毕业设计（论文）-智能LED照明控制电路的系统设计

毕业论文题目JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 毕 业 论 文（设 计） 题目： 智能LED照明控制电路的系统设计 学 院： 工 学 院 姓 名： 程洋生 学 号： 20062530 专 业： 电子信息工程 年 级： 06级 指导教师：赵进辉 职称：讲师 二O一一年五月 i智能LED照明控制电路的系统设计摘 要LED被称为第四代照明光源或绿色光源，LED的发光器件是冷光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。LED光源照明在当代社会的应用必将会随着能源的紧缺，而得到广泛的应用，特别是智能LED光源照明。近几年MEMS(微机电系统)技术兴起又将传感器技术向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏步迈进。光敏传感器、红外传感器等各种类型的传感器都可与LED照明灯具组成一个智能控制系统，本文介绍了一套LED光源智能调光系统，用来解决照明浪费的问题，以节省电能。本系统主要由以下几个部分组成：控制部分、环境亮度传感器部分、A/D转换器部分， LED驱动电路及LED光源等部分。每个部分都从实际应用出发，给出了市场使用成本最低的器件。本文还给出了详细的系统硬件设计和软件流程图。另外，利用先进的PWM调光技术，通过STC单片机处理后产生PWM信号控制LED灯可根据环境亮度不同自动调节LED照明的开关和亮度。本系统具有提高用电效率，节约电能和缓解用电高峰电力供应压力的双重作用。关键词：智能照明；LED；光敏二极管；节能；PWM；STC单片机AbstractLED light source is known as fourth generation or green light, LED light-emitting device is a cold light source, with energy saving, environmental protection, long life, small size and other characteristics.LED illumination application in contemporary society will be with the energy shortage while widely used especially intelligent LED illumination.In recent years, MEMS (microelectromechanical systems) technology, sensor technology, the rise in turn to small, intelligent, multi-functional, low cost of the great strides forward.Light sensors, infrared sensors and other types of sensors can be formed with an intelligent LED lighting control system, this paper introduces a set of intelligent LED lighting dimming system, lighting is used to solve the waste problem, to save power.The system mainly consists of the following components: the control part of the ambient light sensor parts, A / D converter section, LED drive circuit and LED light source and other parts.Each part from the practical application, given the market with the lowest cost device.This article also gives a detailed hardware design and software flow chart.In addition, the use of advanced PWM dimming technology, produced by STC after microcontroller PWM signal to control the LED lights of different brightness can be adjusted automatically according to the ambient lighting switches and LED