论文总字数：15134字

摘 要

室内照明作为现在必要的照明设备，是所有公司和公寓都存在的组成部分。本篇论文主要是根据室内灯光的使用状况还有室内灯光的使用需求之类的问题，研究并开发出来的一种基于单片机的照明控制系统。由于时代在发展，节能、环保与健康是人们所追求的，并且也和我们的日常生活不可分割。因此，我们为室内照明设备做出了PWM调光灯设计。

本篇论文主要的核心部件是STC89C51RC单片机，此产品光的亮度具有手动和自动两种调节模式，选用的硬件主要是单片机控制模块以及照明模块，在此基础上还有光敏电阻、按键以及LED指示灯来达成本次设计。我们可以通过按键来切换不同的工作模式，不同的工作模式也有不同颜色的LED指示灯。照明模块是使用12个草帽型的LED灯来玩成的，通过ADC0809数模转换器可以将光信号转换成电信号，照明模块亮度的调节是通过调节PWM占空比来控制电流达成的，这些共同组成了室内灯光强度自动控制系统的设计。

关键词： 室内照明，亮度，PWM调光，自动控制

Abstract：Indoor lighting, as the necessary lighting equipment, is an integral part of all companies and apartments. This paper is mainly based on the use of indoor lighting and the use of indoor lighting and other problems, research and development of a single chip based illumination control system. Because of the development, energy saving, ring of the era Protection and health are people"s pursuit, and also inseparable from our daily life. Therefore, we made the PWM dimming lamp design for indoor lighting equipment.

The main component of this paper is STC89C51RC single chip microcomputer, the brightness of this product has manual and automatic adjustment mode, the hardware selected is mainly MCU control module and lighting module, on the basis of which there is a photosensitive resistor. Key and LED indicator to achieve this design. We can switch different modes by pressing buttons. Different modes also have different color LED indicators. The lighting module is played with 12 straw hat type LED lamps. The light signal can be converted into electrical signal by ADC0809 digital-analog converter, and the brightness adjustment of the lighting module is through. Overregulation of PWM duty cycle to control the current, these constitute the indoor lighting intensity automatic control system design.

Keywords:interior illumination,luminance,PWM dimming,automata

目录

1 引言 4

1.1  研究课题的目的和意义 4

1.2  室内灯光强度自动控制系统的优势  4

1.2.1  LED优势  4

1.2.2  方案简述  5

2 系统方案的选择 6

2.1 控制芯片的选择  6

2.1.1 STC89C51RC  6

2.1.2 AVR单片机  6

2.1.3 主控制芯片的确定  7

2.2 照明模块的选择  7

2.2.1 三极管驱动  7

2.2.2 PWM芯片控制  7

2.2.3 照明方案的确定  8

3 硬件设计 8

3.1 STC89C51单片机简介 9

3.2 LED驱动电路 13

3.3 按键控制电路 14

3.4 LED指示电路 14

3.5自动控制电路 15

4 软件设计 17

4.1 Keil C51 17

4.2 Protel99SE 17

4.3 程序流程图 18

5 调试 19

5.1硬件调试 19

5.2软件调试 20

结论 21

参考文献 22

致 谢 23

附录：protel99se 原理图 24

1 引言

1.1  研究课题的目的和意义

室内灯已经是走入千家万户的必要的生活电器，由于人们经常忘记关灯从而造成极大的能源浪费；在我国,照明消耗的电量占年发电总量的11%,现在大部分使用的室内灯光是白炽灯或节能灯，并且这些灯大部分都是手动闭合开关，不能自动控制节省人力与能源。夜晚来临的时候我们往往需要摸着开灯，这样很不方便，现在家电等发展趋势就是智能化、自动化，所以我们也需要一个自动化的室内灯控制系统。

LED是被当成是我们这个世纪绿色可靠的光源，将冷光源当成发光器件的LED有很多优点，比如光效高工作电压低，相比其他灯还有无辐射控制性好等优点。而且同样亮度下，LED只有白炽灯的13％，荧光灯的55％能耗。LED灯的寿命很长，高达十万多个小时，远远大于白炽灯与节能灯。当前能源紧缺并且电价越发升高，环境保护的要求也越来越迫切，因此使用LED灯取代白炽灯与节能灯是一件势在必行的事情。而且LED灯所散发出的光几乎都是可见光,因此它的发光效率可以达到80%到90%；而且室内灯光使用的是交流电，传统灯光会产生100-200次的闪动，虽然我们察觉不到，但是却会对我们的眼睛造成伤害，而LED灯光的工作原理是将交流电转换为直流电，这样就避免了灯光闪动对眼睛造成的伤害。

还有另外存在的一个情况就是现在中国大约30%的人有各种程度的视力问题，其中的主要问题是近视，最近我国的近视比率已经上升成为全球第二，仅仅只低于日本，但是近视的总数的确是全球第一。用眼不健康是我们近视主要的原因，比如我们看书时的光线不在正常的范围，学习的时候坐姿不准确等，解决以上问题迫在眉睫。

1.2  室内灯光强度自动控制系统的优势 

本设计使用LED灯照明，可以保护眼睛，通过自动控制系统来调节灯光强度既能够节省能源也可以让灯光保持在一个让人舒适的范围内，感应系统然我们不再需要摸黑开灯，给予了我们很大的方便。

1.2.1  LED优势 

LED灯室内照明比传统的灯光多出了以下优点： 

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