PAGEPAGE22基于單片機的家庭照明控制系統(tǒng)設(shè)計摘要家庭照明自適應(yīng)系統(tǒng)的主要工作臺為家居式住宅,集成了現(xiàn)代計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、無線電視技術(shù)、嵌入式軟硬件等多種技術(shù),構(gòu)建了高效的家庭照明設(shè)施管理自動化系統(tǒng),實現(xiàn)了對住宅的智能化管理,在充分保證了房屋的安全性、便捷性和舒適度的基礎(chǔ)上,營造了更加環(huán)保、節(jié)能的家庭生活環(huán)境。智能家居本身作為一種綜合化技術(shù)，它代表了未來家居網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化、人性化的發(fā)展方向。針對家庭照明中電能浪費的現(xiàn)象，設(shè)計了家庭照明自適應(yīng)控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)的部件部分涵蓋了控制裝置，其中主控芯片為STC89C51RC。人體存在信號和環(huán)境光的強度可以被熱釋電紅外傳感器查核到，此傳感器能夠借助采用光敏電阻實現(xiàn)這一功能。以住宅可以在恰當(dāng)?shù)臅r間把燈開啟作為條件依據(jù)，設(shè)計了電路。為了達到智能掌控家庭光明映射電路的效果，采取了辨識人體存在信號和判斷環(huán)境光信號的手段。當(dāng)外界光線足夠時，照明系統(tǒng)可以選擇處于關(guān)閉狀態(tài)或是根據(jù)情況調(diào)節(jié)亮度。當(dāng)光線變暗，并且有人時，繼電器會吸合，從而驅(qū)動照明負(fù)載發(fā)光，智能延時，當(dāng)沒有人時燈不會亮，從而實現(xiàn)節(jié)能、智能的效果。關(guān)鍵詞：智能家居，照明，自適應(yīng)系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章緒論 11.1課題研究背景、目的及意義 11.2課題研究發(fā)展現(xiàn)狀分析 21.3課題設(shè)計內(nèi)容及要求 2第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計 42.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 42.2STC89C51RC單片機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 42.3系統(tǒng)供電電路 52.4數(shù)據(jù)采集電路 62.4.1環(huán)境光采集電路 62.4.2人體信號采集電路 72.5繼電器驅(qū)動電路 82.6部分元器件說明 82.6.1雙電壓比較器數(shù)據(jù)采集電路 82.6.2光敏電阻 10第三章系統(tǒng)軟件設(shè)計 123.1系統(tǒng)軟件總流程設(shè)計 123.1.1系統(tǒng)邏輯真值表 123.1.2系統(tǒng)的軟件設(shè)計流程圖 12第四章系統(tǒng)分析與調(diào)試 154.1系統(tǒng)總體電路 15總結(jié)和展望 20參考文獻 22附錄 23第一章緒論1.1課題研究背景、目的及意義自從我國發(fā)展進入21世紀(jì)，大家的生活和物質(zhì)水平一直在不斷的取得進步和提高，科學(xué)信息技術(shù)的飛速發(fā)展同時也可說是日新月異，人們的日常生活習(xí)慣以及日常工作方式在一定大的程度上做了改變，但是社會卻在面臨著諸多嚴(yán)峻考驗，如環(huán)境惡化、資源枯竭、節(jié)能減排已經(jīng)成為不同地區(qū)和國家的重點和熱點。能源不僅是國家的發(fā)展基礎(chǔ)和根本，也是國民經(jīng)濟能夠發(fā)展的動力源泉。建筑行業(yè)常年被譽為“耗能大戶”,其中主要涉及大型建筑物的地?zé)峁┡?、照明、空調(diào)、電力設(shè)備輸出、電視、家庭設(shè)備等。歐美國家的建筑能耗大約占社會總能耗的33%。根據(jù)不完全的資料統(tǒng)計,在西方發(fā)達國家,建筑物使用能耗的實際變化情況主要如表1-1所示。