基于单片机的热释红外报警与节能照明装置的设计

本文是本人的本科毕业设计,传上希望对于学单片机或机电一体化的人有所帮助。

基于单片机的楼道节能照明及热释红外报警

装置的设计

姓名：XXXXX

指导教师：XXXXXXXXXXXX

2011年6月10日

烟台大学

本文是本人的本科毕业设计,传上希望对于学单片机或机电一体化的人有所帮助。

摘要

该系统的主控制器是AT89C51单片机。检测电路主要是以光敏电阻以及放大器，电压比较器和A/D转换器组成的电路系统，变量为光照强度。驱动电路是以放大电路和继电器等元件组成的。当检测电路检测到变暗信号从而通过单片机启动照明电路，当时间到晚上23:00单片机控制照明电路关闭。最终实现楼道的照明装置的启闭。在该楼宇内的重要部门附近安装红外报警装置。该装置主控制器和照明装置用同一单片机。检测系统是红外传感器.通过集成放大电路（BISS0001）传输到AT89C51从而驱动报警电路。该报警电路用声光报警系统与七段LED数码显示屏组成。若某一路发生报警则相应的数码显示，若多路报警则动态显示。当有红外信号输入时，单片机控制报警电路报警同时显示报警电路的数码。当时间到6:00关闭红外检测电路。LCD1602通过单片机读取实时时钟DS1302的实时信号从而空显示当前时间。软件设计最主要是检测电路与主控制器的程序设计，照明系统及报警的启闭程序设计，定时控制程序的设计，LED显示程序的设计。整个系统在软件的控制下完成。

关键词：控制器（AT89C51）照明电路集

红外传感器

光敏电阻

放大电路

驱动电路复位电路

报警电路DS1302

LCD1602数据采

ABSTRACT

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ThemaincontrollerofthesystemisAT89C51.Thedetectioncircuitismainlyconsistedofphotoconductiveresistance,amplifiers,voltagecomparatorandA/Dconverter,thevariableislightintensity.Drivingcircuitiscomposedofamplifyingcircuitandthecomponentssuchasrelays.Single-chipmicrocontrollerstartuplightingcircuitwhendetectioncircuittestingthedarkensignal,anditisnotcloselightingcircuituntil23:00.Itinstallinfraredalarmdeviceneartheimportantdepartmentinthisbuilding.Themaincontrollerthedeviceisthesameonetolightingdevices.Detectionsystemisaninfraredsensor.AT89C51drivesalarmcircuitthroughtheintegratedamplifiercircuit(BISS0001).Thisalarmcircuitconsistsofsound-lightalarmsystemandLEDdigitaldisplaywithsevensegmentcomposed.Ifahappensalongthedigitaldisplayiscorrespondingalarmifmultiplealarmisdynamicdisplay.Whentheinfraredsignalinput,SCMcontrolalarmcircuitalarmanddisplayalarmingcircuitofdigital.Itisnotclosethealarmcircuituntil6:00am.LCD1602readreal-timesignaloftheDS1302real-timeclockthroughmicrocontrollerthusdisplaythecurrenttime.Themostimportantpartofsoftwaredesignaretheprogramdesignaboutmaintestingcircuit，maincontroller,lightingsystem，timingcontrolprogramdesignandLEDdisplayprogramdesign.Thewholesystemiscompletedunderthethecontrolofthesoftware.

Keywords:controller(AT89C51),timecontroller,alarmcircuit,lightingcircuitcircuit,dataacquisition,infraredsensor,photoresistor,amplifer,resetcircuit.

driver

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第一章

1.1系统设计的要点

该节能照明及红外报警系统设计主要包括硬件和软件两大部分,依据控制系统的工作原理和技术性能将硬件和软件分开设计。硬件电路部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图，然后对元件进行测试以达到设计要求。系统软件部分设计，首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计，拟定详细的工作计划；然后进行具体设计，包括各模块的流程图，选择合适的编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试，测试，达到所需功能要求。

在系统设计中设计方法的选用是系统设计能否成功的关键。硬件电路是采用结构化系统设计的方法，该方法保证所设计电路的标准化、模块化。划分的模块有：信号及数据的采集，外围电路的设计，报警电路的设计，照明驱动系统的设计，报警显示电路的设计，实时时钟及时间的显示。硬件电路的设计最重要的是选择好作为主控制器的单片机，并确定与之配套的外围芯片，使所设计的系统既经济又高性能。硬件电路的设计还包括输入输出接口设计，画出详细电路图，标出芯片的型号和器件参数值。根据电路图在仿真软件上调试，发现设计不当及时修改，最终达到设计目的。软件设计的方法与开发环境的选取有着直接关系，本系统由于使用51（AT89C51）单片机,因此使用KeilC（或汇编语言）进行汇编。此编程工具具有很强的结构化、适用范围广、可移植性好等优点。这个系统软件设计用模块化系统设计方法。开始编写好各功能模块子程序，然后进行组合调整，经过调试后达到的要求设计功能。

该设计所用的绘图软件为PROTEUS.它是由ISIS(IntelligentSchematicInputSystem)和ARES(AdvancedRoutingandEditingSoftware)两个软件组成.ISIS是一款只能电路原理图输入的系统软件,可作为电子系统仿真平台。ARES是一款高级布线编辑软件,用于制作印制电路板(PCB)。

本设计旨在满足楼宇的节能与防盗。因此将热释红外报警与光电照明驱动装置结合在一起进行设计,用同一单片机进行控制从而完成既定目标。

绪论

1.2系统的性能指标及技术要求

启停控制系统的要求：

（1）光线暗至一定程度，照明系统开启；天亮前一小时开启照明。（2）白天红外报警系统关闭。（3）下午6:00红外报警系统开启。定时控制系统的要求：

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第二天6:00红外报警系统关闭，楼道照明系统照明至23:00。具体的技术要求：（1）用同一单片机控制。

（2）实时显示日期（年、月、日及星期）与时间（时、分、秒）。

1.3系统的设计框架

图1-1设计框架图

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第二章

系统硬件电路的设计及元件的选用

2.1AT89C51简介及引脚的功能

AT89C51是一种带4KB字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）和128B的随机存储器（RAM）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C51单片机为控制系统提供了不少灵活性高且价廉的方案，并且可以提供很多性价比高的应用场合，灵活应用于每个控制领域。其外形及引脚排列如图2-1所示。

主要特性：

·与MCS-51单片机相互兼容。

·拥有4KB可编程可擦除的FLASH存储器（EPROM）。·寿命长短：1000多次写/擦循环。·数据存留时间长短：10年。·全静态工作频率：0Hz-24MHz。·三级存储器锁定。·128×8B内部RAM。·32根可 …… 此处隐藏：3443字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……