基于51單片機(jī)教室燈光全自動(dòng)控制設(shè)計(jì)( proteus仿真+程序+設(shè)計(jì)報(bào)告+原理圖+講解視頻）

仿真圖proteus7.8及以上

程序編譯器：keil 4/keil 5

編程語言：C語言

設(shè)計(jì)編號：S0075

1. 主要功能：

基于51單片機(jī)的教室燈光自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、數(shù)碼管顯示當(dāng)前工作強(qiáng)度，光照閾值和教室人數(shù)；

2、設(shè)定值可以通過按鍵調(diào)整；

3、通過按鍵模擬紅外對射傳感器統(tǒng)計(jì)進(jìn)出人數(shù)；

4、教室內(nèi)是否開燈取決于光照強(qiáng)度，光照強(qiáng)度低于閾值（教室燈光暗)的時(shí)候開燈；

5、教室內(nèi)開燈的數(shù)量根據(jù)教室內(nèi)人數(shù)的多少設(shè)定，人數(shù)越多，開燈數(shù)量越多；

需注意仿真中51單片機(jī)芯片是兼容的，AT89C51,AT89C52是51單片機(jī)的具體型號，內(nèi)核是一樣的。相同的原理圖里，無論stc還是at都一樣，引腳功能都是一樣的，程序是兼容的，芯片可以替換為STC89C52/STC89C51/AT89C52/AT89C51等51單片機(jī)芯片。

以下為本設(shè)計(jì)資料展示圖：

2. 講解視頻：

講解視頻包含仿真運(yùn)行講解和代碼講解

3. 仿真設(shè)計(jì)

打開仿真工程，雙擊proteus中的單片機(jī)，選擇hex文件路徑，然后開始仿真。開始仿真后數(shù)碼管顯示當(dāng)前光照強(qiáng)度，光照閾值，教室人數(shù)，光照強(qiáng)度低于閾值即教室內(nèi)燈光暗，滿足開燈條件。此時(shí)教室人數(shù)0，即教室沒有人，所以不需要開燈。

通過點(diǎn)擊按鍵進(jìn)教室完成教室人數(shù)的設(shè)置，從1開始，每多十個(gè)人多開一盞燈，最多開8盞燈。

如果光照強(qiáng)度大于閾值，說明自然光足夠亮，不需要開燈。

4. 程序代碼

使用keil4或者keil5編譯，代碼有注釋，可以結(jié)合視頻理解代碼含義。

mian 函數(shù)

#include "reg51.h"
#include "ADC0832.h"
sbit smg1=P2^0;//數(shù)碼管引腳
sbit smg2=P2^1;
sbit smg3=P2^2;
sbit smg4=P2^3;
sbit smg5=P2^4;
sbit smg6=P2^5;
sbit k1=P1^0;//按鈕
sbit k2=P1^1;
sbit k3=P1^2;
sbit k4=P1^3;
unsigned char time=0;
unsigned char code smgduan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; 
unsigned char num=0;//人數(shù)
unsigned char light=0,limit=20;//光照
unsigned char m1=0,m2=0,m3=0,m4=0;
void delay(unsigned int i)//延時(shí)
{
	while(i--);
}
void disp() 
{
    // 根據(jù)光照強(qiáng)度light的十位數(shù)，通過數(shù)組smgduan獲取對應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)，并將結(jié)果顯示在P0口上（假設(shè)用于連接數(shù)碼管的段選）
    P0 = smgduan[light / 10]; 
    // 清除數(shù)碼管第一位（smg1）的位選信號，使其不顯示任何數(shù)字
    smg1 = 0;
    // 延時(shí)100ms，以便觀察數(shù)碼管的顯示效果
    delay(100);
    // 設(shè)置數(shù)碼管第一位（smg1）的位選信號為1，使顯示數(shù)據(jù)生效
    smg1 = 1;
    // 根據(jù)光照強(qiáng)度light的個(gè)位數(shù)，通過數(shù)組smgduan獲取對應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)，并更新到P0口上
    P0 = smgduan[light % 10];
    // 清除數(shù)碼管第二位（smg2）的位選信號
    smg2 = 0;
    // 延遲100ms
    delay(100);
    // 設(shè)置數(shù)碼管第二位（smg2）的位選信號為1，使顯示數(shù)據(jù)生效
    smg2 = 1;

    // 同理，根據(jù)光照閥值limit的十位和個(gè)位數(shù)，分別顯示到數(shù)碼管的第三位和第四位
    P0 = smgduan[limit / 10];
    smg3 = 0;
    delay(100);
    smg3 = 1;
    P0 = smgduan[limit % 10];
    smg4 = 0;
    delay(100);
    smg4 = 1;