表1-1西方發(fā)達國家建筑能耗一覽表國家美國瑞典丹麥德國日本英國法國荷蘭比例31.9%42.4%33.9%32.8%20.3%34.3%31.3%33.9%我國的建筑能耗和發(fā)達國家相比，差距依然很大，建筑能耗所占的比重普遍相對較大,特別是以高檔酒店和住宅等為代表的"雨后春筍"普遍在我國陸續(xù)涌現(xiàn),加強對家庭智能化系統(tǒng)的研究開發(fā)已經(jīng)逐漸成為了我國房屋建筑行業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急[1]。家居智能系統(tǒng)主要是將智能家居設(shè)備建立在一個大型的住房平臺上,運用多種先進的智能方法/工具等手段和信息技術(shù),將所有的家用電器與高效生活環(huán)境有機地結(jié)合,在構(gòu)造高效健康生活條件基礎(chǔ)上完成對家庭智能的管理,為廣大人們提供舒適方便的生活條件和環(huán)境。在經(jīng)歷多年的探索和發(fā)展后,智能家居技術(shù)取得了突飛猛進的發(fā)展和改善,建立了不同類型智能家居標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)出多種功能的智慧家居模塊,綜合應(yīng)用了傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊控制技術(shù)、自動化監(jiān)測控制等新技術(shù),構(gòu)建起來的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),不僅可以實現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的采集,而且還可以實現(xiàn)對家庭的智能化控制和管理。智能家居控制系統(tǒng)并不是簡單地直接實現(xiàn)對家居的控制,而是通過利用先進的無線通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計算機等信息技術(shù),將所有處于住宅環(huán)境的家具和設(shè)備之間有機地結(jié)合在一起來,實現(xiàn)對家具和設(shè)備的全面、立體化管理,并且能夠同時完成各種子系統(tǒng)之間的無線通訊和信息交換。傳統(tǒng)的被動、靜態(tài)的智能家居系統(tǒng)"進化"為主動、動態(tài)的智能家居系統(tǒng),從而在完善和優(yōu)化現(xiàn)代人們生活條件的基礎(chǔ)上,更好地達到了節(jié)能和降低污染物的目的。在我國，微型電子技術(shù)已經(jīng)成為了家庭自動化的核心，并且已經(jīng)通過整合技術(shù)實現(xiàn)了家居控制。而這種家庭網(wǎng)絡(luò)主要的特點就是我們可以充分地利用以太網(wǎng),來將各種照明設(shè)備和各臺家庭計算機等設(shè)備集合在一起,以此為基礎(chǔ)來設(shè)計和實現(xiàn)各種照明設(shè)備的全方位照明系統(tǒng)及其安全控制系統(tǒng),但是由于它的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較為復(fù)雜,并且它缺少統(tǒng)一的規(guī)范。而網(wǎng)絡(luò)家電則主要是在傳統(tǒng)的家庭互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,利用這種數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段來完善和維護現(xiàn)有家居,并可以實現(xiàn)訊息置換和對家庭規(guī)管的功能;信息家電則作為一種新型創(chuàng)新性技術(shù),在家電中重新融入了互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，在能夠保證控制的同時，實現(xiàn)智能節(jié)能控制[2]。在傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中，燈具開關(guān)被人為的控制和使用，并沒有非常的便利。傳統(tǒng)的照明亮度是被固定的，沒有亮度調(diào)整功能。