brightness. The system has to improve energy efficiency, save energy and ease the pressure of peak power supply dual role.Key words: intelligent illumination; LED; energy saving; PWM; STC-MCU23目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 引言12 总体设计22.1 系统原理框图22.2 系统组成22.3 元器件选型及分析22.3.1 控制部分32.3.2 环境亮度传感检测52.3.3 A/D转换器72.3.4 LED驱动电路102.4 系统核心处理策略122.4.1 光照强度的测量与控制122.4.2 可控光源133硬件设计143.1 主要硬件设计143.1.1 功能划分143.1.2 照度检测模块143.1.4 电路设计163.2 软件设计163.2.1 主程序流程164调试185 设计总结21参考文献22致谢231 绪论1.1 引言 LED 以其节能环保、寿命长、可靠性高、色彩丰富、易控制(响应迅速、便于非标设计及超长跨距控制) 等特点， 在我国各大中城市景观照明中得到了广泛应用。在北京奥林匹克公园， 夜晚的“水立方”(国家游泳中心) 玲珑剔透， 散发着湛蓝色的迷人的光芒。“水立方” 的景观照明工程就全部采用LED照明， 据估算， 比采用传统的荧光灯照明全年可节电74. 5 万kWh， 节能达70 % 以上。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，LED的发光器件是冷光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。LED可达到50200lm/W，而且单光的单性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。在相同照明效果的惰况下，耗电量约为白炽灯的十分之一，荧光灯的二分之一。同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦。LED的平均寿命达10万小时，安全可靠性强，不含汞，钠元素等可能危害健康的物质，有利于环保，被称为“绿色照明光源”目前的照明灯具大多采用手动开关控制，经常在白天忘记关灯，造成大量的能源浪费，也缩短了灯具的使用寿命。传感器作为信号采集和机电转换的器件，其机电技术已相当成熟，近几年MEMS(微机电系统)技术兴起又将传感器技术向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏步迈进。光敏传感器、红外传感器等各种类型的传感器都可与LED照明灯具组成一个智能控制系统，传感器将采集来的各种物理量信号转换成电信号，可以经由集成电路化的AD(模数)转换器、MCU(微控制器)对所采集的信号进行智能化处理，从而控制LED照明灯具开启和关闭。 本文设计了一套LED智能照明控制系统，可根据室内、室外光亮度来自动控制照明。本系统具有提高用电效率、节约电能和缓解用电高峰电力供应压力的双重作用。2 总体设计2.1 系统原理框图STC89C52单片机ADC0804模/数转换器zhuanhuan LED驱动电路DIANDIANLED光源照度检测模块利用光敏二极管检测光源照度的强弱，传感器将检测数据传送给控制核心单片机，根据处理结果去控制光源的亮度，能够使LED灯可以自动调节亮度从使被照度区域的照度值稳定。如图1所示，为LED光源照度控制系统原理框图： 图1 光源照度控制系统原理框图图1 LED光源照度控制系统原理图主要将整个系统设计的思想描述出来。它将整个系统的设计内容模块化，为我们提供简单明了的设计思路，使我们易于理解。从图中我们发现，这次LED光源照度控制系统设计主要包括5个部分,每个部分如图2-1详细所示。2.2 系统组成按照系统最优化，价格成本最低以及高效应用的目标出发，该智能LED控制照明系统主要由以下几个部分组成：控制部分、环境亮度传感器部分、A/D转换器， LED驱动电路及LED光源部分，每个组成部分都严 格按照系统设计的要求而选取元器件（具体参数如后文所述）。2.3 元器件选型及分析单片机(STC89C52RC)照度检测(光敏二极管)A/DC转换器（ADC0804）LED驱动电路（74HC573）可控光源(普通红/绿光LED 3.5V/1W) 电源变压器（12V/5W）2.3.1 控制部分本设计采用STC89C52型号单片机作为整个系统的控制部分，其指令代码完全兼容传统的8051型单片机，保证系统的正常运行。相对高速的数据处理能力完全可以胜任对输入信号的处理，并执行相应的程序，通用的35/49个I/O端口，连接电源、光敏二极管等外围设备。2个16位定时器/计数器，与传统的8051单片机相同，另外2路PCA模块可再实现2个定时器/计数器，可完成对外部信号的计数和定时功能。