基于51单片机的智能照明控制系统设计毕业设计演示

G2B VCC
26 27
74LS138
28
10 11 30 29
100Ω ×7 D4 D3 D2 D1
A1015×4
VCC
4.7KΩ ×4
硬件电路设计原理图-分控制器系统
89C51
1 2 3 4 5 6 7 8
13 12
15 14
31
19 18
9
17 16 20
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
基于51单片机的智能照明控制系统设计
作者： 赵雄飞 专业：电子信息工程S102 指导教师： 刘建林
选题的目的和意义
近十几年来，随着我国城市建设的快速发展， 楼宇照明也相应飞速发展。在楼宇的照明数量与 质量两个方面均有显著的变化与提高，特别是随 着人民生活水平进入小康水平，楼宇照明水平提 高很快，追求人工照明光环境的舒适性、个性化、 安全、节能等方面日见突出。楼宇中人工光环境 对于满足人们的生活、学习、娱乐以及工作方面 有着重要的意义。
8 9
T0/P3.4 P1.1/AIN1 T1/P3.5 P1.0/AIN0
13 12
10 GND
P3.7 11
+5V
5.1KΩ 5.1KΩ 5.1KΩ
TLP521-4A
TLP521-4B
+5V
5.1KΩ
470Ω
+5V 3.3KΩ
MAX485
RO VCC RE B DE A DI GND
20Ω
12V 120Ω
VCC P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6
13 12
INT1 INT0
P0.7 P2.0
15 14
31
P2.1
T1
P2.2
T0
P2.3
EA/VPP P2.4
1 2 MH z
19 18
XTAL1 XTAL2
P2.5 P2.6
9
P2.7
RESET
17 16
20
RD WR
软件程序总Βιβλιοθήκη Baidu结构
照明控制系统
照明停启控制
照明亮度控制
照明定时控制
人机交互
串行通信
全 部启 停控
制
单独 启停 控制
全部 亮度 控制
单独 亮度 控制
全部 定时 控制
单独 亮度 控制
键盘 扫描
LED数 码显示
RS
485 通信
无线 数传
照明启停 -全部启停控制流程图
开始 初始化
中断入口程序 初始化
接收主机发送的地址
21 22 23 24 25 26 27 28
10 11 30 29
+5V
5.1KΩ 5.1KΩ 5.1KΩ
470Ω
TLP521-4A
TLP521-4B
+5V
5.1KΩ
TLP521-4C
5.1KΩ
硬件电路设计原理图-主机通信
+5V 3.3KΩ
MAX485
RO VCC RE B DE A DI GND
7V
20Ω
3.3KΩ
12V
7V
TLP521-4C
5.1KΩ
软件设计
软件是计算机系统的灵魂，没有软件计算机不能充分发挥其功能， 这是软件在计算机中的地位，而在计算机控制系统中，软件也是非常重 要的。在照明控制系统中，硬件设备的功能是由软件来定义的，如系统 要控制分布的照明灯具，通过有线与无线串行通信程序来完成控制功能， 通过软件定义键盘功能，通过编程完成LED数码显示等等，由此可见， 软件是控制系统中的一个重要组成部分。
调用键盘扫描子程序
N 有键按下吗
Y
N 地址是00H吗
Y 接收主机发送的数据
取键值 发送数据给从机
N 是打开命令 吗
Y
向P3.7输出高电平
N 是关闭命令 吗
Y
向P3.7输出低电平
20Ω
12V 120Ω
7V
20Ω
3.3KΩ
12V
7V
硬件电路设计原理图-从机通信
89C2051
1 2 3
RST/Vpp RXD/P3.0 TXD/P3.1
4 5
XTAL2 XTAL1
VCC 20
P1.7 P1.6
19 18
P1.5 17
P1.4 16
6 7
INT0/P3.2 INT1/P3.3
P1.3 15 P1.2 14
GND
RXD TXD ALE/P PSEN
Ｄ
+5V
WDO MR RESET VCC GND WDI
MAX813L
+5V
+5V
40
7447
39 38 37 36 35 34 33
+5V
A VCC a
B
b c
C
d
D
e
RBI RBO
f g
LT GND
32
21
22
A
Y0
23
B
Y1
24 25
C
Y2
G2A Y3
该照明控制系统的软件程序包括：照明启停控制程序、照明亮度控 制程序、照明定时控制程序、人机交互程序以及RS485串行通信与无线 数传通信程序等。本着软件设计的基本方法，照明控制程序的软件设计 方法是利用传统的结构化分析与设计方法来完成的。结构化程序设计方 法虽然是早期的程序设计方法，但该方法还一直被广泛地使用。结构化 系统分析与设计贯穿整个软件设计过程，遵循“自顶向下，逐步求精” 的基本原则。
本设计要实现的目标
• 基于单片机的照明控制系统功能如下： • a) 人机的交互； • b) 照明的启停控制； • c) 照明的亮度控制； • d) 照明的定时控制；
• 通过本次照明控制系统的设计，最重要的目的是通过使用
以软件设计硬件的方法进行产品的设计。体会自顶向下的 设计方法，熟练掌握C语言，熟悉相应的编程软件，为以 后从事相应的工作打下一个基础。
本设计的总体设计框图
电源
数码显示及驱动电路
键盘
89C51
晶振
通信接口电路
看门狗
主控制器硬件电路结构框图
电源
看门狗 晶振
89C2051
时钟电路 零点检测电路 可控硅控制电路
分控制器硬件电路结构框图
主控制器 RS485接口
RS485接口 分控制器
RS485接口 分控制器
…
RS485接口 分控制器
有线通信系统结构框图
INT1 INT0
T1 T0
EA/VPP
XTAL1 XTAL2
RESET
RD WR GND
VCC P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7
P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
RXD TXD ALE/P PSEN
40 39 38 37 36 35 34 33 32
主控制器
无线数传模块
分控制器
无线数传模块
…
无线数传模块
无线数传系统结构框图
主控制器
硬件电路设计原理图-主控制器系统
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3
1
2
3
4 P1.4
5
6
7
8
P1.5
9
0
开
关
P1.6
↑
↓
定时 确认 P1.7
30pF 30pF
89C51
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7