊以及焊点松动的地方，然后检查导线及元器件有没有被烫伤，特别是二极管和三极管是否由于高温而截至或者导通的现象存在。通过与原始电路图对比观看是否有二极管或三极管连接反向的情况出现，如有立即改正。还要观察转印出来的电路板是否能正常工作。

4.2.1 软件调试

在软件编辑器中用C语言将我们需要的程序编写出来，通过软件自带的调试仿真系统去除所有的错误和警告，反复修改直至程序编写无错误，无警告。然后把程序下载到我们画好的电路图内进行初步的调试，观察实验结果是不是我们需要的或是不是对我们有用，如果并不能得到我们预期的效果，则需要重新对程序进行修改，直至结果令我们满意。当一切准备工作准备完毕之后，就要将程序正式写入我们焊好的电路板内了，接通电源进行演示，观察是不是成功。如果不成功则要进一步检验是程序的问题还是电路板的问题，当一切问题解决之后，我们的自动门也就大功告成了。

4.2.3 调试中出现的问题

像虚焊，导线不能正常连接这种问题很难用肉眼观察出来，需要我们通电实验之后才能排除这种问题。在软件编译的过程中标点符号用错就是一个错误，更不用说语法的问题了。尤其在软硬结合的调试过程，问题更是层出不穷，一个一个的问题都无从下手去解决。不过还是坚持到最后把各种问题都解决掉了，最后软件和硬件都能正常工作了，二者结合后也能得到令人满意的结果了。付出的艰辛也收到了成果。

5总结与展望

大学生涯中的最后一个设计就这样结束了，虽然艰辛但也有许多的收获。电路图的设计及画法，软件的编程及调试，以及最后的软硬结合，虽然苦但中间也有自己感觉好的一部分。这些都使我学到了好多，成长了好多。通过查找各种资料以及设计中所经历的失败，我懂得了耐心的重要性,画电路图培养了我的细心，调试过程挑战了我的坚持能力，打磨了我的性格。这次设计带给我的是对所学知识的复习，是对新知识的拓展.是对遇到各种困难的坚持，也是对坚持就是胜利这种信仰的肯定。在这期间同学们相互合作，和老师之间的交流也逐渐增多。这对以后的人生都是有帮助的。要知道问题总会解决的，身边总会有人帮助你的，老师也并不是那么的遥不可及，我们之间还是有共同话题的。这次经历锻炼的不仅是自己的耐心还有细心，执着以及对事的态度，为人处世的方法。

我通过采用便宜廉价的及优点于一身的单片机为主来做本次设计的控制中心，外接感知人体的红外传感器，控制门转动的直流电机就实现了一个简单的自动门控制系统。通过本次设计我们可以知道科技也不是那么的神秘，自动门也没有想象中的无法接触，不然自动门的发展也不会这么迅速，也就不会那么快的被人们接受。我们需要的就是安全强，可靠性高，并且易于操作。

国家经济的增长也促使了人们生活水平的提高，人们的享受程度也越来越难以满足，像自动门这种经济，实惠，安全，环保的东西必定会成为主流产业，发展前景也会越来越好的。相信以后的门会融入许多现代化的元素在里面，会更受人们的喜爱。

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[16]黄闽海. LM324四运放实用电路的设计- 《福建轻纺》-2002

[17]李洪明. LM324四运放的应用- 《无线电》- 1991

[18]傅斌全.浅析LM324运放在有线电视机房伴音侦测电路的应用- 《有线电视技术》- 2006

致谢

大学四年的学习生活，过多的注重书面知识，在实际操作能力有限的情况下，

我也出现过许多问题。幸亏有老师的指导，同时同学的协助，最终能够完成毕业设计,给几经波折的设计过程画上一个句号。

我非常感谢我的指导老师对我的监督指导，老师不仅仅在设计方面给予引导，在选材方面给予参考,而且时刻监督着我们的进程。在老师的指导下，我也不敢松懈,尽可能早的完成毕业设计。由于经验的缺乏，设计进程缓慢，我非常感谢老师的鼓励和引导，也感谢同学们的雪中送炭。我会铭记老师的教诲，同时我也感谢我所有的老师，教会了我知识,教会了我做人。

附录

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

设计名称：智能照明控制系统组别：第五组 组长：XX 组员：XX

基于单片机的智能照明控制系统设计 随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能家居等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理，提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术，利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..