燈具如果長期保持較高的亮度的話，是會降低照明器具的使用壽命的，這大大地浪費了能源。隨著人們環(huán)境保護的放大和科學(xué)技術(shù)的推廣，智能照明逐漸普及起來，這是非常重要的。智能照明不需要人為手動的控制開關(guān)。例如用聲音控制照明器具可以解決公共廁所、樓梯等場所照明的能源浪費的問題。另外，智能照明也具有調(diào)節(jié)亮度的功能，所以可以大幅減少照明能耗，并且提高照明器具的壽命。比起傳統(tǒng)照明，智能照明更強調(diào)節(jié)能、智能和環(huán)境保護。全球照明能源的消耗每年約占能源消耗總量12%~15%，如果想要達到節(jié)約20%～40%的能源，我們可以采用智能照明。這不僅可以消減用戶在用電方面的支出，而且可以降低電力供應(yīng)壓力。本論文針對家庭住宅，論述了如何設(shè)計與實現(xiàn)以燈聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能照明系統(tǒng)。根據(jù)在住宅內(nèi)是否有人存在，和外面的光照亮度來智能調(diào)節(jié)照明的亮度。在外面亮度低或處于黑暗時，室內(nèi)照明應(yīng)達到明亮的狀態(tài)，在外面很亮?xí)r，室內(nèi)的照明可以選擇關(guān)閉或根據(jù)情況調(diào)節(jié)低亮度，以此來達到環(huán)保以及節(jié)能的目的。1.2課題研究發(fā)展現(xiàn)狀分析現(xiàn)在的經(jīng)濟發(fā)展速度很快，資源缺乏也成了大問題，如果想要當(dāng)今社會文明發(fā)展的話，我們就需要有足夠的電力資源。節(jié)能項目中的“中國綠色照明項目”由本國的有關(guān)部門推進完成，重點使用高效照明器具，促進環(huán)保節(jié)能，該項目從20世紀(jì)90年代在本國實施并且全面發(fā)展。如今技術(shù)發(fā)展的主要問題是照明控制系統(tǒng)。特別是這幾年來,我國頻繁地出現(xiàn)"電荒"局面。照明自動控制系統(tǒng)不但可以有效降低在一定的單位時間內(nèi)照明器具的功率和能耗,還可以有效地減少照明器具在工作中的使用量,讓燈具的壽命變長。所以，這個系統(tǒng)可以省很多電，很值得被開發(fā)利用?，F(xiàn)在的國外已經(jīng)自己研發(fā)了一些照明系統(tǒng)[3]。和他們比起來，我們的系統(tǒng)可以改善的地方還有很多，例如，我們可以把重點放在燈光的開關(guān)節(jié)能控制上，我們到現(xiàn)在用的都還是很傳統(tǒng)的手動開關(guān)?，F(xiàn)在的科學(xué)和技術(shù)在持續(xù)演進,當(dāng)今社會的工業(yè)和自動化程度呈持續(xù)上升漲幅，我們也在研究自動控制方面，想要省電的話，可以從提高燈泡的使用效率來著手。1.3課題設(shè)計內(nèi)容及要求家庭照明的第一個方法是在家里設(shè)置數(shù)字用來計算有多少人進出，但是沒有辦法知道人具體在哪里，可能會出現(xiàn)燈全開甚至沒有燈打開的場景，只會浪費更多的電；第二個方法是想辦法量出光的強度，光線強烈的時候，系統(tǒng)會自動熄燈，光線弱的時候會自動點亮，這樣可以看光強不強來調(diào)開關(guān)，這個設(shè)計可以依據(jù)光的強弱來調(diào)節(jié)照明的開關(guān)，但又有可能在家里沒人，但光很暗的時候燈就打開了，也有點浪費電；第三個方法是把時間的控制當(dāng)成基礎(chǔ)，在一個時間范圍里開燈或關(guān)燈，不會被其他的外因影響。這三個方法都有各自的優(yōu)缺點，比較好的辦法是把這三個方法結(jié)合起來。所以，本系統(tǒng)可以把檢測光強弱當(dāng)成基礎(chǔ)，再檢測周圍有沒有人。理論上來說，家庭照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)外因達到控制燈光的開啟和關(guān)閉效果。例如，當(dāng)燈光昏暗并且有人在家時，它會自動打開家中的燈，并根據(jù)作息時間進行調(diào)整。當(dāng)光線暗到一定值或天氣陰雨有人在家時，保證家里是開燈的，而當(dāng)光線充足或者家里沒有人時保證家里燈是關(guān)著的。讓家里可以正常照明，同時也可以省電，從而達到節(jié)約電力資源的目的。我們的核心是STC89C51RC單片機，主要用它來采集信息，控制燈具。如果有得到了有關(guān)的信號參數(shù)，就可以傳送到系統(tǒng)。主要有兩個信號，一個是人體的，一個是環(huán)境光的。如果周圍環(huán)境很亮，那就不會開燈；但如果變暗了，那么會分兩種情況，有人在就會開燈，沒有人在還是不會開燈[4]。

