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【Proteus仿真】【51单片机】教室灯光控制器设计

news 2025/9/12 6:51:04

文章目录

一、功能简介
二、软件设计
三、实验现象
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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真51单片机控制器，使用LCD1602液晶、DS1302时钟模块、人体红外感应模块、开关LED指示灯、继电器、PCF8591 ADC模块、光敏传感器、按键模块等。
主要功能：
系统运行后，LCD1602显示当前时间、光线强弱状态，光线强度、有无人、灯开关状态等。
如果检测光线强度大于上限值，视为白天，此时不管有无人，都不会打开电灯；
如果检测光线强度低于下限值，视为夜晚，此时检测有人，打开电灯，无人则延迟2秒熄灭；可通过K3键进入阈值设置模式，K3可切换时间、阈值上下限位置，K1和K2键调节，K4确认并返回主界面；当时间到达设定时间，则进入手动控制模式，此时可通过开关来打开和关闭电灯；当时间到达次日早上，则又进入自动控制模式。

二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ技术交流群：570487280）*///系统数据采集
void sys_data_get(void)
{while(1){//获取时间ds1302_read_time();sys_ctrl.hour=(gDS1302_TIME[2]/16)*10+gDS1302_TIME[2]%16;sys_ctrl.min=(gDS1302_TIME[1]/16)*10+gDS1302_TIME[1]%16;sys_ctrl.sec=(gDS1302_TIME[0]/16)*10+gDS1302_TIME[0]%16;//读取光线值sys_ctrl.light=pcf8591_read_adcvalue(0);sys_ctrl.light=cal_map(sys_ctrl.light,0,255,0,100);//白天晚上状态获取if(sys_ctrl.light>sys_ctrl.setlight[1])sys_ctrl.dayflag=0;else if(sys_ctrl.light<sys_ctrl.setlight[0])sys_ctrl.dayflag=1; //检测是否有人if(IRED==0)sys_ctrl.man=1;else sys_ctrl.man=0;break;}	
}//系统数据显示
void sys_data_show(void)
{u8 buf[3];while(1){//正常模式显示if(sys_ctrl.mode==0){//时间显示buf[0]=gDS1302_TIME[2]/16+0x30;buf[1]=gDS1302_TIME[2]%16+0x30;buf[2]='\0';lcd1602_show_string(0,0,buf);buf[0]=gDS1302_TIME[1]/16+0x30;buf[1]=gDS1302_TIME[1]%16+0x30;buf[2]=':';lcd1602_show_string(3,0,buf);buf[0]=gDS1302_TIME[0]/16+0x30;buf[1]=gDS1302_TIME[0]%16+0x30;buf[2]='\0';lcd1602_show_string(6,0,buf);//光线强度显示lcd1602_show_nums(2,1,sys_ctrl.light,3,0);//白天夜晚状态显示if(sys_ctrl.dayflag==0)lcd1602_show_string(11,0,"day  ");else lcd1602_show_string(11,0,"night");//有无人状态显示if(sys_ctrl.man==0)lcd1602_show_string(8,1,"N");else lcd1602_show_string(8,1,"Y");//自动手动模式显示if(sys_ctrl.ctrl_flag==0)lcd1602_show_string(10,1,"Au");else lcd1602_show_string(10,1,"Sd");//电灯开关状态显示if(sys_ctrl.onoff==0)lcd1602_show_string(13,1,"OFF");else lcd1602_show_string(13,1," ON");}//设置模式显示else{//时间阈值lcd1602_show_nums(8,0,sys_ctrl.settime[0],2,0x80);lcd1602_show_nums(11,0,sys_ctrl.settime[1],2,0x80);lcd1602_show_nums(14,0,sys_ctrl.settime[2],2,0x80);	//光线阈值lcd1602_show_nums(8,1,sys_ctrl.setlight[0],2,0);lcd1602_show_nums(12,1,sys_ctrl.setlight[1],2,0);//对应位置闪烁switch(sys_ctrl.mode){case 1://时lcd1602_show_string(8,0,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(8,0,sys_ctrl.settime[0],2,0x80);	break;case 2://分lcd1602_show_string(11,0,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(11,0,sys_ctrl.settime[1],2,0x80);	