智能LED照明控制系统.ppt

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1、智能智能LED照明控制系统设计照明控制系统设计项目成员：项目成员：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX指导老师：指导老师：XXXXXXXXXXXX选题的出发点选题的出发点 我国照明用电占总发电量的我国照明用电占总发电量的1212,而对照明时间长而对照明时间长,照明场所多照明场所多的学校、办公室等地点的照明灯具多为白炽灯、荧光灯和节能的学校、办公室等地点的照明灯具多为白炽灯、荧光灯和节能灯灯,照明耗电超过本单位所有耗电的照明耗电超过本单位所有耗电的40%40%。LEDLED被认为是被认为是2121世纪的世纪的照明光源。照明光源。LEDLED发光器件是冷光源发光器件是冷光源

2、,光效高光效高,工作电压低工作电压低,而且能而且能耗低，使用寿命长。用耗低，使用寿命长。用LEDLED替代白炽灯或荧光灯替代白炽灯或荧光灯,环保无污染环保无污染,使使用安全可靠用安全可靠,便于维护。便于维护。目前目前,公共建筑的照明灯具控制大多采用手动开关公共建筑的照明灯具控制大多采用手动开关,不能连不能连续调节续调节,有些地方有人和无人有些地方有人和无人,白天黑天都亮着白天黑天都亮着,造成大量的能造成大量的能源浪费和使用上的不便，且缩短灯具的使用寿命。源浪费和使用上的不便，且缩短灯具的使用寿命。设计一套设计一套LEDLED智能照明控制系统智能照明控制系统,可以根据工作环境中是否可以根据工作环

3、境中是否有人员和环境补光亮度等来自动控制照明的开关有人员和环境补光亮度等来自动控制照明的开关,提高用电效率提高用电效率,从而节约电能和缓解了用电高峰的电力供应压力双重作用。从而节约电能和缓解了用电高峰的电力供应压力双重作用。本智能本智能LEDLED照明系统可以根据工作环照明系统可以根据工作环境中是否有人员和环境补光亮度等来自动境中是否有人员和环境补光亮度等来自动控制照明的开关，即环境中无人时，控制照明的开关，即环境中无人时，LEDLED灯不亮；环境中有人时灯不亮；环境中有人时,且光照不足时且光照不足时LEDLED灯亮，否则灯亮，否则LEDLED不亮。从而提高用电效率，不亮。从而提高用电效率，节

4、约电能和缓解了用电高峰的电力供应压节约电能和缓解了用电高峰的电力供应压力双重作用。力双重作用。功能简介功能简介成品展示成品展示环境亮度满足要求，LED灯不工作。成品展示成品展示环境亮度不满足要求，LED灯工作系统框图系统框图强光传感器强光传感器热红外传感器热红外传感器STC89C52RCA/DLEDLED驱动驱动电路电路（1 1）LEDLED照明照明电路电路（1 1）LEDLED驱驱动电路动电路（4 4）LEDLED照明照明电路电路（4 4）.热释红外探测电路热释红外探测电路热释红外探测原理是人体表面温度与周围环境温度存在差别热释红外探测原理是人体表面温度与周围环境温度存在差别,在人体移动时在

5、人体移动时,这种差别产生的变化可以通过红外敏感元件来检测这种差别产生的变化可以通过红外敏感元件来检测到到,从而触发报警。本设计所采用的热释红外探测传感电路如下图从而触发报警。本设计所采用的热释红外探测传感电路如下图所示：所示：热释红外探测传感电路热释红外探测传感电路强光探测电路强光探测电路强光探测模块主要是为采强光探测模块主要是为采集外界的光照强度，为系统提集外界的光照强度，为系统提供调光信号。在本设计中，由供调光信号。在本设计中，由光敏电阻和普通电阻串联构成光敏电阻和普通电阻串联构成分压电路，当周围环境的光照分压电路，当周围环境的光照强度变化时光敏电阻阻值改变，强度变化时光敏电阻阻值改变，从

6、而改变了输入电压，原理图从而改变了输入电压，原理图如右图：如右图：强光探测电路强光探测电路VoR1R0VccADC0809ADC0809简介简介ADC0809ADC0809是美国国家半导体公司生产的是美国国家半导体公司生产的CMOSCMOS工艺工艺8 8通道，通道，8 8位逐次逼近式位逐次逼近式A/DA/D模数转换器。其内部有一个模数转换器。其内部有一个8 8通道多路开关，通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8 8路模拟输入信路模拟输入信号中的一个进行号中的一个进行A/DA/D转换。是目前国内应用最广泛的转换。是目前国内应用最广泛的8

7、8位通用位通用A/DA/D芯片。芯片。ADC0809ADC0809的工作过程是：首先输入的工作过程是：首先输入3 3位地址，并使位地址，并使ALE=1ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8 8路模拟输入之路模拟输入之一到比较器。一到比较器。STARTSTART上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动动 A AD D转换，之后转换，之后EOCEOC输出信号变低，指示转换正在进行。直输出信号变低，指示转换正在进行。直到到A AD D转换完成，转换完成，EOCEOC变为高电平，指示变为高电平，指示A AD D转

8、换结束，结果转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OEOE输入高电输入高电平平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。上。STC89C52RCSTC89C52RC简介简介本系统采用的主控芯片本系统采用的主控芯片是是STCSTC8 89C59C52 2R RC C，是由宏，是由宏晶科技推出的新一代超晶科技推出的新一代超强抗干扰强抗干扰/高速高速/低功耗低功耗的的CMOS 8CMOS 8位单片机，片位单片机，片内含内含6 64 4k bytes k bytes 的可反的