8路10位精度的ADC，转换速度可达25万次/s。2路PWM用来调制不同的脉冲。7路外部中断I/O口。其内部结构图（图2）和管脚图（图3）分别如下： 图2 STB9C52 内部结构框图资料来源: 李伯成.微型计算机嵌入式系统设计西安电子科技大学出版社.2004.STC89C52图3 STC89C52管脚图 资料来源: 李伯成.编。微型计算机嵌入式系统设计西安电子科技大学出版社. 2004.表1为STC89C52单片机各管脚各功能，如下：表1 管脚各功能管脚说明P1.0P0.7P0:P0口即可作为输入/输出口，也可作为地址/数据复用总线使用，当P0口作为输入/输出口时，P0是一个8位准双向口，上电复位后处于开漏模式。P0内部无上拉电阻，所以作为I/O口必须外界10K-4.7K的上啦电阻。当P0口作为地址/数据复用总线使用时，是低8位地址线A0A7,数据线的D0D7,此时无需外接上拉电阻P1.0/T2P1.0标准I/O口 PORT10T2定时器/计数器2的外部输入P1.1/T2EXP1.1标准I/O口 PORT11T2EX定时器/计数器2捕捉/重装方式的触发控制P1.2标准I/O口 PORT12P1.3标准I/O口 PORT13P1.4标准I/O口 PORT14P1.5标准I/O口 PORT15P1.6标准I/O口 PORT16P1.7标准I/O口 PORT17P2.0O2.7Port2:P2口内部有上啦电阻，即可作为输入/输出口，也可以作为高8位地址总线使用（A8A15）。当P2口作为输入/输出口时，P2是一个8位准双向口P3.0RxDP3.0 标准I/O口 PORT30RXD 串口1数据接收端P3.1/TXD标准I/O口 PORT10串口1数据发送端P3.2/INT0P3.2标准I/O口 PORT32INT0外部中断0，下降沿中断或低电平中断P3.3/ INT1P3.3标准I/O口 PORT33INT1外部中断1，下降沿中断或低电平中断,P3.4 /T0P3.4标准I/O口 PORT34T0定时器/计数器0的外部输入P3.5 /T1P3.5标准I/O口 PORT35T1定时器/计数器1的外部输入P3.6 / WRP3.6标准I/O口 PORT36WR外部数据存储器写脉冲P3.7/RDP3.7标准I/O口 PORT37RD外部数据存储器写脉冲P4.0P4.0标准I/O口 PORT40P4.1P4.1标准I/O口 PORT40P4.2P4.2标准I/O口 PORT40P4.4/PSEN标准I/O口 PORT40P4.4标准I/O口 PORT44PSEN外部程序存储器选通信号输出引脚P4.5/ALEP4.5地址锁存允许信号输出引脚编程脉冲输入引脚ALE标准I/O口 PORT45P4.6/EAP4.6标准I/O口 PORT40EA内外存储器选择引脚RSTRST复位脚XTAL1内部时钟电路反相放大器输入端，接外部晶振的一个引脚。当直接使用外部时钟源时，此引脚是外部时钟源的输入端。XTAL2内部时钟电路反相放大器输出端，接外部晶振的另一端。当直接使用外部时钟源时，此引脚可浮空，此时XTAL2输入的时钟进行输出。VCC电源正极GND电源负极，接地资料来源: 赵玲，朱安庆，智能LED节能照明系统的设计半导体技术，2008 33 (2)：137 -1402.3.2 环境亮度传感检测 光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度等；光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此本次智能LED照明控制系统的设计采用光敏二极管作为感应环境照明度变化的主要元件。(1)光敏二极管的基本原理 由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类，即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器。模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系。光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小，称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。(2)环境亮度传感模块此传感模块的核心器件是光敏电阻。光敏电阻利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）其原理见图4所示。图4 光强与电阻值的关系资料来源: 陈虹颐室内灯光智能控制的一种可行性方案Jl绵阳师范学院学报，2007图4表明了光敏二极管的特性，当环境周围亮度变化时（光的强弱变化），光敏二极管电阻值就会随之发生相应变化，从图4可以看出，光的强弱与电阻值的变化成反比关系，既光的照度越强，光敏二极管的电阻值就越小；光的照度越弱，光敏二极管的电阻值就越大。