基于单片机的智能路灯控制系统 外文文献

毕业设计(论文)外文资料翻译 系别光电信息系 专业测控技术与仪器 班级 B090102 姓名马丽娜 学号 36 外文出处 Spriger Link 附件 1. 原文； 2. 译文 2013年3月

Based on single chip microcomputer intelligent street light control system 【abstract 】 A street light automatic control system design, combined with the control, electric lamp switch control function; And street lamp fault detection and fault street lamp according to the function of the number. Use on STC 89C51 as the core Control unit; Using DS1302 clock chip to control the point open to turn off the lights when street lamps; By a photosensor complete collection of ambient light and street light fault detection, so as to realize the number of optically controlled open to turn off the lights and fault street lamp display. This system Can through the RS - 232 communication port with the street light control room of the upper machine communication. 【key words】STC 89C51; Clock chip DS1302; photosensor Introduction For the most part at present domestic cities and regions of the street lamp Lighting adopts electric control, time control and single point of electrons Control, maintenance management and manual inspections and the masses The traditional way, because of the lack of scientific and effective monitoring Means, large area lighting during the day, night not large area Light phenomenon occurs frequently, often can't find and in a timely manner Processing, not only caused power resources, human resources Cost, improve the operating costs of the system and to citizens Life bring inconvenience. Intelligent road lighting system can according to different area Domain of different functional requirements, at different times and different every day Natural light or under different traffic flow conditions, the press According to a specific setting, realize dynamic wisdom of road lighting Can management, namely the TPO management (TIME/PLACE, TIME Location/OCCASION occasions). Intelligent road lighting Control system, through the comprehensive consideration and analysis and road Ming is closely related to the intensity of illumination time, road, environment and hand it in Scene control methods of factors such as flow rate, in the

基于单片机的智能多功能窗户的设计

毕业设计(论文) 课题名称基于单片机的智能多功能窗户的设计学生姓名 学号 系、年级专业信息工程系﹑07级电子科学与技术专业指导教师 职称 2011年5月28日

摘要 随着高新技术及电子器件的发展，光控窗帘应运而生，给人们的生活带来了很多方便。同时，也为人们的生活环境以及智能家居的实现提供了依据，为此，研究与设计光控智能窗帘控制系统具有深远的现实意义。 本电路根据生活环境需要，采用AT89C51单片机控制系统，利用P3口的特殊功能与P1口的空闲模式和掉电模式，根据其不同控制模式，实现半自动控制、自动控制、定时控制的相互转换控制窗帘机。该设计包括光电开关电路、系统主控模块、电源转换电路、保护电路等组成，可实现窗帘自动升降。 关键词：AT89C51；单片机；定时控制；光电开关；步进电机

Abstract With the development of high-tech and electronic devices, light control, temperature control and remote control curtains came into being, to bring a lot of people's lives easy. At the same time, but also for people's living environment and the realization of smart home provides the basis for this, research and design intelligent control system curtain profound practical significance According to the requirements of office and living environment, this design made use of the SCM (Single Chip Micyoco ) controlling system of AT89C51, the special function at P3, the idleness mode and lose-electric mode at P1. Based on the different controlling mode, we realize to control the curtain machine by mutual transformation of semiautomatic and automatic controlling and infrared remoter. This design is made up of infrared remote circuit, systematic controlling mode, electrical source transformation, protective circuit, etc. It can reach the achievement of automatically rising and falling of the curtain. Key words:AT89C51；SCM；timing control；photoelectric switch；stepping motor

(完整版)基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制定稿毕业设计

以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 本课题针对教室灯光的控制，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机设计教室灯光智能控制系统的思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件模块和相应软件部分。 该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断，完成对教室灯光的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。系统还具有报警功能；同时还采用了软硬件的“看门狗”等抗干扰措施。 本系统程序部分采用C语言编写，采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好，便于改进和扩充。该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，针对性强，性价比高等优点，可以满足各类院校对教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。 关键词：智能控制器热释红外传感器单片机引言 当前，随着经济的飞速发展，能源短缺问题日益突出，成为一个国家经济发展的“瓶颈”。作为工业生产和人民生活不可或缺的电力能源更是如此。尤其现今越来越提倡低碳生活，节约能源已经成为一种全球共识，而作为培养社会精英的高校更应该起到榜样的作用。但是目前在校园内，教室灯火通明，却空无一人的现象屡见不鲜，这不仅造成了严重的资源浪费，也对高校的形象造成了很坏的影响。本文所研究的教室灯光控制系统就可以很好地实现节约能源的作用。 1 系统硬件组成 整个系统由中央控制电路、2×4按键电路、光敏传感电路、继电器驱动电路、时钟电路、液晶显示电路六个模块组成。其中，光敏传感电路模块主要完成对教室当前光线明暗程度的判定，时钟电路主要实现时基功能，两者分别提供光照和定时数据供以单片机为核心的中央控制模块进行逻辑判断，单片机最终将运算结果输出到液晶显示屏，同时对教室灯光进行控制。整个系统的硬件框图如图1所示。

