毕业设计-家居照明控制系统.doc

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四川大学锦江学院毕业论文（设计）

毕业论文（设计）

题目家居照明控制系统（硬件设计）

院系

专业年级

学生姓名

学号

指导教师

-I-

家居照明控制系统（硬件设计）

专业

学生指导教师

【摘要】经济快速增长是建立在能源的大量消耗的基础上。

近年来随着世界经济规模不断扩大，世界能源消耗量年均增长率为约为１.８％。

这说明能源对于人类来说是不可或缺的。

国家与国家之间的竞争,也体现在能源的竞争。

谁占有丰富的能源，谁就在发展路上占有最有利的优势。

当今世界的主要冲突，大都是为了争夺资源而发生的。

美国作为世界上最强大的国家，能源的消耗也是巨大的，因此它不惜一次次的挑起争端，用来得到资源。

但是，随着人们对石油，天然气，煤等不加节制的开采，使能源短缺的问题逐步显示出来，同时生态环境遭受到了巨大破坏，环境的恶化严重威胁着人类的生存。

能源的有效利用，新能源（太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等）的开发已迫在眉睫的摆在了人类面前。

同时除了对新能源的开发利用外，世界各国都在尽力研究实施节能环保的措施。

在这样的严峻形式下，家居照明控制系统以迎合人们绿色、环保、节能，智能化生活的观念，经过合理的设计，通过实现如下功能，从人们息息相关的生活中下手，把节能环保意识带到了每个人的身边：

1.全自动/手动开关电源。

2.使用ＬＥＤ照明灯，节能环保。

3.光感控制，自动根据外部环境亮度调节明亮程度。

4.智能切换，遥控切换，使用方便。

【关键词】LED新能源家居照明

Homefurnishinglightingcontrolsystem（hardwaredesign）

【Abstract】Rapideconomicgrowthisbuiltonthebasisofalargeamountofenergyconsumption.In30years,withtheincreaseofthescaleoftheworldeconomy,worldenergyconsumptionwithanaverageannualgrowthrateofaround1.8%.Thisshowsthattheenergyincreasinglydependentonhigh.

Thecompetitionbetweencountryandcountryisalsoreflectedinthecompetitionofthesourcesofenergy.Whohastheabundantenergy,whichisinpossessionofthemostfavorableadvantagedevelopmentroad?

Themainconflicts,mostlyinordertocompeteforresourcesandthe.TheUnitedStatesasthemostpowerfulcountryintheworld,theenergyconsumptionisgreat,soitatatimetostiruptrouble,soastoobtaintheresources.

Chinaisabigcountryofpopulationresources,energyreservesintheworld,isalsotheworld'ssecondlargestenergyproducerandconsumercountry.AtthesametimeinChinaasadevelopingcountry,relyonenergylevelisalsoself-evident.

However,alongwiththepeopletothepetroleum,naturalgas,coalandotheruncontrolledexploitation,energyshortageproblemappearsgradually,atthesametime,theecologicalenvironmentsufferedtremendousdamage;deteriorationoftheenvironmentseriouslythreatenstheexistenceofmankind.Theefficientuseofenergy,newenergy（solar,geothermal,windenergy,oceanenergy,biomassenergyandnuclearfusionenergy,etc.）developmenthasbeenimminentpenduluminfrontofhumanbeings.

Atthesametime,inadditiontothedevelopmentandutilizationofnewenergy,allthecountriesintheworldtostudytheimplementationofenergysavingandenvironmentalprotectionmeasures.Insuchsituation,homefurnishinglightingcontrolsystemtomeetthegreen,environmentalprotection,energy-saving,intelligentlifevalues.Afterareasonabledesign,throughtheachievementofthefollowingfunctions,fromthepeople'sproductionandlife,energyconservationandenvironmentalprotectionwithconsciousnesstoeachperson:

1.automatic/manualswitchingpowersupply.

2.Infraredcontrol,nooneathomeautomaticpower-off,avoidsunnecessarywaste.

