基于STC89C52的感應(yīng)光控?zé)粢约按昂熆刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)

王艷+曹海龍

摘 要 本設(shè)計(jì)是以STC89C52為控制核心實(shí)現(xiàn)光控?zé)艏按昂煹囊环N方法，結(jié)合系統(tǒng)的軟件與硬件設(shè)計(jì)。并給出了關(guān)鍵功能部分的電路圖、程序。此設(shè)計(jì)通過(guò)光敏電阻感應(yīng)周圍環(huán)境的光照強(qiáng)度，根據(jù)光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱自動(dòng)打開(kāi)照明系統(tǒng)的盞數(shù)并控制窗簾的上升與下降；本方案還設(shè)置了選擇手動(dòng)開(kāi)關(guān)，用戶可以任意選擇自動(dòng)或手動(dòng)方式。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本低，穩(wěn)定性比較高，有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞 STC89C52單片機(jī)；光敏傳感器；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；繼電器；電機(jī)；窗簾

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）10-0024-02

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)家庭生活的舒適度要求越來(lái)越高，智能化的概念被引進(jìn)現(xiàn)代家居系統(tǒng)。人們對(duì)節(jié)能和科學(xué)生活方式提出了更高的要求，使得控制在智能化領(lǐng)域的地位越來(lái)越重要。感應(yīng)光控?zé)羰侵敢罁?jù)光的強(qiáng)弱來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)燈光的強(qiáng)弱，而智能窗簾是通過(guò)對(duì)光照強(qiáng)弱的判斷來(lái)控制窗簾的閉合。與普通室內(nèi)燈相比，智能光控?zé)舾哌m合現(xiàn)代化家庭使用的優(yōu)越性條件與功能，既節(jié)能省電又安全實(shí)用，極具有待研究的潛力；智能窗簾打破了傳統(tǒng)人手動(dòng)控制的局限性與不方便性，除了在功能上的創(chuàng)新還賦予了其裝飾點(diǎn)綴的效果。

此系統(tǒng)能用于現(xiàn)有照明系統(tǒng)的改造，實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的人性化智能管理，提高用電效率；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、手動(dòng)燈光控制、窗簾控制相兼容，以降低成本；通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)，最終達(dá)到可靠性、實(shí)用性、推廣性較好的要求。

1 系統(tǒng)概述

本設(shè)計(jì)由STC89C52單片機(jī)為控制芯片，光敏傳感器采集到的光照信號(hào)經(jīng)ADC0808模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，STC89C52對(duì)此數(shù)字信號(hào)范圍進(jìn)行四級(jí)控制處理。主控制芯片由于輸出電流比較小，無(wú)法驅(qū)動(dòng)大功率的照明系統(tǒng)或直流電機(jī)，因此控制芯片通過(guò)控制繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)三盞燈全部亮，窗簾打開(kāi)；兩盞燈亮；一盞燈亮以及所有燈都不亮，窗簾關(guān)閉四種情況。同時(shí)，考慮用戶傳統(tǒng)習(xí)慣，本設(shè)計(jì)還設(shè)置了手動(dòng)開(kāi)關(guān)，用戶可以根據(jù)自己需要手動(dòng)控制燈的盞數(shù)及窗簾的上升或下降。

2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)包括輸入部分、控制部分、輸出部分。主要電路圖如圖1、圖2。

圖1 輸入模塊

圖2 輸出模塊

本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的硬件電路主要包含輸入模塊和輸出模塊兩部分，輸入模塊即光線采集模塊、ADC0808模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊以及手動(dòng)按鈕模塊。光線采集模塊采集光照信號(hào)，此信號(hào)是模擬信號(hào)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)控制模塊對(duì)此數(shù)字信號(hào)進(jìn)行控制處理，分為四級(jí)控制。手動(dòng)按鈕模塊可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制照明系統(tǒng)的開(kāi)啟或窗簾升降

輸出模塊由繼電器控制照明系統(tǒng)和電機(jī)，根據(jù)單片機(jī)的控制處理實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟照明系統(tǒng)的盞數(shù)以及電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制窗簾的上升與下降。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件主要實(shí)現(xiàn)智能光控?zé)艏按昂煛⑹謩?dòng)按鈕控制兩大功能，本設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言編程，經(jīng)編譯軟件編譯生成hex目標(biāo)文件，通過(guò)燒錄軟件燒錄進(jìn)控制芯片STC89C52中，從而控制整個(gè)硬件電路的運(yùn)行。

程序設(shè)計(jì)：

1）光控程序（包含ADC0808轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換信號(hào)程序以及單片機(jī)對(duì)信號(hào)處理的程序）。

ADC0808模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將采集到的光照信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)大小的數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)根據(jù)此數(shù)字信號(hào)的大小劃分四個(gè)范圍，每一范圍對(duì)應(yīng)一種燈及窗簾的狀態(tài)。主要程序如下：