而正是利用光敏二极管这种特性。我们选它为环境亮度传感模块。 下图为亮度传感模块的电路图（图5）：R2R1 图5 光照强度检测从图5中，当入射光投射到光敏二极管上时，光敏二极管就会因为整个串连电路的的影响（电阻R1与R2的分压），产生相应电压的变化，而OUT1正是输出光敏二极管上的电压变化值。输出的电压变化值则正好达到了智能控制LED光源照明。2.3.3 A/D转换器(1)ADC0804简介ADC0804是一个早期的A/D转换器，因其价格低廉而在要求不高的场合得到广泛应用。ADC0804是一个8位、单通道、低价格A/D转换器，主要特点是：摸数转换时间大约100us；方便的TTL或CMOS标准接口；可以满足差分电压输入；具有参考电压输入端；内含时钟发生器；单电源工作时（0V5V）输入信号电压范围是0V5V；不需要调零等等。ADC0804是一个20引脚的芯片，引脚排列如图6所示：ADC0804图6 ADC0804引脚排列资料来源: 陈虹颐室内灯光智能控制的一种可行性方案Jl绵阳师范学院学报，2007所有引脚定义如下：（引脚1）：片选信号。低电平有效，高电平时芯片不工作，（引脚2）：外部读数据控制信号。此信号低电平时ADC0804把转换完成的据加载（引脚3）：外部写数据控制信号。此信号的上升沿可以启动ADC0804的A/D过程。（引脚4）：时钟输入引脚。（引脚5）：转换结束输出信号。ADC0804完成一次A/D转换后，此引脚输出一个低脉冲。对单片机可以称为中断触发信号。Vin（+）（引脚6）：输入信号电压的正极。Vin（-）（引脚7）：输入信号电压的负极。可以连接到电源地。A GND（引脚8）：模拟电源的地线。Vref/2（引脚9）：参考电源输入端。参考电源取输入信号电压（最大值）的1/2。 D GND（引脚10）：数字电源的地线。DB8DB0（引脚11引脚18）：数字信号输出口，连接单片机的数据总线。CLK R（引脚19）：时钟输入端。 Vcc（引脚20）：5V电源引脚。(2)ADC0804工作原理模数转换器ADC0804的工作分为三个过程：复位中断触发信号信号 表明ADC0804转换已经结束，它提示单片机随时可以读取转换结果，是ADC0804的一个输出信号。一般情况下，启动A/D转换前应该复位这个 信号，以等待新的转换完成后ADC0804发出新的信号，这样才可以读到新的转换结果。复位信号的时序如图6中的A，在实现片选 （R0）的前提下，使用一个读信号的下降沿就可以复位信号。 图7 ADC0804转换时序图资料来源：陈虹颐室内灯光智能控制的一种可行性方案Jl绵阳师范学院学报，2007启动ADC0804的A/D转换ADC0804中的A/D转换器在满足一定条件时开始一个转换过程，这个条件是：在实现片选 （R0）的前提下， 引脚上出现的一个上升沿。启动A/D转换的时序如图6中的B，实现片选以后（R0），使用一个写信号就可以启动一个转换过程。图中 是时间延迟，时间 是转换时间。读取转换结果在A/D转换结束以后，ADC0804的 引脚将给出一个低脉冲，如果把这个引脚直接连接到单片机的外部中断引脚P3.或P3.，这个低脉冲将引起单片机中断， 单片机可以在中断处理程序中读取ADC0804的转换结果。 (3)ADC0804主要技术指标如下：(1) 高阻抗状态输出(2) 分辨率：8 位(0255)(3) 存取时间：135 ms(4) 转换时间：100 ms(5) 总误差：-1+1LSB(6) 工作温度：ADC0804C为0度70度；ADC0804L为-40 度85 度(7) 模拟输入电压范围：0V5V(8) 参考电压：2.5V(9) 工作电压：5V(10) 输出为三态结构(4)ADC0804 转换器的工作时序。如下图所示（图8）： 图8 AD转换器的设计接口电路图资料来源：陈虹颐室内灯光智能控制的一种可行性方案J绵阳师范学院学报，2007(5)ADC0804和单片机的连接ADC0804和单片机的连接如图（图9）所示。 图9 ADC0804和单片机的连接模/数转换器ADC0804与单片机STC89C52的连接如图9所示，STC89C52单片机的P3口（P3.0，P3.1，P3.2）则连接ADC080的1，2，3号引脚，控制ADC080的选通，读/写，从而实现对ADC0804上的数据采集。ADC0804的1118号引脚连接至STC89C52的P1口：P1.0，P1.2，P1.3，P1.4，P1.5，P1.6，P1.7。这样是为了向STC89C52单片机输出环境亮度传感模块采集的数据（已变换为数字信号）。2.3.4 LED驱动电路74HC573是一款高速CMOS器件， SL74HC573跟LS/AL573的管脚一样。器件的输入是和标准CMOS输出兼容的：其管脚如图（图10）所示：图10 74HC573管脚图存使能端为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。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。