【单片机智能照明系统的硬件设计案例概述2600字】

单片机智能照明系统的硬件设计案例概述目录单片机智能照明系统的硬件设计案例概述 1 11.1.1系统主控制STC89C52单片机 11.1.2单片机最小系统 1 3 3 31.1.2信号处理电路 4 5 6 71.7电源模块 9 1.1.1系统主控制STC89C52单片机单片机一STC89C52。STC89C52具有几个本系统需要的基本功能：三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，片内晶振及时钟控制电路等9。LED智能控制系统单片机的最小系统是由宏晶公司旗下一款较低功耗的单片机再加上复位控制电路和时钟(晶振电路)构成。其构成如图3-1所示。况。这种情况发生时仅仅只需要按一下单片机自身的复位按钮s1,这时复位电路就能够让单片机内部从初始状态开始运转。复位电路如下图3-2所示。晶振(时钟)电路是所有单片机都不能缺少的，就跟心脏在人体中的地位一样。本系统的单片机主要有两种形成时钟(晶振)的工作方式，其中一种采用的是外部形成时钟(或者称为晶振)的工作方式、剩下的一个则是采用内部形成时钟(或者称为晶振)的工作方式101。其对应的电路图，如图3-3所示：二二图3-2复位电路1.3人体感应模块及其处理电路1.1.1热释电红外传感器本系统综合考虑选用常见的热释电红外传感器作为红外感应模块的核心组成部分。工作本质是利用元件表面材料的温度发生改变，进而使元件表面的材料发生极化。通俗来说就是传感器表面材料的温度发生改变使得材料表面的原子失去电平衡，这样元件表面将会释放电子，这些脱离束缚的电子最终会形成电压或者电流II。传感器的基本工作原理：几乎所有人都知道人体正常的体表温度值大约为37℃,在这一温度下人体可以释放出人类肉眼看不到的短红外波，该红外短波的波长大约为10μm。人体释放出来的短红外波穿过传感器表面的透镜后到达热释这些电流流经红外检测模块后，红外模块就向单片机输送相应的信号12]。其实物图，如图3-5所示。图3-5传感器实物图后续的处理。在本系统中还设有提示性指示灯D红外短波后，图中的二极管D1就会通电发光，没有接收到红外短波时，指示灯就不会被点亮。该电路图中还加入了一个阻值较小的电阻R2,该电阻在电路中发挥的作用是防止指示灯D1因为过流而被烧毁。该电路图如图3-6所示：321本设计选用常见的BIS0001芯片处理红外检测模块输送过来的信号。BISO001芯片的详细引脚如下图3-7所示：91A244558图3-7BISO001的引脚图BISO001在系统中的应用，如图3-8所示；SG9876521图3-8BISO001应用电路图1.4声控电路本系统中只有一个人体感应模块对于智能照明系统来说精确度是完全不够的，所以还需加入另一个模块一声控电路模块。声控电路模块主要是根据走廊内是否有脚步声，来判断是否传送点亮LED灯的信号给单片机13。声音控制模块的实物面积和一个普通U盘的大小一样大，它外接5V直流电就可以使其正常工作。其实物图，如图3-9所示。图3-9声音控制模块实物图本系统的声控模块电路如图3-10。图中的声音传感器总共有三个管脚，其一管脚是该模块的地引脚、三管脚是电源管脚，二脚为输出接口引脚。当公共区域传来脚步声时，声音传感器会接收到该脚步声并经行处理转换最后输出电信号给STC89C52RC单片机。本模块的二号管脚跟本设计单片机的十五号管脚直接连接。1.5光照检测电路本系统中起着关键作用的模块一光照检测模块。该模块主要是检测被测区域内的光照强度。其实物图如下图3-11所示。其基本电路原理图如下图3-12:图中RL1为光照检测电路的核心元件——光敏电阻，R5为10K的滑动变阻得非常大。此时该检测电路几乎是处于短路状态，那么RL1输出端也就为低电平。相反的，如果走廊光照良好时，其阻值就会变得很非常小，电路导通RL1体工作是将输入和输出电压值的大小进行比较，来判流电阻R6,R6的作用是防止指示灯D3被烧坏。1.6继电器驱动电路本系统的灯光控制电路是选用常见的SRD-05VDC型号的低压电磁继电器来控制照明灯具的开启与关闭。其实物图如图3-13所示。G06AC当在光线较弱或者黑暗条件下，系统接收到人体辐射的特定红外短波或者接收到人类发出的声音信号，这时本设计的单片机会把这些输送过来的信号进行处理，然后驱动型号为S8550的三极管。如果本系统电磁继电器的K1侧处于低电平时，那么电路图中的Q1就会饱和导通，Relay-SPDT中的线圈会通电，根据线卷电生磁的原理，继电器的开关拨片K1会被吸引到左侧，从而使得该电路接通了LED灯亮起。一旦K1端转变成高电平时三极管Q1就会截止，进而导致Relay-SPDT中线圈没有电流，开关拨片K1就会恢复原来的状态，照明灯具也就不会被点亮14]。其对应的控制电路，如下图3-14所示。1.7电源模块本设计选用了一个2.8V的电池模组作为整个系统的供电电源。其实物图如图3-15所示。该模块对应的电路图，如下图3-16所示。电源电路图的P3就是本设计的电池接入点，其原理图中的SW1控制着整个电源电路的开启与关闭，D4为该模块电源是否接入的指示灯。图中的R8是一个