毕业设计家居照明控制系统

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1、 毕业论文（设计）题 目 家居照明控制系统（硬件设计） 院 系 专 业 年级 学生姓名 学 号 指导教师 家居照明控制系统(硬件设计)专业学生 指导教师 【摘 要】 经济快速增长是建立在能源的大量消耗的基础上。近年来随着世界经济规模不断扩大，世界能源消耗量年均增长率为约为.。这说明能源对于人类来说是不可或缺的。国家与国家之间的竞争,也体现在能源的竞争。谁占有丰富的能源，谁就在发展路上占有最有利的优势。当今世界的主要冲突，大都是为了争夺资源而发生的。美国作为世界上最强大的国家，能源的消耗也是巨大的，因此它不惜一次次的挑起争端，用来得到资源。但是，随着人们对石油，天然气，煤等不加节制的开采，使能源

2、短缺的问题逐步显示出来，同时生态环境遭受到了巨大破坏，环境的恶化严重威胁着人类的生存。能源的有效利用，新能源（太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等）的开发已迫在眉睫的摆在了人类面前。同时除了对新能源的开发利用外，世界各国都在尽力研究实施节能环保的措施。在这样的严峻形式下，家居照明控制系统以迎合人们绿色、环保、节能，智能化生活的观念，经过合理的设计，通过实现如下功能，从人们息息相关的生活中下手，把节能环保意识带到了每个人的身边：1.全自动/手动开关电源。2.使用照明灯，节能环保。3.光感控制，自动根据外部环境亮度调节明亮程度。4.智能切换，遥控切换，使用方便。【关键词】 LED 新

3、能源 家居照明Home furnishing lighting control system (hardware design)【Abstract】 Rapid economic growth is built on the basis of a large amount of energy consumption. In 30 years, with the increase of the scale of the world economy, world energy consumption with an average annual growth rate of around 1.8%

4、. This shows that the energy increasingly dependent on high.The competition between country and country is also reflected in the competition of the sources of energy. Who has the abundant energy, which is in possession of the most favorable advantage development road? The main conflicts, mostly in o

5、rder to compete for resources and the. The United States as the most powerful country in the world, the energy consumption is great, so it at a time to stir up trouble, so as to obtain the resources.China is a big country of population resources, energy reserves in the world, is also the worlds seco

6、nd largest energy producer and consumer country. At the same time in China as a developing country, rely on energy level is also self-evident.However, along with the people to the petroleum, natural gas, coal and other uncontrolled exploitation, energy shortage problem appears gradually, at the same

7、 time, the ecological environment suffered tremendous damage; deterioration of the environment seriously threatens the existence of mankind. The efficient use of energy, new energy (solar, geothermal, wind energy, ocean energy, biomass energy and nuclear fusion energy, etc.) development has been imm

8、inent pendulum in front of human beings.At the same time, in addition to the development and utilization of new energy, all the countries in the world to study the implementation of energy saving and environmental protection measures. In such situation, home furnishing lighting control system to mee

9、t the green, environmental protection, energy-saving, intelligent life values. After a reasonable design, through the achievement of the following functions, from the peoples production and life, energy conservation and environmental protection with consciousness to each person: 1.automatic / manual

10、 switching power supply.2. Infrared control, no one at home automatic power-off, avoids unnecessary waste.3. Light control, automatically according to the external environment brightness adjusting brightness.4. Intelligent switch, remote control switch, easy to use.【Key words】 LED new energy home fu

11、rnishing lighting目 录绪论11 开发概述11.1 课题提出的背景11.2 课题提出的意义21.3 开发环境31.4主要特点及功能31.5 论文主要工作41.5论文结构42主要硬件介绍42.1 STC12C5A60S242.2 八进制3态非反转透明锁存器74HC57352.3 三端稳压集成电路780563 家居照明控制系统设计73.1 分析流程73.1.1 用户分析73.1.系统分析73.1.3 模块框架图93.2电路设计103.2.1单片机最小系统103.2.2 LED照明电路113.2.3 数据锁存电路113.2.4 红外接收电路123.2.5 稳压电路123.3 PCB电