(完整版)基于单片机的智能家居控制系统

基于单片机的智能家居控制系统 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 智能家居控制系统功能分析 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 总体设计

2.1 整体介绍 本次设计以STC89C52芯片为控制核心，温度，湿度等传感器为环境信息采集源，以Web 控制为辅助，来制作一个物联网空调监控系统。在原有的机械式按键开关的基础上，采用无线遥控器与Web 网页远程控制，来控制空调机组（如风机，加湿器，风阀等），实现了远距离，多角度对空调机组进行实时控制。此外在本次设计中，采用多种传感器想结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，如自动开关风机，智能调节冷冻水量，自动调节风阀开度等。并能够实现故障诊断，提供报警，数据实时数据与历史数据查询并Excel 表输出。 2.2系统设计方案 根据设计要求，系统提供了包括了核心控制模块，Web 服务器，Web HTML 模块，数据采集模块，继电器模块，按键模块，报警模块，等等。系统的整体框图如图1所示。 系统整体框图 网页 服务器（串口核心控制设备（以 STC8052为数据库设备状态传感器 （温度，LCD 显示 模式，温 度，湿度 继电风 水阀开 新风开 加湿 回风开用户输入 用户控制 环境信按

基于单片机的智能窗户设计开题报告

毕业论文开题报告论文题目基于单片机的智能窗户设计

一、选题的理论意义与实际意义 21世纪是智能家居的时代，智能控制系统重要利用计算机技术、网络通信科技及概括布线科技之有机组合达到发挥作用。通讯信息技术、计算机网络科技和智能随之机器自动化控制技术之飞速发展。科学知识和技术已进入千家万户的生活。随着智能化的发展，智能产品也得到了极大的发展，其在社会生活中的作用也逐渐引起人们的关注。 智能控制系统主要以计算机为核心芯片技术，并结合网络通信链路技术发挥作用。随着通信信息连接技术、计算机网络控制技术和智能机械自动化控制支持技术的飞速发展，单片机控制单元是紧密相连的，系统芯片是STC89C52。 整个系统主要由电子硬件和编程语言软件组成。电子硬件技术飞速发展给了我们制作功能完成程度带来了很大的飞跃，其中囊括了材料的提取进步，制作技艺越来越微小，控制程度越来越完美对电子硬件来说，不亚于一场革命。而编程语言的进化更是迅猛，复杂的指令简单化，功能完成变得模块化。 二、文献综述 随着信息时代的到来，人们对生活节奏和质量的要求大大提高。便捷及舒坦已经变成人民追逐之生存方形式。于当代家园生存条件内，家庭环境不单为物质空中，人民更加重视安保、便捷、舒坦之条件。智能电子产品及规划把以往之没有源头静态目标变换为了人民可轻轻松松操控之用具。这些成品拥有更好之讯息互换实力，不只可从优人民之生存形式，并且可令人民变可更加愉快，智能电子技术的飞速发展使工作和生活密不可分。智能产品的变革已经体现在人们生活的方方面面如智能家居，智慧生活，享受美好。在现在人们对生活的环境要求是非常考究的，比如这个环境会不会不安全，晚上的空间是否安静，家具的使用是否舒心等等条件都是人们对生活的需求。智能家居产品和概念设计将无法控制物理死区变成人们改变居住环境的工具。这些产品信息环节不仅可以优化人们的居住环境，还可以提供更好的规划时间，使人们的生活更加舒适，增加家庭环境的安全性，节约各种能源成本和成本。 单片机广泛应用于智能产品中，对于智能家居的应用更是不胜枚举。单片机的体积和价格优势使单片机在其同类产品的竞争中不断得到发展，至今发展的市场已是非常的庞大。在航空航天工业中，广泛应用于技术设备的机械控制、家电控制中心和医疗设备，以及专业设备的物理控制，而管理和行为过程控制的核心是单片机。 三、论文提纲 1 引言 1.1 课题研究背景与意义 1.2 课题研究现状和发展趋势 2 系统方案设计 2.1 智能窗户设计概况

