基于STC89C51RC为核心的普通高校教室节能智能控制器的设计

【摘要】：目前高校严重存在这种现象：教室没有人或者教室虽然有人但是室内光线较好时,灯亮着；教室没人或者室内温度较低时,电风扇开着。这种现象造成了用电浪费,因此,研究一种能够对教室内灯管和电扇实行智能控制的低成本控制器具有重大的现实意义。 本文针对教室灯光和电风扇的控制要求,分析了教室内灯和电风扇智能控制的原理和实现方法,提出了基于单片机的教室灯光和电风扇智能控制系统的设计思路,并在此基础上开发了系统的硬件装置和相应软件。 该控制器的硬件部分以STC89C51RC单片机为核心部件,采用数字温度传感器、光亮度传感器、热释电模块采集相应的信号,传送到单片机内,与合理开关灯和电风扇的条件进行比较,从而完成对教室灯和电风扇的智能控制；该控制器的软件部分在硬件设计完成的基础上,采用子程序化的设计方法,使用单片机C51语言编译,程序条理清晰、通用性好,便于改进与扩充。 实验证明,该控制器体积小,可靠性高,对温度、光亮度、人存在状况等参数测量精度也较高,可以满足各高校对教室灯光和电风扇智能控制的要求,也可以广泛应用于各种需要对温度、光亮度、人存在状况等参数进行监控的场所,具有很高的市场价值。 【关键词】：单片机 传感器 串口通信 智能控制
【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题研究的背景7-8
• 1.2 课题的来源及目的8-9
• 1.3 国内外研究现状及分析9-10
• 1.3.1 国外研究现状9
• 1.3.2 国内研究现状9-10
• 1.4 课题研究的主要内容和步骤10-11
• 1.5 论文结构11
• 1.6 本章小结11-13
• 第二章 教室节能智能控制器的总体方案的设计13-17
• 2.1 节能智能控制器的主要功能13
• 2.2 节能智能控制器的组成框图与设计原理13-15
• 2.3 节能智能控制器的总体设计要求15-16
• 2.3.1 节能智能控制器硬件设计目标15
• 2.3.2 节能智能控制器软件设计要求15-16
• 2.4 本章小结16-17
• 第三章 教室智能控制器硬件电路设计17-36
• 3.1 单片机主控制电路模块17-19
• 3.1.1 STC89C51RC单片机17-18
• 3.1.2 单片机主控制电路18-19
• 3.2 电源电路19-20
• 3.3 温度数据采集与处理模块电路20-23
• 3.3.1 数字温度传感器DS18B2020-22
• 3.3.2 温度数据采集与处理电路22-23
• 3.4 光亮度采集与处理模块电路23-26
• 3.4.1 光亮度传感器光敏三极管23-24
• 3.4.2 A/D转换及其接口电路24-25
• 3.4.3 光亮度采集与处理电路25-26
• 3.5 人存在情况采集与处理模块26-27
• 3.6 串行通信接口模块电路27-30
• 3.6.1 RS-232C通信接口28-29
• 3.6.2 MAX232芯片29
• 3.6.3 RS-232C串口通信接口电路29-30
• 3.7 红外遥控模块电路30-31
• 3.7.1 红外接收头HS003830-31
• 3.7.2 红外遥控接收电路31
• 3.8 LCD液晶显示电路31-33
• 3.8.1 LCD160231-32
• 3.8.2 液晶显示电路32-33
• 3.9 声光报警电路33-34
• 3.10 执行机构控制电路34-35
• 3.11 本章小结35-36
• 第四章 教室节能智能控制器的软件设计36-48
• 4.1 主程序模块36-37
• 4.2 温度检测子程序设计37-40
• 4.3 时钟子程序40-41
• 4.4 串口通信子程序设计41-43
• 4.5 红外遥控子程序设计43-44
• 4.6 液晶显示模块子程序设计44-47
• 4.7 数据采集分析47
• 4.8 本章小结47-48
• 第五章 教室节能智能控制器的抗干扰设计48-51
• 5.1 硬件抗干扰设计48-49
• 5.2 软件抗干扰设计49-50
• 5.3 本章小结50-51
• 第六章 教室节能智能控制器的调试51-55
• 6.1 节能智能控制器的硬件调试51-52
• 6.2 节能智能控制器的软件调试52-53
• 6.3 节能智能控制器的统调53-54
• 6.4 调试出现的问题及解决方法54
• 6.5 本章小结54-55
• 第七章 总结与展望55-57
• 7.1 全文总结55
• 7.2 工作展望55-57
• 参考文献57-60
• 致谢60-61
• 附录61-69

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