12、路制作133.4 元器件封装表134 系统测试144.1成品展示144.2红外遥控144.3自动亮度调节功能测试154.4上位机显示与控制功能测试15结束语16参考文献16附录17致 谢22绪论 想过这样的生活么？每天一进门不必再不用黑灯瞎火的到处乱摸，烦恼找不到电源开关,只要掏出遥控器轻轻一按便能带给你光明。如果你累了，调成休息模式；工作学习的时候，调成学习模式；和爱人吃饭的时候，调成温馨模式；朋友在家聚会的时候，又成为了娱乐模式！当你打开窗户，电灯便自动根据外界环境调节到合适的亮度。甚至当你出门在外，突然想起没有关灯，只需要在某台联网的电脑上面轻轻一点，便能关闭电灯。你还可以根据自己的想象

13、，设计出属于你“独有”的模式。这样的生活现在已经不再遥远。本设计就为了实现这些功能而给出了一套简单可行性方案。本文针对现代家居生活，基于节约成本，设计简单，易操作等特点，贴近实用的设计理念，采用STC12C5A60S2单片机为控制核心，控制方式包括红外遥控，光感自动控制，上位机等在内的多个控制源来控制的家居照明系统。与传统照明系统相比，它在人性化，智能化方面有巨大的优势。同时通过使用节能灯来照明，它以工作寿命长，耗电低，亮度可调性，无环境污染物等优点越来越得到人们的青睐。1 开发概述1.1 课题提出的背景随着世界经济迅猛的发展，在人们生活质量提高的同时，能源需求与日俱增。传统能源的有限及不可再

14、生注定了总有枯竭的时候，新能源的替代已经迫在眉睫。在那天到来之前，我们怎么用现有的科技，在进一步提高生活质量的同时，达到环保节能的目的，以缓解能源的消耗，并最终取代传统能源呢？太阳能热水器，金属氢化物镍蓄电池，变频冰箱等的使用，都是节能环保推广成功的标志。但是仅仅这些还远远不够。在不远的将来，太阳能汽车，地热发电机等也将得到大力普及。但是从当前的形式看，在最近乃至于以后的一段时间内，我们还并没有好的方案来解决全球传统能源的替代。因此，我们只有从另一个角度来让问题得到缓解，那就是从身边做起，把现有的能源利用率最大化。我们来看这样几个事实：根据科学家和经济学家的普遍估计，到本世纪中叶，石油资源将会

15、耗尽，这样其售价将会飙升。如果新的可替代的能源尚未发掘出，那么整个世界将会面临着能源危机。最严重的状态，工厂将会一个接一个的倒闭,人们也将面临着失业，国家与国家就会因为抢占剩余的石油资源引起摩擦,从而引发战争，导致人类的毁灭。中国作为土地面积最大的发展中国家，能源生产消耗是巨大的。据统计,中国的能源产出量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三；能源消耗量占世界总消耗量的十分之一，仅次于美国，居世界第二位1。随着近年来能源安全问题日益成为大多数国家战略安全的隐患,制约着国家经济的发展。从上个世纪90年代开始，中国经济来到了持续高速发展的黄金时代.但是经济的腾飞却是以日益增大的能源消费量上面的。从1993

16、年后，中国开始由能源净出口国变成净进口国。这说明能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大2。石油需求量的大增以及由其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题。世界上很多经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈竞赛。美国从2000年起投资5亿美元实施“国家半导体照明计划”；欧盟在2000年7月宣布启动类似的“彩虹计划”；我国科技部在“863”计划的支持下，2003年6月份首次提出发展半导体照明计划3。家居照明关系着千家万户，当你晚上突然没有电灯的时候，是否有又回到原始社会的感觉？但是如果每家每户每天节约0.5度电，在全世界大约亿的家庭共同努力下，就为整个人类节约了5亿度。所

17、以家居照明系统的推广使用已经迫在眉睫。数字家居在国外已有20多年的发展。但是在2000年左右才被国内正式提出并逐步导入应用。而目前的智能家居侧重于安防及对讲领域，在智能照明区域尚未大力开发，照明市场较为空白。但是随着人们对生活质量要求的不断提高，传统照明方式已经不能满足人们的需要。1.2 课题提出的意义随着人们生活中对环保节能的不断普及,家居照明过程中的浪费已经引起人们的广泛重视。你还在为为了看电视，为了不伤眼睛只有让客厅一直灯火辉煌么？还在为晚上睡觉一直开着路灯浪费而懊恼么？还在为离家时忘记关灯而自责么？那么，为了解决这些问题，家居照明控制系统替代传统照明系统已是势在必行。传统的照明系统不仅