    // 根據(jù)人數(shù)num的十位和個(gè)位數(shù)，分別顯示到數(shù)碼管的第五位和第六位
    P0 = smgduan[num / 10];
    smg5 = 0;
    delay(100);
    smg5 = 1;
    P0 = smgduan[num % 10];
    smg6 = 0;
    delay(100);
    smg6 = 1;
}
// 主函數(shù)定義
void main() 
{
    // 設(shè)置定時(shí)器0的工作模式為模式1（16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器）
    TMOD |= 0X01;
    // 設(shè)置定時(shí)器0的高8位初始值，這里設(shè)置的是一個(gè)特定的計(jì)數(shù)值（具體取決于晶振頻率和系統(tǒng)配置）
    TH0 = 0X3C;
    // 設(shè)置定時(shí)器0的低8位初始值，與TH0共同決定定時(shí)器的初值
    TL0 = 0XB0; 
    // 打開定時(shí)器0中斷允許位，使能定時(shí)器0中斷功能
    ET0 = 1;
    // 打開總中斷，允許單片機(jī)接收并處理所有中斷請求
    EA = 1;
    // 啟動(dòng)定時(shí)器0
    TR0 = 1;
    // 進(jìn)入無限循環(huán)
    while(1)
    {
        // 調(diào)用disp()函數(shù)，執(zhí)行顯示操作（如可能的話，可能是顯示當(dāng)前光照閾值或人數(shù)等信息）
        disp();

        // 檢測按鍵k1狀態(tài)，并在m1標(biāo)記為0時(shí)調(diào)整光照閾值limit（增1）
        if(!k1 && (m1 == 0)) 
        {
            if(limit < 100) // 如果當(dāng)前閾值小于最大值100
                limit++; // 閾值加1
            m1 = 1; // 標(biāo)記m1為已操作，防止連續(xù)觸發(fā)
        }
        // 當(dāng)按鍵k1釋放時(shí)，重置m1標(biāo)記
        if(k1)
            m1 = 0;

        // 類似地檢測按鍵k2狀態(tài)并減少光照閾值limit（減1）
        if(!k2 && (m2 == 0)) 
        {
            if(limit > 0) // 如果當(dāng)前閾值大于最小值0
                limit--; // 閾值減1
            m2 = 1; // 標(biāo)記m2為已操作
        }
        // 當(dāng)按鍵k2釋放時(shí)，重置m2標(biāo)記
        if(k2)
            m2 = 0;

        // 檢測按鍵k3表示有人進(jìn)入教室，當(dāng)m3標(biāo)記為0時(shí)增加教室內(nèi)人數(shù)num（增1）
        if(!k3 && (m3 == 0)) 
        {
            if(num < 100) // 如果當(dāng)前人數(shù)小于最大值100
                num++; // 人數(shù)加1
            m3 = 1; // 標(biāo)記m3為已操作
        }
        // 當(dāng)按鍵k3釋放時(shí)，重置m3標(biāo)記
        if(k3)
            m3 = 0;

        // 檢測按鍵k4表示有人離開教室，當(dāng)m4標(biāo)記為0時(shí)減少教室內(nèi)人數(shù)num（減1）
        if(!k4 && (m4 == 0)) 
        {
            if(num > 0) // 如果當(dāng)前人數(shù)大于最小值0
                num--; // 人數(shù)減1
            m4 = 1; // 標(biāo)記m4為已操作
        }
        // 當(dāng)按鍵k4釋放時(shí)，重置m4標(biāo)記
        if(k4)
            m4 = 0;

        // 判斷當(dāng)前光照強(qiáng)度是否低于設(shè)定閾值limit
        if(light < limit)
        {
            // 如果教室內(nèi)有人（即num>0），根據(jù)人數(shù)開啟相應(yīng)數(shù)量的燈光
            if(num > 0)
                P3 = 0xff << (num / 10) + 1; // 假設(shè)每10人開一組燈，不足10人也開一組
            else
                P3 = 0xff; // 若教室內(nèi)無人，則全開燈光
        }
        // 光照強(qiáng)度高于或等于閾值時(shí)，關(guān)閉所有燈光
        else
        {
            P3 = 0xff;
        }
    }
}

// 定義一個(gè)名為Timer0的中斷服務(wù)程序，該中斷由定時(shí)器0溢出觸發(fā)（中斷號為1）
void Timer0() interrupt 1
{
    // 判斷計(jì)數(shù)變量time是否小于10
    if(time < 10)
    {
        // 如果time小于10，則將其加1，表示時(shí)間累計(jì)增加
        time++;
    }
    else
    {
        // 如果time不小于10（即等于或大于10），則執(zhí)行以下操作：
        // 將time重置為0，重新開始計(jì)時(shí)周期
        time = 0;
        