void time_init（void）

{ST=0； OE=0；ET0=1；EA=1；TMOD=0x02；TH0=216；TL0=216； TR0=1；}

void t0（void） interrupt 1 using 0

{ CLK=～CLK；}

void main（）

{while（1）

{if（change==0）

{delay（5）；

if（change==0）

change_flag=1；

while（！change）；}

if（change_flag==1）

{ time_init（）；

ST=1；ST=0；

while（1）

{if（EOC==1）

{ OE=1； _nop_（）；_nop_（）；_nop_（）；dat=P1；

_nop_（）； _nop_（）；_nop_（）；OE=0；_nop_（）；

_nop_（）；_nop_（）；_nop_（）；_nop_（）； _nop_（）；

_nop_（）； _nop_（）；ST=1；_nop_（）；_nop_（）；

_nop_（）； _nop_（）；_nop_（）； ST=0；delayms（20）；

x=dat；

{if（x>=0&&x<76） {led1=0；led2=0；led3=0；K1=1；K2=0；}

if（x>=76&&x<130） {led1=0；led2=1；led3=0；K1=0；K2=0；}

if（x>=130&&x<160） {led1=1；led2=1；led3=0；K1=0；K2=0；}

if（x>=160&&x<255） {led1=1；led2=1；led3=1；K1=0；K2=1；}}}}

2）手動(dòng)程序。

當(dāng)天氣情況不好或者用戶需要手動(dòng)打開(kāi)燈時(shí)，只要將連接在P3^2端口的按鈕按下，并配合key1按鈕，第一次按key1按鈕，所有燈不亮，窗簾上升；第二次按key1按鈕，一盞燈亮；第三次按key1按鈕，兩盞燈亮；第四次按key1按鈕，所有燈都亮，并且窗簾下降。主要程序如下：endprint

{ { if（key1==0）

{ delay（5）；

if（key1==0）

{ while（！key1）；

num++；

if（num==1）

{ led1=led2=led3=1；K1=1；K2=0；

for（shan=0；shan<100；shan++）

{delay（100）；} K1=0；K2=0； }

if（num==2）{led1=1；led2=led3=0；}

if（num==3） {led1=0；led2=led3=1；}

if（num==4）{ num=0；led1=led2=led3=0；K1=0；K2=1；

for（shan=0；shan<100；shan++）

{delay（100）；}K1=0；K2=0； }}}}

4 結(jié)束語(yǔ)

由于使用的是高效單片機(jī)作為核心的控制系統(tǒng)， 靈敏度和精度較高的A/D轉(zhuǎn)換模塊，以及穩(wěn)定度和可靠性比較高的繼電器模塊使本設(shè)計(jì)具有精度高、靈敏度強(qiáng)、性能可靠、電路簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，完全可以成為改造家庭照明系統(tǒng)的首選方案，隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，它必將在未來(lái)顯示出更大的活力，為電子設(shè)計(jì)增加更多精彩，為人們的日常生活提供更多便利，為節(jié)能環(huán)保作出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2003：345-362.

[2]潘永雄，沙河，劉向陽(yáng).電子線路CAD實(shí)用教程[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001：13-118.

[3]張毅剛，彭喜源，譚曉昀，曲春波.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997：53-61.

[4]劉騁.高頻電子技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2005.

[5]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[6]蘇士美.模擬電子技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2005.

作者簡(jiǎn)介

王艷（1986-），女，漢族，山東臨沂費(fèi)縣人，助教，研究方向：電路與系統(tǒng)。

曹海龍（1991-），男，漢族，陜西寶雞人，通信工程專業(yè)，學(xué)生。endprint

{ { if（key1==0）

{ delay（5）；

if（key1==0）

{ while（！key1）；

num++；

if（num==1）

{ led1=led2=led3=1；K1=1；K2=0；

for（shan=0；shan<100；shan++）

{delay（100）；} K1=0；K2=0； }

if（num==2）{led1=1；led2=led3=0；}

if（num==3） {led1=0；led2=led3=1；}

if（num==4）{ num=0；led1=led2=led3=0；K1=0；K2=1；

for（shan=0；shan<100；shan++）

{delay（100）；}K1=0；K2=0； }}}}

4 結(jié)束語(yǔ)

由于使用的是高效單片機(jī)作為核心的控制系統(tǒng)， 靈敏度和精度較高的A/D轉(zhuǎn)換模塊，以及穩(wěn)定度和可靠性比較高的繼電器模塊使本設(shè)計(jì)具有精度高、靈敏度強(qiáng)、性能可靠、電路簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，完全可以成為改造家庭照明系統(tǒng)的首選方案，隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，它必將在未來(lái)顯示出更大的活力，為電子設(shè)計(jì)增加更多精彩，為人們的日常生活提供更多便利，為節(jié)能環(huán)保作出更大貢獻(xiàn)。

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[5]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[6]蘇士美.模擬電子技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2005.

作者簡(jiǎn)介

王艷（1986-），女，漢族，山東臨沂費(fèi)縣人，助教，研究方向：電路與系統(tǒng)。

曹海龍（1991-），男，漢族，陜西寶雞人，通信工程專業(yè)，學(xué)生。endprint

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{ delay（5）；

if（key1==0）

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num++；

if（num==1）

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for（shan=0；shan<100；shan++）

{delay（100）；} K1=0；K2=0； }

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for（shan=0；shan<100；shan++）

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4 結(jié)束語(yǔ)

由于使用的是高效單片機(jī)作為核心的控制系統(tǒng)， 靈敏度和精度較高的A/D轉(zhuǎn)換模塊，以及穩(wěn)定度和可靠性比較高的繼電器模塊使本設(shè)計(jì)具有精度高、靈敏度強(qiáng)、性能可靠、電路簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，完全可以成為改造家庭照明系統(tǒng)的首選方案，隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，它必將在未來(lái)顯示出更大的活力，為電子設(shè)計(jì)增加更多精彩，為人們的日常生活提供更多便利，為節(jié)能環(huán)保作出更大貢獻(xiàn)。

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[4]劉騁.高頻電子技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2005.

[5]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[6]蘇士美.模擬電子技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2005.

作者簡(jiǎn)介

王艷（1986-），女，漢族，山東臨沂費(fèi)縣人，助教，研究方向：電路與系統(tǒng)。

曹海龍（1991-），男，漢族，陜西寶雞人，通信工程專業(yè)，學(xué)生。endprint