基于单片机的教室智能照明台灯控制系统的设计与实现

    功能介绍

  • 以51单片机作为主控系统；
  • LCD1602液晶显示当前时间、年月日、时分秒、前教室人数；
  • 2路红外探头用来感应当前教室进出人数；
  • 按键可以设置当前时间、自动手动模式、开启和关闭教室灯光时间；
  • 在手动模式下，可以通过按键直接控制灯光亮度（3档）；
  • 自动模式下，LED指示灯亮，光敏传感器检测当前教室光线强度光线较弱，
  • 教室有人并且在开灯的时间范围内根据教室内不同的人数将自动开启台灯进行照明；
  • 整个电路以5v供电;；

 电路图

PCB


源代码

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>//printf串口输出头文件#define uchar unsigned char
#define ushort  unsigned int
#define uint  unsigned long#include "lcd1602.h"
#include "uart_trx.h"
#include "eeprom52.h"#define RATIO 800		//系数，建议选择800-1000sbit key1 = P1^0;//加键
sbit key2 = P1^1;//减键sbit beep = P2^0;//蜂鸣器
sbit Fan = P1^3;//风扇unsigned char pmBuf[7] = 0;//数据接收数组
uint PM25_Value = 0;     		//PM = ((pmBuf[1]<<8)+pmBuf[2])/1024*8*ratio
uint PM25_ValueMax = 200; //上限初始值void EEPROM_WRITE()//EEPROM写入
{SectorErase(0x2000);//擦除扇区byte_write(0x2001, (PM25_ValueMax>>8)&0xFF);//存储高8位byte_write(0x2002, (PM25_ValueMax>>0)&0xFF);//存储低8位byte_write(0x2009, 111);//存储校验值
}void EEPROM_READ()//EEPROM读出
{if(byte_read(0x2009)!=111)//开机检测单片机是不是第一次使用，如果不是第一次使用，则先把数据存储一遍，再读取，数据就不会乱码{EEPROM_WRITE();//存储delay_ms(100);}PM25_ValueMax = byte_read(0x2001)<<8 | byte_read(0x2002);//读取上限值
}void Get_PM(void)//读取PM2.5值，具体的数据帧意思，请自行查阅芯片手册
{char i = 0;char j = 0;char k = 0;COM.RX_Cnt = 0;if(COM.B_RX_OK == 1)//串口数据接收完成{for(i = 0; i<8; i++){if((RX_Buffer[i] == 0xAA)&&(RX_Buffer[i+6]==0xFF))//判断接收的数据是否正确{goto find2;}}goto end2;
find2:for(j = 0; j<7; j++){pmBuf[j] = RX_Buffer[i+j];//数据获取}PM25_Value = (unsigned int)((pmBuf[1]*256)+pmBuf[2])*5/2048.0*RATIO;//计算PM2.5值COM.B_RX_OK = 0;}
end2:return;
}void main(void)
{unsigned int test;EEPROM_READ();//开机读取存储值LCD_init();//1602初始化Uart_Init(2400);//串口初始化波特率2400LCD_write_string(0,0,"Pm2.5:    ug/m3 ");LCD_write_string(0,1,"PmMax:    ug/m3 ");//显示上限值LCD_write_char(7, 1, PM25_ValueMax % 1000 / 100 + 0x30);LCD_write_char(8, 1, PM25_ValueMax % 100 / 10 + 0x30);LCD_write_char(9, 1, PM25_ValueMax % 10 + 0x30);while(1){if (test ++ > 250)//大约250ms读取一次{test = 0 ;Get_PM();//获取PM2.5if(PM25_Value > 999)//限值，最大999PM25_Value = 999;//显示PM2.5LCD_write_char(7, 0, PM25_Value % 1000 / 100 + 0x30);LCD_write_char(8, 0, PM25_Value % 100 / 10 + 0x30);LCD_write_char(9, 0, PM25_Value % 10 + 0x30);if(PM25_Value >= PM25_ValueMax)//超过上限，蜂鸣器报警{beep = ~beep;Fan = 0;delay_ms(100);}else{beep = 1;Fan = 1;}}if(key1 == 0)//加键按下{delay_ms(10);//消抖if(key1 == 0){beep = 0;delay_ms(100);beep = 1;while(key1 == 0);if(PM25_ValueMax<999)PM25_ValueMax+=10;//上限最大到999，每次加10//显示LCD_write_char(7, 1, PM25_ValueMax % 1000 / 100 + 0x30);LCD_write_char(8, 1, PM25_ValueMax % 100 / 10 + 0x30);LCD_write_char(9, 1, PM25_ValueMax % 10 + 0x30);EEPROM_WRITE();//保存}}if(key2 == 0)//减键按下{delay_ms(10);if(key2 == 0){beep = 0;delay_ms(100);beep = 1;while(key2 == 0);if(PM25_ValueMax>=10)PM25_ValueMax-=10;//上限最小到0，每减10//显示LCD_write_char(7, 1, PM25_ValueMax % 1000 / 100 + 0x30);LCD_write_char(8, 1, PM25_ValueMax % 100 / 10 + 0x30);LCD_write_char(9, 1, PM25_ValueMax % 10 + 0x30);EEPROM_WRITE();//保存}}delay_ms(1);}
}

元器件清单

基于单片机的教室智能照明台灯控制系统的设计与实现
名称型号数量
单片机STC89C521
IC座DIP401
万能板9*15cm1
晶振11.0592M1
电解电容10uF1
电解电容1000uf1
瓷片电容22pF2
电阻10K3
电阻1K4
电阻2K1
LED红5MM1
LED绿5MM1
蜂鸣器有源1
三极管S90121
按键5
显示屏LCD16021
排针16P1
排母16P1
人体红外模块HC-SR5011
排母3P1
温度传感器DS18B201
烟雾传感器MQ-21
模数转换器ADC08321
IC座8P1
GSM模块SIM800c1
电源座5MM1
电源线5V2A1
自锁开关1
继电器1
小水泵1
导线若干
焊锡丝若干

参考文献

参考文献
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