18、布线多，破坏房屋美观，并且它以手动开关电源来控制电灯开关，手动调节电阻大小来改变灯泡亮暗程度。这种方式是很不可取的，不仅危险，还浪费了大量的能源在电路传输上面。同时采用本地一开一关控制方式，没有简单的方法实现所有开关统一操作，休息或者离家之前还得检查一遍是否所有灯泡已经关闭。离家后才想起忘记关灯，只有再次返回家去关闭，比较麻烦；最重要的是没有场景操作，不能对成组的灯进行控制，双控开关布线复杂，更难以实现多控；不能改变开关和灯具之间的对应关系，在装修好的房子里修改控制关系就必须破坏装修；没有调光功能，照明亮度不合适时不能调节，只有更换灯具才能解决问题。同时传统照明系统大多采用白炽灯或者荧光灯，与

19、LED照明灯相比有很大的劣势。而本论文讨论的家居照明控制系统运用网络控制技术对灯具进行分布式控制，由传感设备发出控制信号并通过总线网络进行通信，执行单元收到命令后加以执行，实现弱电对强电的控制。这样不仅降低了布线成本、增强了系统的可靠性，保证了房屋美观，还使用户不用对高压带电线路进行直接接触，避免了发生触电事故的可能性。智能照明控制系统可以对整个工程进行集中管理和灵活控制，不需对现场重新布线，便可改变对灯具的控制方式。比如对灯具软开关、调光或场景设置等不同要求的控制，或者修改开关和灯具之间对应关系；在包含人机交互接口的智能照明系统中，用户不用更改程序，只需对人机交互接口进行操作，便能方便地监控

20、、改变以上系统参数；有了智能控制功能，便能根据需要选择合适的传感设备主动获取室内信息从而自动控制灯具的状态或亮度4。因此家居照明控制系统的优势在用户的可操作性，成本，维护与再开发性上完美体现出来。越来越多的生产厂商开始选择生产以LED照明灯为照明光源的电子产品。1.3 开发环境 开发平台要求：具有 Pentium 4 处理器以上且满足以下要求的计算机：最低 512 MB 内存，最小 2.1 GB 硬盘。单片机开发板下载套件一套，STC89C52单片机、8颗LED指示灯、74HC573 1片，7805 1片，其他电子元器件若干。操作系统：Windows NT/2000/XP或更高版本开发软件：A

21、ltium Designer 6.9或以上版本,Keil UV2及以上版本，Visual Basic 6.0烧写软件: STC_ISP_V4791.4 主要特点及功能与传统照明系统相比，本家居照明控制系统有如下优势:1.照明人性化：由于不同的人对照明的需求不一样，本设计可以根据自己的需要，调节适合自己的光亮程度。2.提高系统安全性：将传统照明灯具的开关,改用现在的红外控制, 不用再对220V电压线路进行直接接触。3.节约能源：利用智能传感器感应室外亮度来自动调节灯光, 以保持室内光照强度适中, 这既能满足人们的照明需要,又能达到节能的效果。同时可以认为调节各个灯光的亮暗度。4.环保节能：使用的

22、是LED照明灯,耗费电量小，节约能源。功能如下：1. 红外遥控控制器实现遥控开关，调节亮度，模式选择等。2. 有个自然光探测电路：实现在不同光亮条件下，灯显示不同的亮度。3. 有与电脑通信的功能，可在电脑上通过上位机显示与控制当前情况。1.5 论文主要工作家居照明控制系统主要运用技术已经成熟并且低成本低功耗的MCS-51单片机为核心，对系统进行控制，判断与处理。根据现在家用照明区域越来越多元化以及用户需求越来越高的趋势下，本设计的设计初衷便是为用户提供满足要求的照明系统。这个系统不但能满足我们各种不同需求，同时还有很好的可扩展性、维护成本低、能源利用率高。在设计的过程中，不断完善方案。在达到要