基于单片机的教室照明控制系统设计

【电子信息工程毕业设计+文献综述+开题报告】 基于单片机的教室照明控制系统设计 （20_ _届） 本科毕业设计 基于单片机的教室照明控制系统设计 摘要 随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已经广泛应用于各个邻域。另外，由于楼宇智能化的发展和成熟，基于单片机的教室照明控制系统得到了广泛的普及。 本文根据教室灯光智能控制方面的发展现状，分析了有效的节电控制方案，提出了基于AT89S51单片机的教室照明控制系统。系统采用热释红外人体传感器检测人体的存在，以此来控制照明灯的开启和关闭；利用光敏电阻来检测环境光的强度，以此来调节灯具的亮度；另外，系统还带有键盘及液晶显示，键盘用于输入密码及设置时间参数，液晶显示屏用于显示当前时间及系统提示；系统还可以自主设置教室灯具的开启及关闭时间，关灯前可利用蜂鸣器发出警告。通过对人体存在信号及环境光信号的识别和判断，完成对教室灯具的智能控制，以达到节能的目的。本系统软件采用C语言编制，采用模块化结构设计，条理清晰，便于修改。

关键词：AT89S51；智能控制；热释红外；传感器

The Design of Classroom Lighting Control System Based on Single-chip Microcomputer Abstract With the rapid development of electronic technology, the system of control based on MCU is widely applied in various fields. What's more,due to the development and maturation of the intelligent building,the control system for classroom lighting based on single-chip microcomputer has been widely popular. According to the development status of intelligent lighting control in the classroom, analysis of effective power-saving control solution,proposed classroom lighting control system which is based on AT89S51 MCU.This system can control the lamp switch by test and process the signal of human body that illuminates the back track exists;It can adjust the brightness of light by test and process daylight signal; In addition, the system also has a keyboard and LCD,keyboard use to enter passwords and set time parameters, LCD displays the current time and the system prompts;This system also can Independently set up the turn on and off time of lights,it can generate warnings by buzzer before turn off the lights. According to identify and judge the human body existence signal

基于单片机的智能台灯设计

基于单片机的智能台灯设计 The design of Intelligent Table Lamp Based on Microcomputer 制作人员： 2015.5.14 摘要

随着科技的发展，单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，台灯已是千家万户的必需生活用品，当夜晚来临时，人们摸黑去开灯，非常不方便，而当离开时，人们又经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。 因此我们设计制作了一种智能台灯，主要是以热释电红外传感器re200b，光敏电阻传感器和单片机组成的红外传感控制电路。其原理是：以人体红外辐射为传感信号，当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯，省去黑夜摸灯的麻烦；当人离开台灯传感器检测范围，自动感应关灯。智能台灯还可以进行光亮（4档）的调节，以便达到最舒适的光亮；台灯还具有显示时间与室温的功能。 关键词：智能台灯；at89s52；热释电红外传感器re200b；时钟芯片ds12c887；温度传感器ds18b20；光敏传感器。 一.智能台灯功能介绍

（1）、光亮调节：在不同的情况下需要不同的光亮来满足需求，因此我们通过给单片机四个IO 口不同的电平，设置了四种光亮强度，以便达到不同的需求。 （2）、“天暗时，人来灯亮，人走灯灭”功能的实现：运用51单片机产生的方波信号驱动红外发射管发射红外线；运用三脚的红外接收头接收红外信号，当人挡住红外信号，红外信号就会反射被红外接收头接收；并且通过光敏传感器对外界的光强进行判断，在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO 端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO 端输出低电平。由单片机检测红外接收头是否接收到红外信号，以及光敏传感器的DO 端的电平高低，从而决定led 灯部分的亮度。由此实现“天暗时，人来灯亮，人走灯灭”。 （3）、时钟部分：运用时钟芯片DS12C887产生时钟信号，由单片机读取其信号，并将数据处理之后送到液晶显示。由于DS12C887内部有集成的电池，所以即使断电，时钟仍会走时准确，从而使该台灯更实用、更省电。此时钟还配有按键，通过按键即可方便的调节时钟，还有闹钟功能。 （4）、温度显示：运用DS18B20芯片感应温度，由单片机读取其信号，并将数据处理后送到液晶显示，从而显示当时的温度。 二、传感器的选择及功能介绍 传感器 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，它通常由敏感元件和转换元件组成，它的性能直接影响到整个检测电路，对检测系统起着重要的作用。 热释电红外传感器re200b 智能台灯 温度 显示 闹钟 部分 人体红外感应 4档 光亮 调节 光敏传感器

