節(jié)能照明自動控制系統(tǒng)的設(shè)計

余志剛+艾信友+葉會發(fā)+肖晨輝+徐文聰+劉添超+張龍

摘 要：文章設(shè)計了基于單片機(jī)的節(jié)能照明自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在感光元件的轉(zhuǎn)換下將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，進(jìn)而在單片機(jī)的控制下根據(jù)光強(qiáng)控制燈的亮滅個數(shù)，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的，同時采用液晶顯示光照參數(shù)，當(dāng)實際照明亮度與理想照明效果不符時，用按鍵去控制燈的設(shè)定，操作更人性化、智能化，是實現(xiàn)低碳節(jié)能可持續(xù)發(fā)展的首選。

關(guān)鍵詞：節(jié)能照明控制；單片機(jī)；光敏元件

1 概述

目前節(jié)能減排越來越受到社會的關(guān)注，特別是在如今，電能的短缺是束縛經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的重要問題之一。而在許多公共場合，如學(xué)校、圖書館等場所，絕大數(shù)依賴人工管理，由于數(shù)量多，常常會出現(xiàn)只有少數(shù)在室內(nèi)或光線充足的情況下，整個場所的照明燈全開的現(xiàn)象，這造成了不必要的電能浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。本系統(tǒng)主要研究如何通過單片機(jī)去自動控制照明亮度，精度高且自動調(diào)節(jié)，是順應(yīng)社會可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的低碳革命。

2 系統(tǒng)概述

節(jié)能照明系統(tǒng)是通過光強(qiáng)來控制照明燈亮滅的個數(shù)來達(dá)到節(jié)能照明的效果。本設(shè)計采用光敏元件來采集光照的強(qiáng)度。通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將照度轉(zhuǎn)換為電壓值，用單片機(jī)去控制調(diào)節(jié)照明燈亮滅個數(shù)。使用者可以對實際照明效果進(jìn)行手動設(shè)置。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

3 硬件設(shè)計

系統(tǒng)硬件主要包括：微處理器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、按鍵模塊、液晶顯示模塊、繼電器控制模塊。

3.1 微處理器模塊

該系統(tǒng)采用的微處理器是STC89C52單片機(jī)，讀出并處理ADC轉(zhuǎn)化的結(jié)果，并控制液晶進(jìn)行實時顯示和繼電器模塊自動的控制。

3.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊

實現(xiàn)將模擬電壓值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，單片機(jī)進(jìn)行處理。

3.3 液晶顯示模塊

采用LCD1602液晶顯示，可以顯示當(dāng)前光照強(qiáng)度，使用方便直觀，該液晶接單片機(jī)P0和P2口。

3.4 按鍵模塊

按鍵模塊采用矩陣鍵盤接單片機(jī)P1口?？梢詫φ彰鳠暨M(jìn)行手動設(shè)置。

3.5 繼電器模塊

繼電器模塊的低壓控制端接單片機(jī)的P2口，可以實現(xiàn)對照明燈的通電與斷開。

4 軟件設(shè)計

本系統(tǒng)采用C語言編程，用定時器定時，實現(xiàn)各個功能的設(shè)置，控制液晶顯示和按鍵手動控制等。主程序流程如圖2所示。

5 結(jié)束語

本裝置通過單片機(jī)對照明電路的實時控制，解決了傳統(tǒng)的室內(nèi)光強(qiáng)較亮或不需要照明燈的情況下照明燈全亮而浪費(fèi)能源的問題，克服了以往人工控制的繁瑣，裝置簡單精確，是建立環(huán)境友好型社會的不錯選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]吳金戌，沈慶陽，郭庭吉.8051單片機(jī)實踐與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[2]郭天祥.新概念51 單片機(jī)C 語言教程：入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[3]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[4]傅莉.公共場所照明節(jié)電智能控制系統(tǒng)設(shè)計[J].電子科技，2011，24（5）：85.