3.Lightcontrol,automaticallyaccordingtotheexternalenvironmentbrightnessadjustingbrightness.

4.Intelligentswitch,remotecontrolswitch,easytouse.

【Keywords】LEDnewenergyhomefurnishinglighting

目录

绪论 1

1开发概述 1

1.1课题提出的背景 1

1.2课题提出的意义 2

1.3开发环境 3

1.4 主要特点及功能 3

1.5论文主要工作 4

1.5论文结构 4

2主要硬件介绍 4

2.1STC12C5A60S2 4

2.2八进制3态非反转透明锁存器74HC573 5

2.3三端稳压集成电路7805 6

3家居照明控制系统设计 7

3.1分析流程 7

3.1.1用户分析 7

3.1.２系统分析 7

3.1.3模块框架图 9

3.2电路设计 10

3.2.1单片机最小系统 10

3.2.2LED照明电路 11

3.2.3数据锁存电路 11

3.2.4红外接收电路 12

3.2.5稳压电路 12

3.3PCB电路制作 13

3.4元器件封装表 13

4系统测试 14

4.1成品展示 14

4.2红外遥控 14

4.3自动亮度调节功能测试 15

4.4上位机显示与控制功能测试 15

结束语 16

参考文献 16

附录 17

致谢 22

-III-

绪论

想过这样的生活么？

每天一进门不必再不用黑灯瞎火的到处乱摸，烦恼找不到电源开关,只要掏出遥控器轻轻一按便能带给你光明。

如果你累了，调成休息模式；工作学习的时候，调成学习模式；和爱人吃饭的时候，调成温馨模式；朋友在家聚会的时候，又成为了娱乐模式！

当你打开窗户，电灯便自动根据外界环境调节到合适的亮度。

甚至当你出门在外，突然想起没有关灯，只需要在某台联网的电脑上面轻轻一点，便能关闭电灯。

你还可以根据自己的想象，设计出属于你“独有”的模式。

这样的生活现在已经不再遥远。

本设计就为了实现这些功能而给出了一套简单可行性方案。

本文针对现代家居生活，基于节约成本，设计简单，易操作等特点，贴近实用的设计理念，采用STC12C5A60S2单片机为控制核心，控制方式包括红外遥控，光感自动控制，上位机等在内的多个控制源来控制的家居照明系统。

与传统照明系统相比，它在人性化，智能化方面有巨大的优势。

同时通过使用ＬＥＤ节能灯来照明，它以工作寿命长，耗电低，亮度可调性，无环境污染物等优点越来越得到人们的青睐。

1开发概述

1.1课题提出的背景

随着世界经济迅猛的发展，在人们生活质量提高的同时，能源需求与日俱增。

传统能源的有限及不可再生注定了总有枯竭的时候，新能源的替代已经迫在眉睫。

在那天到来之前，我们怎么用现有的科技，在进一步提高生活质量的同时，达到环保节能的目的，以缓解能源的消耗，并最终取代传统能源呢？

太阳能热水器，金属氢化物镍蓄电池，变频冰箱等的使用，都是节能环保推广成功的标志。

但是仅仅这些还远远不够。

在不远的将来，太阳能汽车，地热发电机等也将得到大力普及。

但是从当前的形式看，在最近乃至于以后的一段时间内，我们还并没有好的方案来解决全球传统能源的替代。

因此，我们只有从另一个角度来让问题得到缓解，那就是从身边做起，把现有的能源利用率最大化。

我们来看这样几个事实：

根据科学家和经济学家的普遍估计，到本世纪中叶，石油资源将会耗尽，这样其售价将会飙升。

如果新的可替代的能源尚未发掘出，那么整个世界将会面临着能源危机。

最严重的状态，工厂将会一个接一个的倒闭,人们也将面临着失业，国家与国家就会因为抢占剩余的石油资源引起摩擦,从而引发战争，导致人类的毁灭。

中国作为土地面积最大的发展中国家，能源生产消耗是巨大的。

据统计,中国的能源产出量仅次于美国和俄罗斯