毕业论文设计：基于mcs51单片机的智能灯光控制系统在现代家居设计中的应用

毕业论文设计：基于mcs51单片机的智能灯光控制系统在现代家居设计中的应用内容摘要：

I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 当P3口写入后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为 AT89C51 的一些 特殊功能口，如下表所示： P3口管脚备选功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0（外部中断 0） /INT1（外部中断 1） T0（记时器 0外部输入） T1（记时器 1外部输入） /WR（外部数据存储器写选通） /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。 当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁 存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 德州学院 机电工程系 2020 届 自动化 专业 毕业论文（设计） 5 图 2 8051 单片机引脚图 人体释热红外线传感器 所用人体 热释电红外传感器型号为 HP208，它 是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路。 静态电流极小， 50微安，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外感应器应用在自动灯光控制系统中。 HP208是由运算放大器、状态控制 器、电压比较器、延迟定时器等构成的数模混合集成电路。 人体存在传感器的 1号引脚为电源信号端， 2号引脚为采集信号输出端， 3号引脚为接地信号端 [5]。 光敏三极管介绍 该设计所用光敏三极管型号为 3DU5C，晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。 在家里安装一个检测电路，利用光敏三极管检测光强度，当亮度达到一定程度的时候，使得家里面日光灯无法启动，可以利用光敏三极管附加电磁继电器来完成这个电路。 并不是每一个居室的明亮程度都是相同的，因此采光点的选取是一个关键，可以采用多点 取样来达到这个要求。 例如在 3 个居室中都安放光敏三极123456789101112EAVPP13XTAL114XTAL215RESET161718PSEN19GND20VCC40393837363534333231302928272625242322ALEP21德州学院 机电工程系 2020 届 自动化 专业 毕业论文（设计） 6 管，我们可以设置，如果他们全部或者大部分亮度都很高，那么，日光灯就无法正常启动 ，达到节约能源的目的。 当阴天时，亮度不够，那么日光灯可以开启了，但是不久天气放晴，日光灯不会自动关闭，同样造成很大浪费。 可以在采光点所在的家外面再安装一个采光点，当室内外强度的差值缩小到一定范围时，我们可以认为日光灯的作用可以忽略，日光灯就会自动关闭。 综上所述，利用光敏三极管设计一个电路，使得日光灯无法正常启动或者被强制关闭，通过光敏三极管的特性来得到节约的目的。 LCD 液晶显示 该设计所用 LCD 液晶显示器型号为 DM1602，该液晶显示器具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。 1602 采用标准的 16 脚接口，其中 : 第 1 脚： VSS 为地电源 第 2 脚： VDD 接 +5V 正电源 第 3 脚： V0 为液晶显示器对比度调整端。 对比度过高时显示会模糊，使用时通过一个 10K的电位器可以调整对比度；接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高。 第 4 脚： RS 为寄存器选择端，低电平时选择指令寄存器，高电平时选择数据寄存器。 第 5 脚： RW 为读写信号端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 当 RS 和 RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 RW 为高电平时，读忙信号，当 RS为高电平 RW 为低电平时，写入数据。 第 6 脚： E 端为使能端，由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第 7～ 14 脚： D0～ D7为 8 位双向数据总线。 第 15～ 16脚：空引脚。 德州学院 机电工程系 2020 届 自动化 专业 毕业论文（设计） 7 VSS1VDD2V03RS4RW5E6D07D18D29D310D411D512D613D714 图 3 DM1602 引脚图 看门狗 MAX813L MAX813L 是一带看门狗和电源监控功能的复位芯片 ,它具有使用方便，体积小、功耗低的特点。 它的复位信号为高 电平，在复位信号为高电平场合，它是单片机控制系统的理想芯片。 MAX813L，引脚简单介绍如下：第 (1)脚为手动复位输入，低电平有效；第 (2)为电源电压；第 (3)脚为接地端；第 (4)脚为电源故障输入；第 (5)脚为电源故障输出；第 (6)脚为看门狗输入，第 (7)脚为复位输出，第 (8)脚为看门狗输出。 (如图 4 所示 MAX813L) 图 4 看门狗电路图 MAX813L 芯片的主要功能特点： （ 1）手动复位输入。 第 (1)脚输入一个低电平，第 (7)脚产生复位输出。 德州学院 机电工程系 2020 届 自动化 专业 毕业论文（设计） 8 （ 2）复位输出。 当系统掉电，上电或者供电电压降低时，第 (7)脚复位产生复位输出。 （ 3）看门狗电路输出。 如果在 内没有触发该电路，即第 (6)步无脉冲输入，则第 (8)脚输出低电平信号。 （ 4） 时，第 (5)脚输出一个低电平信号。 3 家居照明控制系统的硬件电路设计 主控制器的电路设计 本系统采用 MCS51系列的 8051单片机作为控制核心 [6]。 MCS51系列单片机是美国 Intel公司于 1980 年推出的一种 8位单片机系列。 8051 的片内程序存储器（ ROM）是掩膜型的，即在制造芯片时已将应用程序固化进去。 8051 具有良好的抗干扰性好，可以在恶劣环境下良好工作。 8051 CPU 的时钟频率是 12MHZ，对传感器的计数脉冲可以进行快速的处理。 805l有 32 根输入输出 I／ O 口线，可以连接 LED 显示器、存储器、光敏传感器等各种外部器件。 8051 功耗低，可以在低电压工作模式下工作，可以利用电池对系统供电。 第 40 脚接电源电压， MR 与 WDO 经过一个二极管连接起来， WDI 接单片机的 口， RESET 接单片机的复位输入脚 RESET， MR 经过一个复位按钮接地。 德州学院 机电工程系 2020 届 自动化 专业 毕业论文（设计） 9 123456789101112EAVPP13XTAL114XTAL215RESET161718PSEN19GND20VCC40393837363534333231302928272625242322ALEP21WDORESETGNDMRVCCWDIDKVCC+5VCCMCS51 图 5 单片机与狗门电路组成的控制电路图 LCD 液晶显示设计 DM1602 具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。 具有 16 脚接口，可以满足该系统对引脚的需求。 将 MCS51 单片机 P0 接口与液晶显示器八位输入输出接口相连， 接口与液晶显示器使能端相连，通过 V0 接口调节液晶显示模块的对比度， 滑动变阻器的 阻值应设为 10kΩ。 显示电路如图 6 所示， 德州学院 机电工程系 2020 届 自动化 专业 毕业论文（设计） 10 12345。