第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計在本設(shè)計中，主要包括了幾個模塊，電源模塊，下載模塊，人體感知模塊，環(huán)境光模塊是輸入的部分，燈光驅(qū)動模塊是輸出的部分。主要因為STC89C51RC單片機是抗干擾能力超強的單片機，所以本次選用STC89C51RC單片機作為核心器件，其性能和特點滿足設(shè)計要求[5]。系統(tǒng)單元控制結(jié)構(gòu)框圖，如圖2-1所示。圖2-1系統(tǒng)控制單元結(jié)構(gòu)框圖2.2STC89C51RC單片機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計單片機芯片內(nèi)還有一項主要內(nèi)容就是并行I/O口。STC89C51共有4個8位的并行I/O口，分別記作P0、P1、P2、P3。每個接口都必須同時包括一個鎖存器、一個輸出驅(qū)動器以及輸入緩沖器。專用寄存器之列它們已被歸入，功能同時具備了字節(jié)尋址和位尋址。在用戶訪問片外的可擴展網(wǎng)絡(luò)存儲器時,低8位的數(shù)據(jù)地址和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)由P0口分時進行傳送,高8位的數(shù)據(jù)地址由P2口傳送。在無片外擴展存儲器的系統(tǒng)中，這4個口的每一位均可作為雙向的I/O端口使用。單片機的4個I/O口都采用8位的雙向口，這些口在其結(jié)構(gòu)與功能特性上雖然是大致相同的,但卻各有特色。圖2-2單片機系統(tǒng)電路圖單片機可以由內(nèi)部或者外部的控制時鐘得到信號。在里面就只有一個振蕩電路，我們可以在兩個引腳xtal1和xtal2分別外接一個諧振晶體,這樣可以組成一個自激脈沖振蕩器，然后整個單片機里面就會同時自動產(chǎn)生一個時鐘脈沖振蕩信號。電容C1和C2可以把頻率穩(wěn)定下來，也可以幫忙讓起振快一點，它兩的值大概是在5-30pF，一般是在30pF。如果RST引腳把高電平引到了里面，而且還保持了2個周期，那單片機里面就可以自動的做連續(xù)復(fù)位式的運算操作復(fù)位電路一般用兩種方式，要么是上電自動的，要么是按鈕的。外部復(fù)位電路中的電容充電可以用來實現(xiàn)上電自動復(fù)位電路上電自動復(fù)位。如果想要自動上電復(fù)位，那么1ms是Vcc的最大上升時間。當(dāng)時鐘器的頻率在6mhz時，則c取22uf,r取1kΩ。2.3系統(tǒng)供電電路如果穩(wěn)壓器要把12V的變壓器變成+5V的電壓，而且這時候經(jīng)過了很多的整流濾波，輸出來的電壓也會比12V大，這個時候的功耗會變大，也會提高很多自穩(wěn)壓器的工作溫度，所以我們需要考慮選擇一個大小為9V的變壓器輸出來得到+5V的電壓。供電的原理圖，如圖2-3所示。圖2-3供電路供電原理圖變壓器把輸入電壓轉(zhuǎn)換為9V，瞬態(tài)響應(yīng)也可以通過正輸出穩(wěn)壓器緩沖負(fù)載帶來的變化得到改善，我們可以在輸出端分別增加兩個電容C3、C4，再給系統(tǒng)內(nèi)部提供直流供電，變換得到+5V的電源。2.4數(shù)據(jù)采集電路2.4.1環(huán)境光采集電路人體存在信號和周圍的環(huán)境光信號作為本文的兩個重點參數(shù)輸入。為了實現(xiàn)對環(huán)境光的檢測，光敏電阻是本文的主要選取對象。靈敏度高、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點都是HP-208型號紅外熱釋電傳感器所具有的，被應(yīng)用于人體存在信號的檢測[6]。環(huán)境光采集電路，如圖2-4所示。