23、求后做出实验板，在实验板上实现应有功能,使其满足要求。1.5论文结构绪论 介绍了环保节能型照明控制系统的优势以及发展趋势。第一章 介绍家居照明控制系统的特点、软硬件和运行环境。第二章 介绍了使用到的主要硬件。第三章 家居照明控制系统的设计。第四章 各个功能的测试结束语参考文献附录致谢2主要硬件介绍2.1 STC12C5A60S2STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机被誉为国产最牛的单片机，它是由宏晶科技生产的新一代8051单片机。最大的特点是高速、低功耗、超强抗干扰。其管脚图如图。它不仅能完全兼容传统8051，内部还集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换。

24、 图STC12C5A60S2管脚图2.2 八进制3态非反转透明锁存器74HC57374HC573是一款高速，高性能的CMOS器件，他的输入与标准 CMOS输出兼容的。如果加上拉电阻，也能和 LS/ALSTTL 输出兼容。 573包含了八路的D型透明锁存器，每个锁存器都有独立的D型输入和适用于面向总线的三态输出。所有锁存器共用一个锁存使能端（LE）和一个输出使能端（OE）。74HC573的输入输出分布在芯片封装的两侧，为微处理器提供用于微控制器和微型计算机的输入输出接口；三态正相输出，用于面向总线的应用；共用三态输出使能端遵循JEDEC标准no.7A ESD保护。 HBM EIA/JESD22-

25、A114-C超过2000 V MM EIA/JESD22-A115-A超过200 V 温度范围 -40+85 -40+125 。其真值表如表2.2。 表2.2 真值表 Dn LEOEOnHHLH LHLLXL LQoXXHZ 2.3 三端稳压集成电路7805 它只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子像是普通的三极管，TO- 220 的标准封装。 7805电参数表（见下页表2.3）表2.3 7805电参数表参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输出电压VoTj=254.85.05.2V5.0mA1o1.0A,Po15W Vi=7.5v to 20v4.755.005.25V线性

26、调整率VoTj=25,Vi=7.5Vto25V4.0100mVTj=25,Vi=8V to 12V1.650mV负载调整率VoTj=25，lo=5.0mAto1.5A9100mVTj=25,lo=250mAto750mA450mV静态电流IQTj=255.08mA静态电流变化率IQlo=5mA to 1.0A 0.030.5mA输出电压温漂Vo/Tlo=5mA 0.8mV/输出噪音电压VNf=10Hz to 100KHz,Ta=2542V表2.3 7805电参数表（续表）纹波抑制比RRf=120Hz,Vi=8Vto18V6273dB输入输出电压差Volo=1.0A,Tj=252V输出阻抗Rof

27、=1KHz15m短路电流1SCVi=35V,Ta=25230mA峰值电流1PKTj=252.2A 3 家居照明控制系统设计 本章将详细叙述家居照明控制系统各个模块的设计过程，包含具体的分析、设计、制作等。3.1 分析流程包括了用户分析，系统分析，电路设计，PCB制作等过程。3.1.1 用户分析本设计是为了带给用户更好的照明体验，让用户感受到科技技术的发展给我们环保节能型生活带来的便利。从用户角度来讲，LED照明灯一直处于待机状态，当用户回到家打开遥控器开关后，LED照明灯进入工作模式，此时用户可通过红外遥控器控制选择多种工作模式；当选择自动调节后，将通过外界具体光照环境来智能判断控制LED照明

28、灯亮暗程度。同时还能通过电脑显示出当前工作状态，即通过上位机显示出来。同时能通过电脑对具体的每盏灯进行细节上的控制。这样用户不仅能在睡觉前通过电脑监测出各个房屋的LED照明灯工作状态。同时当用户离家后，也还能通过网络，在任意一台电脑前及时迅速的控制家居照明系统的工作状态。能防止不必要的浪费。3.1.系统分析为了方便设计我们把系统模块化设计。主要分为以下几个模块：电源模块、照明装置、控制模块、亮度采集模块，红外发射与红外接收模块，串口通信模块，上位机通信软件。这几个模块的协同工作构成了一个完整的系统。不过上位机通信将放入软件设计中，这里不再叙述。电源模块：为使系统能够稳定可靠的工作，必须提供可靠

29、的电源。本设计比较了两种电源方案：第一种方案采用单独的稳压电源。此方案的优点是电源独立，稳定可靠，有多种选择电源；但是如果对各个模块采用了单独的电源，系统就会显得很复杂，且由于互相影响可能影响电路电平进而影响用户使用。第二种方案采用了单片机控制模块提供电源。这样设计出的系统简明扼要，节约成本；但是由于电源的输出电压要进过控制模块处理后再输出到电路，所以输出功率不高。综上所述，本着环保节约的角度出发，我们选择第二种方案。照明装置：为了设计的方便和突出设计的重点在于控制，本系统并没有采用室内真实照明的装置，而采用了工作在5V电压下的高亮度的8颗LED灯构成，模拟房间内的八颗灯，因为单片机的输出电流

