基于51单片机的声控灯的设计
2023-08-05 18:03:23
论文总字数:9452字
摘 要
随着科技的飞速发展,自动化已经运用在生活中的方方面面,同时各种资源的浪费也很严重,而小区楼道中的声控灯就是一个很好的节约资源的例子。利用光控模块和声控模块的“嗅觉”,加上“大脑”51单片机的指挥,继电器的“指挥官”作用,构成这个声控灯的系统。同时按键开关增加声控灯操作方式的多样化,可以按键控制,又可以自动检测控制,做到既节能,又灵活。关键词:51单片机,键控,灵活,节能
Abstract:With the rapid development of Technology, robotization has been already applied in every whit of life,all the waste of resources is also very serious at the same time,and the sound control lamp in the district corridor is a good example of saving resources.Using the light control module and the sound control module "smell", combined with the command of the "brain" 51 single chip, the role of the "commander" of the relay, the system of the sound control lamp is formed.At the same time, the key switch increases the diversification of the operation mode of the voice control lamp, you can press the button control. but also can detect automatically and control, so that both energy-saving and flexible.
Keywords:51 SCM,Keying,flexible,energy-saving
目 录
1 绪论 4
1.1 课题背景 4
1.2 课题现状 4
1.3 课题意义 4
2 硬件设计 4
2.1 系统结构 4
2.2 单片机最小系统 6
2.3 声音检测模块 6
2.4 光线检测模块 7
2.5 电压比较器模块 7
2.6 继电器驱动模块 8
3 软件设计 9
3.1 软件设计语言的选择 9
3.2 程序流程图 9
3.3 Keil C51 11
3.4 Protel99SE 11
4 系统的调试与仿真 12
4.1 系统的调试 12
4.2 系统的仿真 13
结 论 17
参 考 文 献 18
致 谢 19
附 录A 总电路图 20
附 录B 毕业论文源程序 20
1 绪论
- 课题背景
随着科学技术的发展,公共场所照明手段也在不断更新,在满足基本照明的同时,更注重其效率的问题,尤其是在耗能方面。在当今照明业界,更趋于智能节能性,像声光控智能LED、微波感应控制LED、红外感应控制LED。而今,微波感应控制开关的抗外界干扰能力较差,红外感应控制开关虽然功能不错,但是其安装程序较繁琐,价格成本也较高昂,大多数还是应用在高端科技领域之内。在当今我国科技发展阶段,综合成本、安装以及检修方便等多种因素,声光节能控制开关将在很长一段时间内,成为小区楼道、饭店、旅行社、商场安全通道等地照明的“霸主”。
- 课题现状
当今,许多公共场所和居民住宅区楼道还是采用机械开关控制的照明灯,有时因为个人原因而忘记关灯,造成电资源的浪费。为维持我国的可持续发展,我们有必要去设计一种智能声光控灯,减少由于个人疏忽而造成的资源的浪费。
此智能声光控灯主要是以AT89C51单片机为主要芯片,配备外部几个控制模块,编写C语言程序得以实现。其主要功能是白天时,小区楼道中光强较大,不管有无声音,灯都不会亮;晚上楼道有脚步声或者居民的聊天声时,灯便会亮,延长30S后熄灭。同时,还可以改变其控制模式,变为手动开关方式,这样便做到了既便利,又节能。
- 课题意义
采用AT89C51单片机作为CPU,成本不是很高,并且已经满足我们此设计的各种要求。声控和光控部分的无瑕配合,使程序执行具有层次感,白天光控模块起主要作用,晚上声控模块其主要作用。同时可以在不同时间段,通过修改程序控制延长时间的长短,修改起初运行模式,确定是键控延时,还是自动智能检测。设计开关按键保证声控灯智能、节能、耐用、可靠性高以及维修方便。
2 硬件设计
2.1 系统结构
在此设计的声光控节能灯中,声控模块和光控模块可以看作是整体的“嗅觉模块”、驱动模块看作是“执行模块”。“嗅觉模块”中怎样把声音和光转变成电压信号;如何利用驱动模块,把弱电的控制电路与强电的照明电路结合起来。同时,把这几大重要模块协调的衔接起来,达到光强较大时,有很大声音,灯也不亮;而光线较暗时,声音达到一定的分贝后,驱动电路便会动作使外部的灯亮,延长一段时间后熄灭。设计的系统模块图如图2-1所示。单片机芯片选用的是AT89C51,本单片机的成本较低,同时与MCS-51的指令系统兼容,片内4KB的EPROM存储容量已足够本设计要求。对于本设计,引脚的利用较少,主要是P0、P2、P3的I/O口功能以及P3的第二功能作用,比较简便,布线较少,又能达到节能的效果。
整个设计主要包括以下三个模块:
- 声音信号检测模块,此模块是通过声音传感器驻极体话筒,把外部检测到的声音信号转化成电压信号,送往下一电路模块中,执行一系列对应操作。
(2)光强信号检测模块,通过实时对楼道内光线的检测,在光控模块转换为一定的电压值,与电路框架中的电压比较,得出电平“0”或“1”,执行下面对应的程序。
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