break;case 3://秒lcd1602_show_string(14,0,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(14,0,sys_ctrl.settime[2],2,0x80);	break;case 4://光线下限lcd1602_show_string(8,1,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(8,1,sys_ctrl.setlight[0],2,0);	break;case 5://光线上限lcd1602_show_string(12,1,"  ");delay_ms(50);lcd1602_show_nums(12,1,sys_ctrl.setlight[1],2,0);	break;}	}break;}
}//系统数据设置
void sys_data_set(void)
{u8 key=0;static u8 oneflag=0;key=key_scan(0);//设置if(key==KEY3_PRESS){sys_ctrl.mode++;if(sys_ctrl.mode>5)sys_ctrl.mode=1;if(oneflag==0){oneflag=1;sys_parm_set_show();//系统参数设置界面显示}}//加else if(key==KEY1_PRESS){switch(sys_ctrl.mode){case 1://时sys_ctrl.settime[0]++;if(sys_ctrl.settime[0]>23)sys_ctrl.settime[0]=0;break;case 2://分sys_ctrl.settime[1]++;if(sys_ctrl.settime[1]>59)sys_ctrl.settime[1]=0;break;case 3://秒sys_ctrl.settime[2]++;if(sys_ctrl.settime[2]>59)sys_ctrl.settime[2]=0;break;case 4://光线下限sys_ctrl.setlight[0]++;if(sys_ctrl.setlight[0]>99)sys_ctrl.setlight[0]=0;break;case 5://光线上限sys_ctrl.setlight[1]++;if(sys_ctrl.setlight[1]>99)sys_ctrl.setlight[1]=0;break;}	}//减else if(key==KEY2_PRESS){switch(sys_ctrl.mode){case 1://时sys_ctrl.settime[0]--;if(sys_ctrl.settime[0]<0)sys_ctrl.settime[0]=23;break;case 2://分sys_ctrl.settime[1]--;if(sys_ctrl.settime[1]<0)sys_ctrl.settime[1]=59;break;case 3://秒sys_ctrl.settime[2]--;if(sys_ctrl.settime[2]<0)sys_ctrl.settime[2]=59;break;case 4://光线下限sys_ctrl.setlight[0]--;if(sys_ctrl.setlight[0]<0)sys_ctrl.setlight[0]=99;break;case 5://光线上限sys_ctrl.setlight[1]--;if(sys_ctrl.setlight[1]<0)sys_ctrl.setlight[1]=99;break;}	}//确定else if(key==KEY4_PRESS){if(sys_ctrl.mode!=0){sys_ctrl.mode=0;oneflag=0;sys_open_show();//系统开机界面显示}}		
}//系统功能控制
void sys_fun_ctrl(void)
{//如果是深夜，且时间到达设定时间if(sys_ctrl.hour==sys_ctrl.settime[0]){if(sys_ctrl.min==sys_ctrl.settime[1]){if(sys_ctrl.sec==sys_ctrl.settime[2]){sys_ctrl.ctrl_flag=1;//转为手动	}	}		}if(sys_ctrl.ctrl_flag==1){//如果到达白天，转为自动if(sys_ctrl.hour==6){if(sys_ctrl.min==0){if(sys_ctrl.sec==0){sys_ctrl.ctrl_flag=0;//转为自动	}	}		}	}	//自动控制模式if(sys_ctrl.ctrl_flag==0){//正常模式if(sys_ctrl.mode==0){//光线大于上限阈值，白天if(sys_ctrl.dayflag==0){LED=1;//关闭电灯		}//光线小于下限值，晚上else {//如果感应到有人if(sys_ctrl.man==1){delay_ms(100);if(sys_ctrl.man==1){sys_ctrl.onoff=1;LED=0;//打开电灯	}}//如果人离开else{//电灯已打开if(sys_ctrl.onoff==1){delay_ms(2000);LED=1;//关闭电灯sys_ctrl.onoff=0;	}		}	}}	}//手动控制模式else{//如果手动按下遥控或机械开关if(SWITCH==0){LED=0;//打开电灯sys_ctrl.onoff=1;		}else{ 	LED=1;//关闭电灯sys_ctrl.onoff=0;	}	}		
}