9、可反复写的复写的Flash ROM Flash ROM 和和1280 bytes 1280 bytes 的的RAMRAM，其，其实物图及引脚图如右图实物图及引脚图如右图所示：所示：实物图引脚图实验过程实验过程前期准备：前期准备：1.1.分析原理，理清电路图分析原理，理清电路图 2.2.芯片选择，确定芯片型号芯片选择，确定芯片型号中期实验：中期实验：1.Protel1.Protel制图制图 2.2.电路板焊接电路板焊接 3.3.软件编程软件编程后期调试：后期调试：1.1.部分芯片的调试部分芯片的调试 2.2.整体调试整体调试电路测试电路测试u电路测试的目的是测试我们方案中的电路原电路测试的目的是

10、测试我们方案中的电路原理是否可行，找出问题并改正错误理是否可行，找出问题并改正错误u我们以单片机为核心外接一些硬件电路，通我们以单片机为核心外接一些硬件电路，通过软件调试验证实验结果过软件调试验证实验结果u经测试，我们发现了一系列问题，经过仔细经测试，我们发现了一系列问题，经过仔细的分析，最后，我们得出了可行的电路方案的分析，最后，我们得出了可行的电路方案前期准备前期准备 在这阶段，我们的任务主要有两个：在这阶段，我们的任务主要有两个：原理分析与芯片选择。经过我们小组几原理分析与芯片选择。经过我们小组几周的搜集与整理资料，我们在明确项目周的搜集与整理资料，我们在明确项目设计目的的前提下拟定初步

11、的电路原理设计目的的前提下拟定初步的电路原理图并选择了所需的芯片。图并选择了所需的芯片。此外，我们小组成员利用这段时间还此外，我们小组成员利用这段时间还学习了单片机、学习了单片机、ProtelProtel以及以及keilkeil等一些等一些项目软件的应用，为接下来的项目开发项目软件的应用，为接下来的项目开发做准备。做准备。中期实验中期实验 中期阶段是我们项目的一个重要的阶段，中期阶段是我们项目的一个重要的阶段，在这期间我们主要完成在这期间我们主要完成ProtelProtel出图、电路板焊出图、电路板焊接和单片机软件编程等工作。接和单片机软件编程等工作。nProtelProtel出图：利用出图：

12、利用Protel99seProtel99se完成电路原理图完成电路原理图 的制作的制作n电路板焊接：在线路板上完成部分电路的焊接电路板焊接：在线路板上完成部分电路的焊接n软件编程：程序包括主程序、信号探测子程序、软件编程：程序包括主程序、信号探测子程序、强光判别子程序及延时子程序强光判别子程序及延时子程序后期调试后期调试 经过了前期与中期的精心准备与努力，我们进入经过了前期与中期的精心准备与努力，我们进入了后期调试阶段，虽然前面的工作做得比较充分，但了后期调试阶段，虽然前面的工作做得比较充分，但是对于我们来说不可能做到一点问题没有，因此在这是对于我们来说不可能做到一点问题没有，因此在这个阶段我

13、们主要做的是部分芯片的调试和整体调试。个阶段我们主要做的是部分芯片的调试和整体调试。n部分芯片调试：分模块调试系统的每个部分，对于未部分芯片调试：分模块调试系统的每个部分，对于未达到预期效果的模块做进一步修改，逐一调试直到达达到预期效果的模块做进一步修改，逐一调试直到达到预期功能。到预期功能。n整体调试：将编译好的源程序下载到单片机，然后到整体调试：将编译好的源程序下载到单片机，然后到实际电路中进行进一步功能调试。实际电路中进行进一步功能调试。u注意：在将单片机插到电路板上之前，须检测注意：在将单片机插到电路板上之前，须检测单片机底座上各引脚电压是否正常，以防损坏单片机底座上各引脚电压是否正常

14、，以防损坏单片机。单片机。本设计是在我们指导老师的亲切关怀和悉心指导下完本设计是在我们指导老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他们严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求成的。他们严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，都始终给予我们细心的指导和不懈到项目的最终完成，都始终给予我们细心的指导和不懈的支持。的支持。在此，我还要感谢和我一起参与项目设计研发的同在此，我还要感谢和我一起参与项目设计研发的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我们才能克服一个学们，正是由于你们的帮助和支持，我们才能克

15、服一个一个的困难和疑惑，直至设计的顺利完成。一个的困难和疑惑，直至设计的顺利完成。然后特别感谢物联网工程学院诸多给予我们教育和然后特别感谢物联网工程学院诸多给予我们教育和帮助的老师们，感谢他们对我的谆谆教诲，让我在这几帮助的老师们，感谢他们对我的谆谆教诲，让我在这几年里掌握了扎实的知识，明白了治学的道理。同时也要年里掌握了扎实的知识，明白了治学的道理。同时也要感谢像他们一样潜心学术的学者们，正是他们的研究成感谢像他们一样潜心学术的学者们，正是他们的研究成果让我分享，才使得我们能顺利完成本次项目。果让我分享，才使得我们能顺利完成本次项目。最后真诚地感谢参与答辩的所有老师最后真诚地感谢参与答辩的所有老师!感谢聆听!Thanks for your time