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基于AT89S51单片机的教室灯光

智能控制系统设计

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基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系

统设计

一、系统设计要求：

该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心

部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存

在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强

度；根据教室合理开灯的条件，通过对人体存在

信号和环境光信号的识别与判断，完成对教室灯

光的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。系

统还具有报警功能；同时还采用了软/硬件的“看

门狗”等抗干扰措施

二、系统控制方案分析

该控制器以自然光强度和人体存在作为控制器

的主要输入参数，能够实现自动与手动控制相兼

容。在自然环境光较强光线足够时，无论人是否

存在，都不开灯；在自然环境光较弱时，有人存

在且超过一定时间，控制器自动打开电灯，直到

人离开后再延时一定时间后关灯。同时，还可设

置作息时间来控制，夜晚超过12点，若还有人

存在，则关闭自动控制器的运行，改用开关来手

动控制，以解决因特殊情况下，自动控制器的不

人性化运行。所研究的教室灯光控制器主要是

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由硬件和软件两大部分组成。硬件部分是前提，

是整个系统执行的基础，它主要为软件提供程序

运行的平台。而软件部分，是对硬件端口所体现

的信号，加以采集、分析、处理，最终实现控制

器所要实现的各项功能，达到设计目的。

三、系统控制模块的硬件设计

系统控制模块的硬件构成及简介系统控

制单元是以AT89S51单片机主控模块为核心，其

它外围电路主要包括：环境光采集电路、时钟模

块、热释红外传感器模块、看门狗模块、按键电

路、EEPROM存储模块、超时报警模块、数码管

显示模块，其结构框图如图2-1所示。

图2.1系

统控制结构框图

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环境光模块采用光敏三极管来检测环境光的

强度，有光照时，电阻减小，随着光照强度的减

弱，电阻逐渐增大，把光信号转化成电信号，实

现对光强度的检测。

人体存在传感器模块采用HP-208是基于红

外线技术的智能产品，实现对人体存在的检测。

硬件时钟模块采用具有充电能力的低功耗，

具有临时性存放数据的RAM寄存器的实时时钟

芯片DS1302。该电路的接口简单、价格低廉、

使用方便，被广泛的使用。

系统数据存储及故障保护部分由X5045组

成，X5045是一种串行通讯的512字节EEPROM，

同时兼有看门狗和电源监控功能键盘模块。

1.系统控制的主要硬件电路

考虑到本系统安装时受环境影响因素比较多，

且教室控制设备中的人体存在传感器、光敏三极