30、很小，所以在设计LED的接口电路时候我们采用了74HC573，其可以输出较大的电流，足以满足LED点亮的需求。控制模块：这里同样讨论了两种方案：方案一：FPGA（FieldProgrammable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA为现场可编程门阵列，通过编程改变硬件的结构（电路）来实现不同功能。输入输出一般为5V以内的逻辑电平，而非强电。 方案二：51单片机，是十分常用的单片机

31、，可以看成是简单化的，低电压化的PLC，并且输入输出只能为逻辑电平。在本系统设计中如果采用FPGA来做控制器的话，电路会简单很多，价格要比51内核的单片机贵许多。在本系统中，51单片机足以达到要求。亮度采集模块：为了实现根据外界光线的亮度的改变来调节LED的亮度，本设计采用了光敏电阻加A/D的模式，光敏电阻的阻值会根据外界光线的强度来改变，将光敏电阻与10K的普通电阻相连，只需要测出光敏电阻两端分得的电压，就可以测出当前的亮度值5，STC12C5A60S2单片机中内部自带A/D转换，设计时只需要将外部输入接入P1口即可。发送与接收模块：为了尽可能的减少系统的体积与成本，和节约I/O口的使用的原

32、则，在设计外部信号输入的电路中，没有采用传统的矩阵键盘，而是采用了更方便的红外发射与接收，可以用一个外部中断接口来实现多个按键信息的输入。发送模块我们选择了9012遥控板。而接收我们选择了IR1308。这样即可以保证系统正常发送与接收信号。串口通信模块：51单片机内部有一个全双工的串行接口。只能接收或只发送被称为单工串行;可以收到可以发送，但不能在半双工同时开展，可以发送和接收串行端口被称为全双工串行口6。串行通信，通信的数据位的传输顺序位，其优点是简单的传输线，可以大大降低硬件成本，适用于长途通信。缺点是传输速度低。3.1.3 模块框架图通过对用户需求以及可行性的分析，选用包含A/D转换模块

33、的STC12C5A60S2作为控制芯片。具体框架图见图3-1-3。 图3-1-3模块框架3.2电路设计设计的完整电路总图如下图3-2。3.2.1单片机最小系统STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS的8位微控制器，具有8K系统可编程Flash 存储器。在设计中，主要考虑到对密码的修改与储存的功能，片上Flash允许程序存储器在系统可编程。它拥有8位CPU，使其为本设计的嵌入式控制应用系统提供灵活、高效的解决方案。同时STC89C52包括有32个可编程线I/O接口，为更好的连接控制其它元器件提供了方便。设计如图。图单片机最小系统3.2.2 LED照明电路LED（发光二极管）照明灯是利用第四代

34、绿色光源LED做成的一种照明灯具。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，它被广泛应用于各种照明领域。这里我们通过单片机系统控制8盏LED指示灯来模拟家居照明，这基本满足家庭用户的需求。同时用插座的设计，来提高用户在使用过程中换灯以及扩展的效率。在这个模块中，当用户设定为自动调节亮度后，光敏电阻R10将根据外接条件自动改变电阻大小。再把电阻大小值反馈到控制核心，控制核心做出相应的反应来改变通过各盏LED照明灯的电流强度，以达到自动调节亮度的目的。照明电路如图。图LED照明灯3.2.3 数据锁存电路锁存使能端LE为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的保证了系统

35、输出同步。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。电路如图3-2-3。图锁存电路3.2.4 红外接收电路采用红外一体化接收头IR 1308作为接收器。通过把接收的信号通过32端口传输到STC12C5A60S2中去进行相应的处理工作，为LED照明灯提供光亮变化的依据，如图3-2-4。图3-2-4 红外接收电路3.2.5 稳压电路由于系统的外加电源不一定是系统所要求的而5V电压，故需要对输入的电压进行稳压处理才行。稳压芯片采用最常用的78xx系列的7805稳压芯片进行稳压。由于稳压芯片的波形有波动，为了系统运行的稳定性，要对稳压之前和之后的电压进行滤波，增加电压波形的平滑，使系统运