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现

项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院 大学生创新训练计划结题报告 项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶 所学专业电气工程及其自动化 所在学院物联网工程学院 (手机) 电子信箱diamond-heartqq. 项目起止年月2011/11-2012/05 第一指导教师肖永松 专业技术职务工程师 (手机) 电子信箱https://www.wendangku.net/doc/b45614361.html, 结题日期2012年5月

江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月

大学生创新训练计划 《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹 江南大学 二○一二年五月

简介 随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。 计划设计一个系统可以实现以下功能： 在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。 最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。 控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。 设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。

基于单片机的智能家居控制系统

单片机原理与应用技术 课程设计报告 题目基于单片机的智能家居控制系统的设计 专业班级： 姓名：时 间：指导 教师：

单片机课程设计项目系列： 基于单片机的智能家居控制系统的设计 一．设计要求 (一)基本功能 (1)家居内无人时, 切断所有家电的220V 电源, 既消除了各种电器的待机能耗, 又避免了因供电异常、屋内漏水等不可预知事件损坏电器的危险。 (2)通过预设时间和时长控制娱乐性家电, 避免了孩子在家因过度娱乐而延误学习。 (3)所有电器的电源都直接通过系统控制进行供电 / 断电, 在使用电器时无需插拔电源插头, 避免 了因经常插拔电源插头而造成接触不良及触电的危险。 (4)根据预设室内温度和湿度对空调和加湿器自动进行启/ 停控制, 以达到最佳舒适度。 (5)各电器的工作状态在主控面板上以LED直观显示, 并通过键盘集中控制电器, 例如在观看电视时可随手打开/ 关闭厨房电灶。 (6)远程控制家电的启动操作。 (7)设定/ 显示日期、时间、星期及定时叫醒服务。 (8)为避免煤气中毒设置了一氧化碳及燃气报警。 (9)烟感和水感可及时发现家居内的水、火灾并报警。 (10)通过门磁和窗户红外线完成防盗报警。 (二)扩展功能加入住宅配房安全防盗报警功能和住宅门禁系统功能。 二．计划完成时间三周1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。 3．第三周完成软件和硬件的联合调试。

目录 1引言 (3) 2总体设计方案 (3) 2.1设计思路 (3) 2.1.1方案确立 (3) 2.2 总体设计框图 (3) 3设计原理分析 (4) 3.1传感器模块的设计 (4) 3.1.1烟感传感器 (4) 3.1.2门磁、红外探测器 (4) 3.1.3热释电传感器 (4) 3.2矩阵键盘模块 (4) 3.3单片机最小系统 (5) 3.4显示模块 (5) 3.5 输出部分 (6) 4总结与体会 (6) 参考文献 (6) 附录一程序流程图 (7) 附录二程序列表 (8)

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现本科毕业论文

毕业设计（论文） 题目：基于51单片机的智能 窗帘控制系统设计与实现

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

基于单片机的教室智能灯光系统设计

基于单片机的教室智能灯光系统设计 摘要：针对目前高校现存的传统的教室灯光存在电力浪费、管理难度大等问题，未解决上述问题存在的弊端，实验教室灯光的智能化管理，实现管理的科学化， 高效化。本文提出一种基于单片机的教室智能灯光系统的设计方案。本设计以51 单片机为核心控制单元，结合传感器技术，实现智能化教室的设计需求，进而实 现教室灯光管理的智能化和便捷化。 引言 近年来，随着科学技术的迅速发展，高校的智能化管理迎来了一个新的历史 发展时期，而智能教室管理又是高校的智能化管理的重要组成部分之一。将现代 化的传感器技术和单片机技术引入教室智能管理中，能很好解决传统教室中存在 的人走灯亮等老大难问题。基于上述原因，本文提出一种基于单片机的教室智能 灯光系统的设计方案。 Ⅰ系统总体设计需求 基于单片机的教室智能灯光设计是以51单片机为核心控制单元，结合传感器技术等，实现教室灯光的智能化管理方案。教室的出入口初会布置一个红外检测 传感器，如果检测到有人进入教室，且光敏电阻检测到教室内光线强度在设定的 阈值内，那么教室内的灯光就会自动打开。且进入教室内人数在10人以内，教 室内的灯只会亮一盏，并且随着人数的增加灯光会自动打开，具体见表1。以此 来实现教室内灯光的自动打开和关闭，进而实现教室灯光的智能化管理。 表1 教室人数和开灯盏数之间的关系 图1 系统设计总体流程图 Ⅱ系统设计方案 2.1 总体流程 系统的总体流程图如图1所示，光敏电阻和红外检测传感器同时作用，只有 当光敏电阻检测到光弱且红外检测到有人进入教室时，教室内灯光才会亮，否则 教室内的灯光不会亮。 2.2 硬件设计 2.2.1单片机选型 51单片机的始祖是Intel的8004单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8004单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有51 系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础 入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。所以基于单片机的教室智能灯光系 统选用该型号单片机。 2.2.2 光敏电阻 光敏电阻常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋 等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这 是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔 向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。利用 光敏电阻的这个特性进行阻值的调整。 Ⅲ前景展望

