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

        2014-06-26 15:36:00王艷曹海龍
        新媒體研究 2014年10期
        關(guān)鍵詞:窗簾繼電器電機(jī)

        王艷+曹海龍

        摘 要 本設(shè)計是以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。并給出了關(guān)鍵功能部分的電路圖、程序。此設(shè)計通過光敏電阻感應(yīng)周圍環(huán)境的光照強(qiáng)度,根據(jù)光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱自動打開照明系統(tǒng)的盞數(shù)并控制窗簾的上升與下降;本方案還設(shè)置了選擇手動開關(guān),用戶可以任意選擇自動或手動方式。實(shí)際應(yīng)用表明,該系統(tǒng)設(shè)計成本低,穩(wěn)定性比較高,有較好的市場應(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:TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)10-0024-02

        隨著人們生活水平的提高,人們對家庭生活的舒適度要求越來越高,智能化的概念被引進(jìn)現(xiàn)代家居系統(tǒng)。人們對節(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)域的地位越來越重要。感應(yīng)光控?zé)羰侵敢罁?jù)光的強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)室內(nèi)燈光的強(qiáng)弱,而智能窗簾是通過對光照強(qiáng)弱的判斷來控制窗簾的閉合。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、手動燈光控制、窗簾控制相兼容,以降低成本;通過反復(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)計由STC89C52單片機(jī)為控制芯片,光敏傳感器采集到的光照信號經(jīng)ADC0808模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后,STC89C52對此數(shù)字信號范圍進(jìn)行四級控制處理。主控制芯片由于輸出電流比較小,無法驅(qū)動大功率的照明系統(tǒng)或直流電機(jī),因此控制芯片通過控制繼電器來實(shí)現(xiàn)三盞燈全部亮,窗簾打開;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,考慮用戶傳統(tǒng)習(xí)慣,本設(shè)計還設(shè)置了手動開關(guān),用戶可以根據(jù)自己需要手動控制燈的盞數(shù)及窗簾的上升或下降。

        2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

        本設(shè)計硬件系統(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)換模塊以及手動按鈕模塊。光線采集模塊采集光照信號,此信號是模擬信號,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,單片機(jī)控制模塊對此數(shù)字信號進(jìn)行控制處理,分為四級控制。手動按鈕模塊可以實(shí)現(xiàn)手動控制照明系統(tǒng)的開啟或窗簾升降

        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

        系統(tǒng)軟件主要實(shí)現(xiàn)智能光控?zé)艏按昂?、手動按鈕控制兩大功能,本設(shè)計采用C語言編程,經(jīng)編譯軟件編譯生成hex目標(biāo)文件,通過燒錄軟件燒錄進(jìn)控制芯片STC89C52中,從而控制整個硬件電路的運(yùn)行。

        程序設(shè)計:

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

        ADC0808模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將采集到的光照信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)大小的數(shù)字信號,單片機(jī)根據(jù)此數(shù)字信號的大小劃分四個范圍,每一范圍對應(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)手動程序。

        當(dāng)天氣情況不好或者用戶需要手動打開燈時,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

        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)計具有精度高、靈敏度強(qiáng)、性能可靠、電路簡單、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,它必將在未來顯示出更大的活力,為電子設(shè)計增加更多精彩,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.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[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

        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)計具有精度高、靈敏度強(qiáng)、性能可靠、電路簡單、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,它必將在未來顯示出更大的活力,為電子設(shè)計增加更多精彩,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.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[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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        {delay(100);} K1=0;K2=0; }

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        4 結(jié)束語

        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)計具有精度高、靈敏度強(qiáng)、性能可靠、電路簡單、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,它必將在未來顯示出更大的活力,為電子設(shè)計增加更多精彩,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.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[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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