        // 調(diào)用ADC函數(shù)進(jìn)行光照強(qiáng)度檢測，并將返回值賦給light變量
        light = ADC();
    }
    
    // 設(shè)置定時(shí)器0的高8位和低8位初始值，以維持特定的定時(shí)周期
    // 假設(shè)此處設(shè)置的定時(shí)器初值使得定時(shí)器0每10個(gè)單位時(shí)間產(chǎn)生一次溢出中斷
    TH0 = 0X3C; // 設(shè)置TH0為0X3C（十六進(jìn)制）對應(yīng)到二進(jìn)制并轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的機(jī)器周期數(shù)
    TL0 = 0XB0; // 設(shè)置TL0為0XB0（十六進(jìn)制），與TH0共同決定定時(shí)器0的定時(shí)周期
} 

5. 設(shè)計(jì)報(bào)告

7608字設(shè)計(jì)報(bào)告，內(nèi)容包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、軟硬件框圖、調(diào)試、結(jié)論等

本課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目正是順應(yīng)這一時(shí)代潮流，選擇了51系列單片機(jī)作為核心控制器元件，以其穩(wěn)定可靠、易于編程的特點(diǎn)來構(gòu)建一套適用于教室環(huán)境的燈光自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在模擬真實(shí)應(yīng)用場景中的光照條件變化和人員流動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的光線感應(yīng)控制機(jī)制。具體來說，通過集成光敏傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測教室內(nèi)的自然光線強(qiáng)度，并設(shè)定一個(gè)可調(diào)閾值，當(dāng)實(shí)際光線低于此閾值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)開啟照明設(shè)備，確保室內(nèi)有足夠的光線供師生進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。

此外，為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的智能性和實(shí)用性，本設(shè)計(jì)還特別加入了人數(shù)統(tǒng)計(jì)功能，通過按鍵模擬紅外對射傳感器的工作原理，以簡化的操作方式記錄進(jìn)出教室的人數(shù)變化。這種創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)不僅有助于精確掌握教室內(nèi)學(xué)生數(shù)量，更為關(guān)鍵的是，能夠基于人數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整教室內(nèi)燈光的數(shù)量和分布，從而實(shí)現(xiàn)按需照明，避免不必要的能源浪費(fèi)。

6. 原理圖

原理圖使用AD繪制，可供實(shí)物參考，仿真不同于實(shí)物，需要調(diào)試經(jīng)驗(yàn)才能做出來。

Proteus仿真和實(shí)物作品的區(qū)別：

1.運(yùn)行環(huán)境：Proteus仿真是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的，而實(shí)物則是在硬件電路板上運(yùn)行。

2.調(diào)試方式：在Proteus仿真中，可以方便地進(jìn)行單步調(diào)試和觀察變量值的變化，而在實(shí)物中則需要通過調(diào)試器或者串口輸出等方式進(jìn)行調(diào)試。

電路連接方式：在Proteus仿真中，可以通過軟件設(shè)置進(jìn)行電路連接的修改，而在實(shí)物中則需要通過硬件電路板和連接線進(jìn)行修改。

3.運(yùn)行速度：Proteus仿真通常比實(shí)物運(yùn)行速度快，因?yàn)榉抡媸腔谟?jì)算機(jī)運(yùn)行的，而實(shí)物則需要考慮電路板上的物理限制和器件的響應(yīng)時(shí)間等因素。

4.功能實(shí)現(xiàn)：在Proteus仿真中，可以通過軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)不同的功能，而在實(shí)物中則需要根據(jù)電路設(shè)計(jì)和器件的性能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

7. 設(shè)計(jì)資料內(nèi)容清單&&下載鏈接

資料設(shè)計(jì)資料包括仿真，程序代碼、講解視頻、功能要求、設(shè)計(jì)報(bào)告、軟硬件設(shè)計(jì)框圖等。

0、常見使用問題及解決方法–必讀?。。。?/p>

1、程序

2、proteus仿真

3、功能要求

4、軟硬件流程圖

5、開題報(bào)告

6、設(shè)計(jì)報(bào)告

7、原理圖

8、講解視頻

Altium Designer 安裝破解

KEIL+proteus 單片機(jī)仿真設(shè)計(jì)教程

KEIL安裝破解

Proteus元器件查找

Proteus安裝

Proteus簡易使用教程

單片機(jī)學(xué)習(xí)資料

相關(guān)數(shù)據(jù)手冊

答辯技巧

設(shè)計(jì)報(bào)告常用描述

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