74HC573引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。74HC573包含八路D 型透明锁存器，每个锁存器具有独立的D 型输入，以及适用于面向总线的应用的三态输出。所有锁存器共用一个锁存使能（LE）端和一个输出使能（OE）端。当LE为高时，数据从Dn输入到锁存器，在此条件下，锁存器进入透明模式，也就是说，锁存器的输出状态将会随着对应的D输入每次的变化而改变。当LE为低时，锁存器将存储D输入上的信息一段就绪时间，直到LE的下降沿来临。当OE为低时，8个锁存器的内容可被正常输出；当OE为高时，输出进入高阻态。OE端的操作不会影响锁存器的状态。其引脚功能表如下表2所示：PIN No 引脚号SYMBOL符号名称与功能1OE3态输出使能输入（低电平）1，2，3，4，5，6，7，8，9D0 to D7数据输入12,13,14,15,16,17,18,19Q0 to Q73态锁存输出11LE锁存使能输入10GND接地（ov）20VCC电源电压资料来源：陈虹颐室内灯光智能控制的一种可行性方案Jl绵阳师范学院学报，2007(1)74HC573特点：三态总线驱动输出置数全并行存取缓冲控制输入使能输入有改善抗扰度的滞后作用(2)原理说明：74HC573的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能（G）为高时，Q 输出 将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时， 新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。2.3.5 可控光源发光二极管和普通二极管一样是一种用半导体材料制作的P / N 结器件,除了能发光之外,其他特性和普通二极管相似。发光二极管主要有两个特点：单向导电性。发光二极管和普通二极管一样具有单向导电的特性,即在发光二极管的正极加正电压,负极加负电压时发光二极管导通发光,相反则不导通也就不能发光。这就决定了发光管必须使用直流电源或者单向脉动电源供电;负温度系数的势垒电势。发光二极管上施加的正向电压低于某个电值时发光二极管不导电,但外加电压一旦超过这一电压值时发光二极管的电流就会随着外加电压的变化急剧增加,对外电路呈现很低的动态电阻,这一电压值就是发光二极管的势垒电势,不同颜色的发光管其势垒电势不同。本实验要实现多个LED组光源的亮度控制，才能较明显地观察到可控光源的效果。本论文采用74HC573作为LED的驱动，成本低，控制方便。 2.4 系统核心处理策略 2.4.1 光照强度的测量与控制通过照度传感器对被照亮区域进行检测,然后将测得值通过A/DC0804器件转换成数字信号，送入STC89C52单片机进行采样，当周围环境亮度变化时，单片机采取PWM脉宽原理调光，LED灯从而能够自动调节亮度从而使被照亮区域的照度值稳定。(1)PWM原理介绍PWM（脉冲宽度调制Pulse Width Modulation）原理：脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成，其占空比与信号的瞬时采样值成比例。图1所示为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。该系统有一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器组成。语音信号如果大于锯齿波信号，比较器输出正常数A，否则输出0。因此，从图11中可以看出，比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。PWM+ X(t)_锯齿波发生器k KTstk图2-11 脉冲宽度调制过程 a调制原理图 b调制的波形图实现数字脉冲宽度调制器的基本思想参看图2-12。图12 数字脉冲宽度调制器的构成 图中，在时钟脉冲的作用下，循环计数器的5位输出逐次增大。5位数字调制信号用一个寄存器来控制，不断于循环计数器的输出进行比较，当调制信号大于循环计数器的输出时，比较器输出高电平，否则输出低电平。循环计数器循环一个周期后，向寄存器发出一个使能信号EN，寄存器送入下一组数据。在每一个计数器计数周期，由于输入的调制信号的大小不同，比较器输出端输出的高电平个数不一样，因而产生出占空比不同的脉冲宽度调制波。2.4.2 可控光源用PWM脉宽调制控制LED光源，本实验的实现步骤是STC89C52单片机输出脉冲，通过74HC573来驱动8盏LED的亮度控制，以达到实验要求的照度可调。3 硬件设计3.1 主要硬件设计本设计是基于STC89C52单片机的最小系统板设计的，以下只列出其余的电路设计。3.1.1 功能划分如图13所示为系统硬件框图： 图13 光源照度控制系统硬件框图图13光源照度控制系统硬件框图明晰的将整个系统设计的表现出来，包括设计思路 所需器件等等。