圖2-4環(huán)境光采集電路我們采用光敏開關(guān)電阻和敏感電壓比較傳感器lm393,來對其進行分析設(shè)計所在環(huán)境中的光采集開關(guān)電路,采用光敏敏感電阻（10K）來調(diào)節(jié)電阻值，以實現(xiàn)系統(tǒng)對環(huán)境光的響應(yīng)，根據(jù)電阻值的變化來達到分壓的目的。為了完成調(diào)節(jié)，我們可以通過比較一系列我們所得到的電壓值，處理輸入給單片機的信號。2.4.2人體信號采集電路人體信號可以通過HC-SR501人體傳感器來完成采集，它的感應(yīng)范圍小于100度錐角。當(dāng)檢測到人體信號在檢測范圍內(nèi),它將產(chǎn)生一個高電平,否則會產(chǎn)生低電平,當(dāng)人們走出監(jiān)控區(qū)域,它也可以進行一定的時間延遲(延遲時間大約是5至15秒)。人體信號采集電路，如圖2-5所示。圖2-5人體信號采集電路人體傳感器的觸發(fā)方式是重復(fù)的,信號應(yīng)用范圍和能量比較廣,功耗低,可靠性好。一般來說,該傳感器所檢測到的距離是7m,靈敏度相對來說是比較高的。傳感器有三個引腳，第一個是電源信號端，第二個可以接收信號，然后把這個當(dāng)成是輸出端，第三個是接地端。如果想要讓這個電路的工作更可靠,在設(shè)計中我們增加了一個三極管,并且可以憑借這個來驅(qū)動傳感器。增加了一個LED燈和上拉電阻，來明確顯示信號的接收情況[7]。傳感器的要求和條件比較多，如果出現(xiàn)了錯誤的傳報，那可能是因為傳感器的位置或安裝方法不對，或者是傳感器本身就有點問題，我們在安裝的時候盡量做到下面的條件:需注意距離地面2.0m~2.2m的位置高度。人體存在傳感器的位置周圍不應(yīng)該放置會改變環(huán)境溫度，不然會影響到傳感器的工作效率。在檢測的范圍里面，不要讓東西擋住人體信號，不然可能就會影響到檢測的效果。在裝傳感器的時候，不要放在氣流比較強的地方。就比如，如果正對著窗戶的話，外面的氣流就有可能會影響到接收的信號。而且傳感器也會被我們運動的方向干擾到，如果我們徑向運動的話，因為傳感器對這個信號不太敏感，所以效果就有可能不太好；反過來如果我們橫向運動的話，傳感器會比較靈敏。所以我們要注意，盡量別讓它誤報。2.5繼電器驅(qū)動電路電磁繼電器的線圈兩端經(jīng)過充電后,在線圈上產(chǎn)生的電壓、電流和電磁互相產(chǎn)生反應(yīng),讓銜鐵和接觸點互相吸住。如果我們把電停掉因為電磁吸引力變小了，那么就會把接觸點彈開，振蕩器就回到了原來的地方。如果我們把這個過程循環(huán)的話，那就可以做到電路的吸合和釋放。繼電器驅(qū)動電路，如圖2-6所示。圖2-6繼電器驅(qū)動電路圖當(dāng)開機時，(PNP型)三極管驅(qū)動繼電器。在初始化后，低電平是從繼電器的輸入端輸進去，這樣可以把三極管斷開，還能把繼電器的狀態(tài)變成釋放的。如果是高電平輸進去，三極管就會有基極電流把他們接通起來，讓繼電器發(fā)揮它自己的作用，并驅(qū)動負(fù)載完成燈的閉合以照明[8]。2.6部分元器件說明2.6.1雙電壓比較器數(shù)據(jù)采集電路本次的雙電壓比較器的型號我選擇的是LM393。1.它的特點主要有：=1\*GB3①、工作時候的電源電壓屬于比較寬的范圍，工作的電源既可以是單，也可以是雙，其中單電源的范圍是2～36V，雙電源的范圍在±1～±18V之間；

=2\*GB3②、它的電流消耗的比較少，一般為0.8mA；

=3\*GB3③、輸入的電壓也很小，一般等于±2mV；

=4\*GB3④、共模輸入電壓范圍一般在0至Vcc-1.5V之間，屬于較寬的范圍；

=5\*GB3⑤、它的輸出可以和MOS，CMOS，TTL，DTL等兼容起來；還可以通過開路集電極連接“OR”門。2.LM393示意圖引腳圖如圖2-7所示。圖2-7引腳圖采用雙列直插8腳塑料封裝（DIP8）和微形的雙列8腳塑料封裝（SOP8），如圖2-8所示。圖2-8內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

