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教室灯光控制系统设计
第一章、绪论
1.1课题背景
目前国内大、中、小学校教室以及公共场合的照明灯具控制大多采用普通开关，需要聘用相关人员进行照明管理，这样不仅要支付相关费用，而且检查和控制的时间及工作量很大。由于大多数人节约意识淡薄，即使随手关灯、节约能源的宣传标志贴得再多，仍然收效甚微；如若采用计算机实施的教学区用电分时控制，仅解决了课余时间的长明灯现象，但在教学时间内不能解决不合理用电的浪费问题，例如：白天在室内照度很好的情况下开灯；教室内学生很少的情况下全部开启所有电灯。
国外智能照明产品普遍价格过高，而且相关产品往往只是把智能照明作为其智能产品的子系统来运作，定位高端，应用范围也主要集中于智能小区、商业和家居等领域，因此容易造成曲高和寡的局势。
于是，开发简便，实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义
1.2课题设计主要目的和意义
基于单片机的高校教室智能照明控制系统是一种集多种照明控制方式，用软件将现代化数字控制技术和单片机技术集于一身的控制系统，对开发软件和智能控制具有一定学术价值。对教室、寝室、家庭、办公室等室内照明系统具有一定的应用价值，对节约能源、智能控制具有实际意义。
1.3 本课题设计的主要内容
本课题主要是针对目前高校教学楼教室的电能资源浪费严重，教室资源利用不合理，实现用电设备控制和教学管理不足的现状，开发了一套功能较完善的智能教室控制系统。本次设计主要完成如下工作：
1) 构建一个由教室检测控制单元的布局和控制器的数据传输；控制器与上位机的通信。形成计算机对单片机控制节点的集中管理和远程控制，有利于提高高校教学楼教室教学和管理的智能化、自动化和网络化。
2) 进行教室检测控制单元的软硬件设计工作，实现长距离通信。即教室检测控制单元和上位机的传输，通过RS-232方式实现。
3) 完成教室检测控制单元数据采集模块电路的设计，包括光照、热释电的选择、配置及其在教室现场的最佳布置和与单片机接口电路的设计。
4) 完成教室检测控制单元外围电路的设计，人机交互模块包括：显示模块和按键模块。
本课题从提高高校教学楼管理和合理使用电能出发，应用先进的电子技术、通信技术、网络技术、自动控制技术以及实用的软件平台设计一套功能齐全的智能教室自动监测与控制系统。要求该系统具有性能稳定，运行可靠，并且各项实验结果均要达到基本设计要求。

目录

第一章 、绪论 1

1.1课题背景 1

1.2课题设计主要目的和意义 1

1.3 本课题设计的主要内容 1

第二章、系统的总体设计 2

2.1 系统整体方案设计思路 2

2.2系统组成 2

1) 传感探测单元 3

2) 微控制与通信单元 4

3) 软件实现 4

第三章、教室节能控制系统的硬件设计 4

3.1控制模块的硬件构成 4

3.2 教室检测单元数据采集与处理 4

3.2.1 光照信号采集与处理 4

1) 光电检测器件选择 5

2) 光敏电阻的基本特性 5

3) 光照检测接口电路 6

3.3 教室控制单元的设计与通信 12

3.3.1 单片机最小系统电路 12

3.2.2 现场人机交互模块 13

第四章、教室节能系统软件设计 17

4.1系统软件设计思路 17

4.2主程序设计 18

4.3光照度采样及模数转换子程序 19

4.4显示子程序 20

4.4串行通讯程序设计 21

4.5上位机监控程序设计 22

4.5.1 系统自检初始化 23

4.5.2 定时中断处理设计 23

4.6 MCGS调试 24

第五章、系统调试 25

5.1单片机系统调试方法及步骤 25

总结 28

致谢 28

参考文献 29

附录 30

附录A 主程序 30

附录B设计原理电路图 37

附录C 设计仿真电路图 38

参考文献
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