智能台灯的设计说明

开放实验报告 实验名称基于单片机控制的智能台灯的设计学生姓名汤神根 系、专业信息工程系、电子科学与技术指导教师许建明 2015年 7 月5 日

基于单片机控制的智能台灯的设计 一、实验目的 1.综合应用所学电子课程，用单片机设计控制模块。 2.通过本次设计，加强学生对单片机的深刻理解，提高学生的设计能力和动手能力。 3.了解PCB板制造过程。 二、实验容 设计一款通过单片机控制的智能台灯，能够自动根据环境的亮度和桌前有无人体来关闭和开启台灯。 三、实验原理 本系统采用51单片机为控制芯片，集成HC-SR501 探头人体红外感应模块来感应人体的有无，光敏电阻为环境亮度感应器。该设备外围元件少简化了电路设计，提高了系统的可靠性。 AT89C52简介 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

基于单片机的智能家居控制系统毕业设计

摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制

Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control

基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统设计

基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系 统设计 一、系统设计要求： 该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断，完成对教室灯光的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。系统还具有报警功能；同时还采用了软/硬件的“看门狗”等抗干扰措施 二、系统控制方案分析 该控制器以自然光强度和人体存在作为控制器的主要输入参数，能够实现自动与手动控制相兼容。在自然环境光较强光线足够时，无论人是否存在，都不开灯；在自然环境光较弱时，有人存在且超过一定时间，控制器自动打开电灯，直到人离开后再延时一定时间后关灯。同时，还可设置作息时间来控制，夜晚超过12点，若还有人存在，则关闭自动控制器的运行，改用开关来手动控制，以解决因特殊情况下，自动控制器的不人性化运行。所研究的教室灯光控制器主要是由硬件和软件两大部分组成。硬件部分是前提，是整个系统执行的基础，它主要为软件提供程序运行的平台。而软件部分，是对硬件端口所体现的信号，加以采集、分析、处理，最终实现控制器所要实现的各项功能，达到设计目的。 三、系统控制模块的硬件设计 系统控制模块的硬件构成及简介系统控制单元是以AT89S51单片机主控模块为核心，其它外围电路主要包括：环境光采集电路、时钟模块、热释红外传感器模块、看门狗模块、按键电路、EEPROM存储模块、超时报警模块、数码管显示模块，其结构框图如图2-1所示。 图系统控制结构框图 环境光模块采用光敏三极管来检测环境光的强度，有光照时，电阻减小，随着光照强度

智能台灯毕业设计

数理与信息工程学院 《单片机原理及应用》期末课程设计 题目：基于单片机的智能台灯系统 专业：计算机科学与技术（专升本） 班级：计算机081班 姓名：朱寅波 学号： 08191140 指导老师：余水宝 成绩： ( 2009.6 )

目录 第1节引言 ..................................................... 1.1 智能台灯系统概述............................................ 1.2 本设计任务和主要内容........................................ 第2节系统主要硬件电路设计 ........................................ 2.1 单片机主机系统电路.......................................... 2.1.1系统电路组成......................................... 2.1.2系统工作原理......................................... 2.1.3系统控制核心......................................... 2.2 红外传感器电路.............................................. 2.2.1人体位置检测......................................... 2.2.2环境光检测........................................... 2.2.3过零检测部分......................................... 2.3 输出控制部分电路............................................ 2.4 电源控制部分 ............................................... 2.5 遥控器部分................................................. 第3节系统的软件设计.............................................. 3.1 系统程序框图 ............................................... 3.2 系统主程序设计.............................................. 3.3 采样子程序设计.............................................. 3.4 数据处理................................................... 3.3.1滤波程序设计......................................... 3.3.2遥控器程序设计 ....................................... 第4节结束语 ..................................................... 参考文献...........................................................