節能照明自動控制系統的設計

余志剛+艾信友+葉會發+肖晨輝+徐文聰+劉添超+張龍

摘 要：文章設計了基于單片機的節能照明自動控制系統，該系統是在感光元件的轉換下將光信號轉換為電信號，進而在單片機的控制下根據光強控制燈的亮滅個數，從而達到節約能源的目的，同時采用液晶顯示光照參數，當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定，操作更人性化、智能化，是實現低碳節能可持續發展的首選。

關鍵詞：節能照明控制；單片機；光敏元件

1 概述

目前節能減排越來越受到社會的關注，特別是在如今，電能的短缺是束縛經濟的發展和人民生活的重要問題之一。而在許多公共場合，如學校、圖書館等場所，絕大數依賴人工管理，由于數量多，常常會出現只有少數在室內或光線充足的情況下，整個場所的照明燈全開的現象，這造成了不必要的電能浪費和經濟損失。本系統主要研究如何通過單片機去自動控制照明亮度，精度高且自動調節，是順應社會可持續經濟發展的低碳革命。

2 系統概述

節能照明系統是通過光強來控制照明燈亮滅的個數來達到節能照明的效果。本設計采用光敏元件來采集光照的強度。通過模數轉換將照度轉換為電壓值，用單片機去控制調節照明燈亮滅個數。使用者可以對實際照明效果進行手動設置。系統結構框圖如圖1所示。

3 硬件設計

系統硬件主要包括：微處理器模塊、模數轉換模塊、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

該系統采用的微處理器是STC89C52單片機，讀出并處理ADC轉化的結果，并控制液晶進行實時顯示和繼電器模塊自動的控制。

3.2 模數轉換模塊

實現將模擬電壓值轉化為數字信號，單片機進行處理。

3.3 液晶顯示模塊

采用LCD1602液晶顯示，可以顯示當前光照強度，使用方便直觀，該液晶接單片機P0和P2口。

3.4 按鍵模塊

按鍵模塊采用矩陣鍵盤接單片機P1口?？梢詫φ彰鳠暨M行手動設置。

3.5 繼電器模塊

繼電器模塊的低壓控制端接單片機的P2口，可以實現對照明燈的通電與斷開。

4 軟件設計

本系統采用C語言編程，用定時器定時，實現各個功能的設置，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 結束語

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

參考文獻

[1]吳金戌，沈慶陽，郭庭吉.8051單片機實踐與應用[M].北京：清華大學出版社，2010.

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

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

[4]傅莉.公共場所照明節電智能控制系統設計[J].電子科技，2011，24（5）：85.