基于單片機的智能照明系統設計

梁紀袖 ，劉 蕾 ，李守奎

（1.中國海洋大學，山東 青島 266100；2.濰坊科技學院，山東 濰坊 262700）

1 緒論

本設計主要將利用單片機為核心，對人體信號的檢測，并把人體檢測信號轉換成單片機能識別的電平信號，當單片機識別到人體信號后，將照明打開，再根據外界光線的強弱來控制照明設備的發光強度。一旦人體檢測電路檢測環境無人時，立刻傳送一個信號給單片機，單片機識別后關閉照明，通過這樣的控制方式以達到智能控制，有效的節能。為了讓整個系統可靠運行，必須有一個良好穩定的電源系統，設計中還考慮了取電方式、電源穩定的因素并解決了這些問題。

2 硬件系統設計

本設計對系統硬件電路做了幾個部分的設計，其中包括主機電路、人體檢測電路、電阻電壓轉換電路、A/D轉換電路、電源電路幾個部分。具體系統框圖，見圖1。

圖1 系統硬件框圖

由STC公司生產的STC89C52RC是一種低功耗，高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。與工業80C51產品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在線系統可編程Flash，使得STC89C52RC為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活，有效的解決方案。

CS9803是專為熱釋電紅外傳感器（PIR）配套設計的集成電路，采用 CMOS工藝制造，具有性能指標高、一致性好、功耗低、外圍電路簡單、安裝調試方便、工作可靠性高等優點，是目前同類產品中性能較優良、功能較齊全的器件。配上PIR及少量外圍元件，就可構成工作穩定可靠的控制系統。CS9803熱釋電紅外控制集成電路采用標準的DIP16腳塑封結構，內部由系統時鐘、兩級運放、電壓比較器、檢測器、計時器、過零檢測器及輸出控制電路等組成。A/D轉換器（ADC）的作用就是把模擬量轉換為數字量，以便于計算機進行處理。本次設計采用的是ADC0809作為主要的A/D轉換器，它是一種逐次比較式8路模擬輸入，8位數字量輸出的A/D轉換器。LED作為第四代照明光源，具有工作電壓低，耗電量小，發光效率高、壽命長等優點。與傳統的白熾燈、熒光燈相比，節電達到 90%以上。被認為是21世紀的照明光源。

3 系統軟件設計

在進行應用系統的總體設計時，首先要明確設計程序中應考慮的問題：

（1）根據軟件功能要求，將系統軟件分為若干相對獨立的部分。設計出合理的軟件總體結構，使其清晰、簡潔、流程合理。

（2）各功能程序實現模塊化、子程序化。既便于調試、鏈接，又便于移植、修改。

（3）在編寫程序應用軟件之前，應畫出軟件流程圖。這不僅是程序設計中一個重要部分，而且是決定成敗的關鍵部分。從某種意義上講，多花一份時間來設計程序流程圖，就可以節約幾倍源程序的編輯調試時間。

（5）要合理分配系統資源。包括 ROM、RAM、定時器/中斷器、中斷源等。其中最重要的就是 RAM 的分配。因為采用的是C51進行編程，強大的KEIL51會自動分配系統資源，這部分相比匯編語言方便很多。

圖2 主程序流程圖

4 結束語

本設計主要著重闡述了以STC89C52RC為核心如何對人體信號的采集，然后對信號的處理，并且對外界環境光線強度進行分析，設計進行控制的系統，使用單片機控制整個系統的運行。為了直觀的顯示，采用數碼管和發光二極管同時顯示的方法，并且有蜂鳴器聲音報警。

1 李家駒.instabus KNX智能照明系統在辦公樓中的應用[J].建筑電氣，2010（4）：52～54

2 賈景堃.智能照明系統在廣州地鐵新線中應用的可行性研究[J].機電工程技術，2010（5）：101～102