它的引腳主要功能排序列表，如下表2-1所示：表2-1LM393引腳功能表LM393主要參數(shù)表，如表2-2所示：表2-2LM393主要參數(shù)表LM393是高增益,寬頻帶器件,如大多數(shù)比較器一樣,如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合,則很容易產(chǎn)生振蕩。這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時,輸出電壓過渡的間隙。電源加旁路濾波并不能解決這個問題,標(biāo)準(zhǔn)PC板的設(shè)計對減小輸入—輸出寄生電容耦合是有助的[9]。減小輸入電阻至小于10K將減小反饋信號,而且增加甚至很小的正反饋量(滯回1.0~10mV)能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn)換,使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振蕩。除非利用滯后,否則直接插入IC并在引腳上加上電阻將引起輸入—輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩,如果輸入信號是脈沖波形,并且上升和下降時間相當(dāng)快,則滯回將不需要[10]。2.6.2光敏電阻本次采用的光敏電阻型號為GL5528，具體參數(shù)如表2-3所示：表2-3GL5528參數(shù)最大電壓（V-dc）150最大功耗（mW）100環(huán)境溫度（°C）-30+70光譜峰值（nm）540亮電阻（10Lux）（KΩ）10-20暗電阻（MΩ）1100λ10：0.6響應(yīng)時間（ms）上升：20/下降：30第三章系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1系統(tǒng)軟件總流程設(shè)計3.1.1系統(tǒng)邏輯真值表如果把屋子里的光照強度設(shè)成A，當(dāng)光照比較強的時候，A為0，在光照比較弱的時候A為1；把人體信號設(shè)成B，在有人的時候B是1，在沒有人的時候B就等于0；把時鐘信號的休息時間設(shè)為C，當(dāng)家里有人的時候C等于1，在沒有人的時候C就等于0；把D作為燈的打開和關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)電燈是開著的時候D等于1，當(dāng)電燈是關(guān)著的時候D等于0。結(jié)合上面的假設(shè)和表3-1，我們可以得出式子：D=ABC。把邏輯真值表列出來，如表3-1所示。表3-1系統(tǒng)邏輯真值表室內(nèi)光信號自然光信號人體信號人體時鐘信號休息時間電燈開關(guān)情況ABCD000000100100011010001010110011113.1.2系統(tǒng)的軟件設(shè)計流程圖軟件設(shè)計的目的是使單片機程序在一些外部不確定因素的影響下仍然可以運行起來，而且可以把繼電器的動作和輸出做出來。我們可以把硬件設(shè)計作為基礎(chǔ)，設(shè)計軟件的部分。把想要設(shè)計的對象還有想要實現(xiàn)的功能都想出適合他們的思路，然后讓繼電器可以做他自己應(yīng)該要做的工作，讓系統(tǒng)成功運行起來。系統(tǒng)自檢初始化:上電復(fù)位后，需要完成自檢初始化，使系統(tǒng)能夠可靠工作。其主要含義是初始化內(nèi)部寄存器，首先檢測設(shè)備，檢查看有沒有外界的因素在干擾，還得檢查看看硬件是不是好的，有沒有哪里損壞了，然后再看看每個芯片是不是都可以工作了，是不是已經(jīng)準(zhǔn)備好了。最后再看看人體傳感器的電路和光信號采集電路在收到與之相對應(yīng)的信號的時候，能不能正常的工作起來[11]。單片機在復(fù)位以后，將會把程序狀態(tài)給清零。系統(tǒng)軟件流程圖，如圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)軟件流程圖數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計的實現(xiàn)：根據(jù)表3-1可知，如果想驅(qū)動繼電器，可以讓兩個信號參數(shù)進行相與門的操作。這兩個參數(shù)是環(huán)境光強弱參數(shù)和系統(tǒng)將要采集的人體存在信號參數(shù)，從而做到用開關(guān)控制家庭燈光?？梢愿鶕?jù)上面的內(nèi)容，寫出一部分的軟件程序[12]:DOSENSLIGHT:MOVC,P3.3ANLC,P1.7CPLCMOVP3.5,CJNCSENSOUTHAVEPERSON:MOVSENDELAYBUF,#15;SENSOUT:RET第四章系統(tǒng)分析與調(diào)試4.1系統(tǒng)總體電路綜合上述內(nèi)容繪出系統(tǒng)總電路，如圖4-1所示。