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	STC89C52	1
IC座	DIP40	1
万能板	9*15cm	1
晶振	11.0592M	1
电解电容	10uF	1
电解电容	1000uf	1
瓷片电容	22pF	2
电阻	10K	3
电阻	1K	4
电阻	2K	1
LED红	5MM	1
LED绿	5MM	1
蜂鸣器	有源	1
三极管	S9012	1
按键		5
显示屏	LCD1602	1
排针	16P	1
排母	16P	1
人体红外模块	HC-SR501	1
排母	3P	1
温度传感器	DS18B20	1
烟雾传感器	MQ-2	1
模数转换器	ADC0832	1
IC座	8P	1
GSM模块	SIM800c	1
电源座	5MM	1
电源线	5V2A	1
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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[30]郭雯,王海涛. 智能输液系统的发展与应用.医疗卫生装备,2012

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