基于STC12C4052AD單片機的教室燈光控制系統設計

2 系統工作原理

本系統能夠采集室內光照強度數據，并結合學(xué)校作息時(shí)間對教室燈光進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，達到方便和節約能源的目的。電路存在兩種工作模式：自動(dòng)控制模式和強制模式。

2.1 自動(dòng)控制模式

系統復位默認工作在自動(dòng)控制模式，當教室內自然光線(xiàn)弱，光敏傳感器把感應到的光強信號送至單片機處理，輸出照明命令，則打開(kāi)教室燈光，但因系統定時(shí)關(guān)燈時(shí)間與學(xué)校作息時(shí)間一致，因此在非需要開(kāi)燈的時(shí)間段內，教室燈光自動(dòng)關(guān)閉，達到節約用電的效果。

系統考慮到如果教室外自然光很強，但因某種需求需要拉上窗簾，這樣室內光照就不太理想，需要開(kāi)燈，因而設置了兩路光敏傳感器，一路探測室內光強，一路探測室外光強，這體現了系統設計的靈活性。

2.2 強制模式

系統正常工作的情況下，通過(guò)按下強制按鈕，就能對燈進(jìn)行強制開(kāi)關(guān)的控制，通過(guò)該按鈕也能使電路切換回自動(dòng)控制狀態(tài)。設置強制按鈕主要考慮到有時(shí)需要對燈進(jìn)行強制控制，例如需要在教室通過(guò)投影儀觀(guān)看電影時(shí)，為達到最佳的收看效果，需要關(guān)上燈。

3 軟件設計

系統采用STC12C4052AD單片機作為控制的核心，負責整個(gè)系統的邏輯運算，因此軟件設計是系統能否穩定運行以及能否實(shí)現設計功能的關(guān)鍵。本系統中STCl2C4052AD單片機主要完成接收外部數據、處理數據、輸出控制數據。所以軟件的重點(diǎn)是：如何接收外部數據，如何處理以及如何輸出控制數據。

因此，在該軟件實(shí)現中我們采用了模塊化的方案，整個(gè)軟件設計由初始化模塊、鍵盤(pán)接收模塊、中斷處理模塊、數據顯示模塊和定時(shí)輸出模塊五個(gè)模塊組成，系統程序主流程框圖如圖3所示。

初始模塊主要完成I/O口、定時(shí)/計數器、中斷以及液晶顯示屏的初始化，鍵盤(pán)接收模塊主要用于接收初始變量，如當前時(shí)間、作息時(shí)間等的設定。同時(shí)也接受相關(guān)數據的查詢(xún)，如查詢(xún)設定好的作息時(shí)間、光照閾值等，數據顯示模塊用于顯示當前的時(shí)間、定時(shí)開(kāi)關(guān)時(shí)間以及用戶(hù)要查詢(xún)的相關(guān)數據。

4 調試和總結

在整個(gè)系統設計完成之后我們在調查研究的基礎上，對什么光線(xiàn)情況下應該開(kāi)燈及系統在根據學(xué)校的作息時(shí)間上進(jìn)行了設定驗證、調試，結果顯示本系統可以穩定運行且效果理想。

本系統主要應用于教室的燈光控制，但是對于一些公共場(chǎng)合，如會(huì )議室、辦公室、樓道等場(chǎng)所，只要在本系統的基礎上稍加改動(dòng)，也可以很好地滿(mǎn)足其需要，因此本系統的可移植性好，具有比較大的市場(chǎng)潛力和廣泛的應用前景。