圖4-1系統(tǒng)總體電路圖電路總體模塊共包含了6個部分，有人體檢測模塊，繼電器驅(qū)動電路，usb供電電路，電源指示燈，光敏電阻電路和單片機最小系統(tǒng)。電路仿真圖，如圖4-2所示。圖4-2電路仿真圖其中，D1是一個用于模擬負(fù)載的照明燈，D2是一個板子上的繼電器吸合指示燈，用這個按鍵代替了人體感應(yīng)模塊，按鍵按下即代表熱釋電模塊檢測到人。GUANGMING向左調(diào)代表光弱，向右調(diào)代表光強。PCB板圖，如圖4-3所示。圖4-3PCB板圖這個燒錄和程序的設(shè)計是在KeilC環(huán)境下完成的，我在了解了KeilC的一些相關(guān)內(nèi)容后，知道了這個軟件可以成功調(diào)試C語言的應(yīng)用程序，而且還可以做這個的編程，使用的方法也比較方便，主要就是用STC_ISP_V480軟件把它燒錄好，然后再把它放在開發(fā)板上。KeilC程序如圖4-4所示。圖4-4KeilC程序圖KeilC程序運行如圖4-5所示，燒錄圖如圖4-6所示：圖4-5KeilC程序運行成功圖圖4-6KeilC程序燒錄圖整個應(yīng)用程序在做燒錄的時候，可以先把MCUType設(shè)置成STC89C51RC，然后把之前已經(jīng)寫好的程序文件打開，把它編譯好，再把端口改成COM，下載下來。在這里面的第二個文件，它是以.hex作為后綴的，我們等它的提示[13]。在燒錄的時候，我們先給MCU上電，然后把開發(fā)板上面的開關(guān)給它打開，這樣就做好了KeilC程序的運行和下載。在做完調(diào)試程序和燒錄工作以后,再把接口連上，然后把電源打開，并且開始下載。因為我們要有一段時間用來預(yù)熱人體信號的感應(yīng)模塊，所以在開始供電以后還會有幾秒時間是停止的。如果亮起來了互感器電路的指示燈，那么就可以說明已經(jīng)可以感受到人體存在信號了，系統(tǒng)本身是可以正常運行是，在這個基礎(chǔ)上，如果光線變得比較小了，繼電器會吸合起來，繼電器上有相應(yīng)的指示燈發(fā)光來實現(xiàn)控制，把燈光打開[14]。在通電以后，熱釋電紅外傳感器就會開始檢測周圍有沒有人體信號的存在。人體本身有自己的溫度，溫度值會發(fā)出紅外線，波長一般為10μm，如果有這種信號出現(xiàn)了，那么檢測探頭就可以檢測到。另外，紅外信號可以用信號過濾光片來擴大,并傳輸?shù)礁袘?yīng)源上。完成這個操作(為了使傳感器達到在人體或其他地方狀態(tài)時,在傳感器的輻射表面裝了一個菲泥爾濾光片,可以減小一些干擾)[15]。即便是當(dāng)紅外傳感器端口接收并得到一個相應(yīng)的能量人體紅外信號時,熱釋放的電紅外人體傳感器2端口就會輸出一個新的高電平（它的安裝方向可能會導(dǎo)致傳感器出現(xiàn)誤動，因為需要注意)。黃燈如果亮了，那就說明現(xiàn)場是有人的。實物圖如圖4-7所示。圖4-7實物圖在通電以后，開機的指示燈紅燈會亮起來。如果周圍有人的話，紅外傳感器可以感應(yīng)到人體存在信號，這個時候電路板上的黃燈就會亮起來，這個就代表有人在。然后可以用手指遮住光敏電阻，用來制造一個黑暗的環(huán)境，如果這個時候也有人在的話，另一個紅燈就會亮起來，如果沒有人在的話，另一個紅燈還是不會亮的。

總結(jié)和展望在本系統(tǒng)的設(shè)計中，控制系統(tǒng)時以單片機為主要器件的，這樣可以實現(xiàn)家庭照明的開關(guān)控制設(shè)計，并采用了軟件編程。我采用了STC89C51芯片作為控制中心，以此來達到對燈光的一系列自動控制，并且也研究了光敏電阻和人體感應(yīng)模塊。在硬件和軟件的設(shè)計中，我確定了本系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，在硬件的方面盡量采用了性價比比較高的元器件，可以大大的降低制作的成本就比如LM393變壓器。在軟件上也成功的完成了代碼的運行和燒錄部分的工作，并且在了解了傳感器的安裝注意事項后，也知道了應(yīng)該將傳感器設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢?，而?/p>