节能照明自动控制系统的设计

余志刚+艾信友+叶会发+肖晨辉+徐文聪+刘添超+张龙

摘 要：文章设计了基于单片机的节能照明自动控制系统，该系统是在感光元件的转换下将光信号转换为电信号，进而在单片机的控制下根据光强控制灯的亮灭个数，从而达到节约能源的目的，同时采用液晶显示光照参数，当实际照明亮度与理想照明效果不符时，用按键去控制灯的设定，操作更人性化、智能化，是实现低碳节能可持续发展的首选。

關键词：节能照明控制；单片机；光敏元件

1 概述

目前节能减排越来越受到社会的关注，特别是在如今，电能的短缺是束缚经济的发展和人民生活的重要问题之一。而在许多公共场合，如学校、图书馆等场所，绝大数依赖人工管理，由于数量多，常常会出现只有少数在室内或光线充足的情况下，整个场所的照明灯全开的现象，这造成了不必要的电能浪费和经济损失。本系统主要研究如何通过单片机去自动控制照明亮度，精度高且自动调节，是顺应社会可持续经济发展的低碳革命。

2 系统概述

节能照明系统是通过光强来控制照明灯亮灭的个数来达到节能照明的效果。本设计采用光敏元件来采集光照的强度。通过模数转换将照度转换为电压值，用单片机去控制调节照明灯亮灭个数。使用者可以对实际照明效果进行手动设置。系统结构框图如图1所示。

3 硬件设计

系统硬件主要包括：微处理器模块、模数转换模块、按键模块、液晶显示模块、继电器控制模块。

3.1 微处理器模块

该系统采用的微处理器是STC89C52单片机，读出并处理ADC转化的结果，并控制液晶进行实时显示和继电器模块自动的控制。

3.2 模数转换模块

实现将模拟电压值转化为数字信号，单片机进行处理。

3.3 液晶显示模块

采用LCD1602液晶显示，可以显示当前光照强度，使用方便直观，该液晶接单片机P0和P2口。

3.4 按键模块

按键模块采用矩阵键盘接单片机P1口。可以对照明灯进行手动设置。

3.5 继电器模块

继电器模块的低压控制端接单片机的P2口，可以实现对照明灯的通电与断开。

4 软件设计

本系统采用C语言编程，用定时器定时，实现各个功能的设置，控制液晶显示和按键手动控制等。主程序流程如图2所示。

5 结束语

本装置通过单片机对照明电路的实时控制，解决了传统的室内光强较亮或不需要照明灯的情况下照明灯全亮而浪费能源的问题，克服了以往人工控制的繁琐，装置简单精确，是建立环境友好型社会的不错选择。

参考文献

[1]吴金戌，沈庆阳，郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].北京：清华大学出版社，2010.

[2]郭天祥.新概念51 单片机C 语言教程：入门、提高、开发、拓展全攻略[M].北京：电子工业出版社，2009.

[3]康华光.电子技术基础（模拟部分）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[4]傅莉.公共场所照明节电智能控制系统设计[J].电子科技，2011，24（5）：85.