51单片机的声光控智能开关设计+源代码+仿真图(5)
继电器驱动部分：刚开始，未加负载时，单片机的输出电压为标准的方波，但在输出端加了继电器驱动时，单片机的输出端电压变为0.63V，不能带动负载。因此，后来加上了电压跟随器来驱动负载。在光控部分也出现了同样的问题，都加上了电压跟随。
系统的设计要求是实现实时照明灯的智能控制。由于在Protues中没有驻极体传声器，因此用开关代表。当开关断开时，表示电路断开，此时代表外界没有声音信号；当开关闭合表示有声音信号，此时声控电路输出高电平，送到单片机端口，供单片机检测。光敏电阻的阻值随光照的增强而减少，因此在仿真图中，当灯离电阻远时，表示外界的光照强度小，此时光敏电阻的阻值较大；当灯距离外界近时表示外界光照强度强，此时光敏电阻的阻值较小。当外界无声音信号且白天时，此系统的仿真图如图8所示。
图8 外界无声音白天
从系统的仿真图8可以得出，在外界无声音信号时，不论是白天还是晚上，灯泡不亮。当外界无声音信号且晚上时；首先让开关断开，以此来表示外界无声音信号。然后调节小灯泡与光敏电阻的距离，当小灯泡离光敏电阻较远时，此时光敏电阻的阻值较大来模拟晚上；在晚上时，外界没有光信号输入，所以进行声音信号的采集与分析，当有声音信号输入时小灯泡会发光，当没有声音信号输入时，小灯泡不会发光，下图是在模拟晚上没有声音信号输入时的情景，此时会如果电路正常时，小灯泡不会发光，用Protues来对电路进行仿真。
系统的仿真图如图9所示：
图9 外界无声音晚上
从系统的仿真图9可以看出，当无有声音信号，在晚上的情况下，灯不会发光；达到了节约能源的目的。
当外界有声音信号且白天时，相当于开关闭合，调节小灯泡距离电阻的距离使其较近，以增加光照强度，此时光敏电阻的阻值较小来模拟白天。当外界有声音信号且是白天时；首先让开关断开，以此来表示外界无声音信号。然后调节小灯泡与光敏电阻的距离，当小灯泡离光敏电阻较远时，此时光敏电阻的阻值较大来模拟晚上；在白天时，外界没有光信号输入，进行声音信号的采集与分析，当有声音信号输入时小灯泡不会发光，当没有声音信号输入时，小灯泡也不会发光，下图是在模拟白天没有声音信号输入时的情景，此时会如果电路正常时，小灯泡不会发光，用Protues来对电路进行仿真。
系统的仿真图如图10所示：
图10 外界有声音白天
当外界有声音且白天时，从系统仿真图10可以看出此时L1灯泡不亮。当在白天的情况下，无论是否有声音，灯不会发光；达到了节约能源的目的。
当外界有声音晚上时，此时开关闭合相当于从外界检测到声音信号；小灯泡离电阻的距离较远，光敏电阻的阻值较大以此来模拟晚上。在晚上时，外界没有光信号输入时，对声音信号进行采集和分析，当检测到有声音信号输入时小灯泡会发光，当没有检测到有声音信号输入时，小灯泡不会发光，下图是在模拟晚上没有声音信号输入时的情景，此时会如果电路正常时，小灯泡不会发光，用Protues来对电路进行仿真。
系统的仿真图如图11所示：
图11 外界有声音晚上
从仿真图11可以看出当外界有声音且在晚上时，灯泡亮。并并在仿真中实现亮一分钟后熄灭，满足了本次本次设计任务。
6.总结
本文设计了基于AT89C51单片机的声光控智能开关控制系统并且实现了仿真，对整个硬件电路和软件程序设计做了分析，文中介绍了声光控智能开关的现状及发展，介绍了声光控智能开关的结构和功能，加深了对单片机的知识了解，介绍AT89C51单片机的结构、特点等。并学习了驻极体传声器、光敏电阻等传感器的使用，设计软件仿真，更直观的反应设计的正确性。本文对其中的一些基本原理也做了简要的概述。声光控智能开关应用在很多地方，在一些不需要长时间照明的场所，利用单片机控制的声光控智能开关，可以设置并控制检测是否有人并决定照明灯照亮的时间，这样就可以方便的控制照明灯，达到节约能源资源实现智能控制的目的。