36、行更加稳定。稳压电路如图3-2-5。图3-2-5 稳压电路3.3 PCB电路制作在制作PCB板的过程中，由于设计以及成本的限制，故采用的是热转印法来制作的PCB板，制作的详细步骤如下所：第一步：电路设计。在Altium 软件中正确的画出各模块的原理图，并且对对该原理图进行电气规则检查，生成相应的网络表和元件清单，随后再利用网络表生成PCB图。第二步：设计布线规则。在这个步骤中只要是对线宽，线距以及焊盘的详细参数进行设置，使作出的PCB板符合现实元器件封装大小。完成后功能模块和显示模块分别见附录1和附录2。第三步：交付生产。第四步：焊接。PCB制作完成。3.4 元器件封装表表3.4元器件封装Co

37、mmentDescriptionDesignatorFootprintLibRefComponent_1*4, *6SOP-20Component89C51*5QFP4489CCapCapacitC5, C6SIP2CapCap Pol1Polarized Capacitor (RadC7RBCap Pol1CapCapacitC80805CapLED0Typical INFRARED GaAs LD20805LED0LED0Typical INFRARED GaAD3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10LEDLED0PWR2.5Low Voltage Power Sup

38、ply ConnectorJ2KLD-0202PWR2.5Header 9Header, 9-PinP5, P6, P9, P17HDR1X9Header 9Header 18Header, 18-PinP11HDR1X18Header 18Header 3Header, 3-PinP12HDR1X3Header 3Res1Res, ResistR6, R110805Res1 表3.4元器件封装(续表)Res Adj1Variable ResR10LEDRes Adj1SW-DPDTDouble-Pole, Double-Throw SwitchS2DPDT-6SW-DPDTVolt RegV

39、oltage RegulatVR2SIP3Volt RegXTALCrystal OscillatY2CRYSTALXTAL4 系统测试接通外接电源后，打开电源开关，电源指示灯D2亮，系统进入待机状态，等待用户指令。用户即可通过遥控器或者上位机进行操作。4.1成品展示成品做出后，加上电源共为三个部分。第一部分为最重要也是整个系统的控制核心部分。它包含单片机最小系统、红外接收器、温度传感器、锁存器，稳压器等核心硬件。整个系统的大部分处理工作都在这里进行。它通过接受用户发送的指令，进行相应的反应机制来控制LED照明灯。第二部分为用户操作部分，即遥控器。它是用户对系统进行操作的主要手段之一（还有一种

40、为上位机）。用户可以根据自己的需求，在遥控器上选择相应的模式。第一部分的红外接收器收到信息后，根据对应的事件处理，来调节LED照明灯，以达到用户需求。第三部分为电源部分，电流进入单片机之前，通过三端稳压集成电路7805进行电压调节，使其符合芯片的要求。即在第一部分内部进行电压大小调节后输入整个系统，为其工作提供能源。整个系统如附录3。4.2红外遥控遥控器选用的9012遥控板。在淘宝上购得由于针对具体的设计功能，我们只用了其中的部分按键。红外遥控协议说明：一般红外遥控的编码由前导码、地址码和数据码组成。而且有比较精准的时序要求。遥控码的发射由38KHZ或40KHZ的载波信号，由信号的时间长度来表

41、示二进制数据7。1)电源键：关闭全部的照明灯具开关，见附录4图4-2-1；2)TV/AV键：打开全部的照明灯具开关，见附录4图4-2-2；3)数字键：数字1，2，3，4，5，6，7，8键分别控制对应的照明灯具的开/关；4)3*键：按下该键后，我们可以选择需要打开/关闭任何一个照明灯具，见附录4图4-2-3；5)SET键：自动亮度变化的调整按键，当我们按下此键后，我们可以选择要想自动亮度变化的任一灯具。6)显示键，数字键，静音键，上/下键：按下显示键，灯具会全部打开，我们可以选择要手动调节亮度的灯具，然后按下静音键，最后按上/下键，就可以对灯具亮度进行手动调节，见附录4图4-和附录4图4-。4.