从图中我们可以看到，该硬件框图主要由六部分构成，其分别为：照度传感器，模/数转换器 ，电源 ， STC单片机， 驱动电路，LED光源。照度传感器主要是从外界获取参数，实现对LED光源的智能控制，其构成器件主要为光敏二极管 和一个串连的电阻。电源电压为12V功率为5W的变压器。STC单片机选取STC89C52，该单片机有STC89C51没有的PWM输出。驱动电路为7474HC573八为锁存器。LED光源选取了普通的红/绿色发光二极管。以上个部分合理布局，协调工作，达到LED自动调节光源照度值。3.1.2 照度检测模块采用光敏二极管检测光照强度，使用ADC0804实现AD转换，将模拟量换为数字量，在送入单片机P1口进行处理，具体应用电路如下： 图14 照度检测电路图图14为环境亮度检测模块的具体照度检测应用电路，如图中所示，它由一个光敏二极管和一个串联电阻（本文的使用实物为可调电阻）。随着周围环境亮度的变化。光敏二极管所产生的电压变化便在单片机的控制之下，经模/数转换器ADC0804转换成相应的数字信号，然后在送入控制系统STC89C52单片机（送入P1口）。从图中，我们可以发现，该电路简单,高效.3.1.3 可控光源模块单片机输出PWM，利用二极管的开关特性，实现LED亮度控制。具体应用电路如3-3所示：图15 可控光源电路图本论文为了方便观察LED光源的亮度随着环境亮度的变化而明暗的变化现象，使用了8盏普通的红/绿发光二极管（各四盏）。为了能够驱动LED光源的自调，选择使用74HC573 8位锁存器来驱动LED光源。如图所示，单片机STC89C52的P2口输出的数据信号在控制信号的控制之下是否送入74HC573 驱动器（74HC573的OE与LE由STC89C52的P0口来控制）。间接之下，控制系统控制了LED光源的自动调节。3.1.4 电路设计从检测环境亮度照度值到LED光源自动调节亮度使被照区域保持亮度恒定的整个环节，很好的达到了智能LED照明控制系统设计的各种要求。具有实现提高用电效率、节约电能和缓解用电高峰电力供应压力的应用目标。图3-4为智能LED照明控制系统设计的电路设计图16：图16 LED照明控制系统设计的电路设计图3.2 软件设计3.2.1 主程序流程本程序采用模块化设计思想，以主程序为核心，设置了1个功能模块子程序：使一些功能在子程序中实现，简化了设计结构。运行过程中通过主程序调用功能模块子程序，该系统有1个功能模块：PWM产生模块。在主函数中直接调用就可以了，大大简化了设计结构。本文设计的系统主程序流程图见图17：图17主程序流程图图1主程序流程图主要描述了led光源如何通过环境亮度检测传感模块达到自动调节亮度的工作。它为我们现实生活当中提供了一种快捷，高效的节能方法，而且应用相当广泛，比如 ：工厂，写字家 住宅， 路灯 等等。上述流程图主要由六个部分构成，其各个部分及其代表的意义分别如下：开始主要指是整个工作的准备就绪初始化：该部分主要是STC89C52单片机的初始化工作，比如对其内部的定时器的初始化以及对ADC0804数/模转换的清零工作等光亮度检测：该部分由光敏二极管工作，光敏二极管根据光照强度的强弱而改变整个环境亮度检测模块的输出电压变化，从而实现环境亮度的检测。获取照度值：该部分主要是由环境亮度检测模块输出电压的变化值，该变化电压值经ADC0804 转换成数字信号，送入单片机的值。照度值比较：经ADC0804数模转换送入STC89C52的电压变化值，经过单片机内部比较器单元的处理，实现照度值的实时监控。发送照度值：该部分是整个光源电路控制的关键部分。送入单片机比较器单元的环境亮度电压变化值，在时钟信号与脉冲宽度调制波一起控制下，输出PWM调制波。实现LED光源的自动调节亮度控制。4 调 试经过多次调试与检查，上述设计思想达到了系统的设计要求，智能LED照明控制系统得到了完美的实现。如下分别是系统实物图（图18）和运行程序（图19）图18 系统实物图运行程序如下：#include #include /内部包含延时函数 _nop_();#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit adrd=P31; /ADC相关IO口定义sbit adwr=P30;sbit adcs=P32;/573锁存器相关IO口定义sbit led_le=P04;sbit led_oe=P05;uchar temp,value;void delayms(uint a)uint x;for(;a0;a-)for(x=110;x0;x-);void start_ad() adcs=0; /选通ADCS adwr=0;/AD写入（随便写个什么都行，主要是为了启动AD转换） _nop_(); adwr=1; adcs=1;uint read_ad() uchar adzhi; P1=0xff; /读取P1口之前先给其写全1 adcs=0; /选通ADCS adrd=0; /AD读使能 adzhi=P1;/AD数据读取赋给P1口 adrd=1; adcs=1; /关闭ADCS adwr