42、3自动亮度调节功能测试该功能的实现过程：首先通过一个光敏电阻采集外界环境光亮度变化而使得其电阻值产生的变化，然后将采集信息发送出去由红外接收模块接收并进行处理再传至单片机控制模块，经过单片机的A/D转换后，进而去控制照明灯具的亮度。我们把调成自动亮度调节模式的设计先放在有明亮光照环境下等候一段时间后，记录光亮程度，见附录4图4。我们再把调成自动亮度调节模式的设计放在比较暗的环境下等候一段时间后，再次记录光亮程度，见附录4图4。4.4上位机显示与控制功能测试4.4.1连接PC机本设计通过基于Visual Basic6.0串行通信控件MSComm的上位机制作。在手动控制中，本设计未采用普通的按键式

43、的控制方式，考虑到实际应用控制时对LED照明灯有更高的要求，故本设计为更加真实的反应实际情况，设计中采用串口通信的方式来实现对单片机的控制，只需要RXD,TXD两根线就可以实现对系统的控制，设计相对简单，功能可根据配套的软件进行升级。在上位机软件的设计中，本系统的设计者采用了Microsoft Visual Basic 6.0作为系统的开发环境8，应用了MScom控件来实现串口的通信。其编程相对简单，参考资料也很详细，在软件设计中有讲解，这里就不再阐述。编辑好操作窗口后，通过串口把设计与PC机连接。点击disconnect按钮(见附录5图4-4-1a)。连接成功后显示为Connect(见附录5

44、图4-4-1b)。4.4.2 LED照明灯灯光控制见附录5图4-4-2所示，当选中一个key的时候，即选中一盏LED照明灯。通过控制上下滑动按钮，即可实现灯光亮暗的控制。右上角第一个窗口为显示控制的LED照明灯的位置显示，第二个窗口为光亮程度显示。结束语 本设计在有限的实验条件下，基本上完成了设计的要求， 简单的实现了需求分析中的三个功能:红外遥控控制照明灯具的开/关和照明灯具亮度；随外界环境亮度变化自动调节照明灯具的亮度；上位机控制和监控照明的灯具的亮度。满足了人们对家居照明的基本需要,有很大的可实施性。但是由于系统成本和个人知识的有限，未加入红外感应等设备，使得系统还有诸多不足之处。未能实

45、现有人时自动打开电灯，无人时自动关闭。没设计声控功能，使其更智能化。上位机由于条件限制不够完美，无法做到远距离无线控制。同时数字化智能化不高。所以还有很多需要完善的地方。但是我们相信随着社会的发展，所有的一切问题都能得到最好的解决。到那时，一种完全满足人们需要，有效提高人们生活质量的完美照明系统将会完全取代现今的照明系统。参考文献1 我国石油工业“十五”规划概要J. 当代石油石化. 2001(09) 2赵晓 宁波经济(财经视点) ,2004年12期 3赖寿宏 主编.微型计算机控制技术M.北京:机械工业出版社.2005.4许嘉宏.智能照明系统在现代建筑照明中的应用与研究J.建筑论坛与建筑设计,2

46、007,27(2): 74-75,77.5 宋吉江，牛轶霞.光敏电阻的特性及应用.淄博学校博山校区机电工程系，山东，2552006郭天祥 新概念51单片机C语言教程:入门、提高、开发、拓展全攻略 电子工业出版社 2009年1月1日 124-146页7 杜洋.红外遥控编解码全攻略，2005-9-268 李泽光.基于单片机的红外遥控器解码器的设计，2011-05-17附录附录1 功能模块PCB图附录2 显示模块PCB图附录3 成品展示图附录4 系统测试图图4-1 图4-2-图4-2-2 图4-2-3图4-2- 图4-2-图4图4-3-2附录5 上位机测试图图4-4-1a图4-4-1b图4-4-2致 谢首先要感谢的是老师。在我设计的整个阶段，她都不辞辛苦的为我指导。在遇到我不懂的问题的时候，在我查不到想要的资料的时候，她总是不厌其烦的为我解说。同时给我介绍了大量的有用书籍。她时刻关心着我们论文的完成进度，让我们充分的利用时间。在做论文的每一个环节，都离不开她的悉心教导。其次要感谢在做设计过程中帮助过我的所有同学。在他们的友善帮助下，不管是在网上，还是进图书馆查找资料，总会给与我方便。他们总是微笑的面对我的打搅，让我感受到了人与人之间的包容。