51单片机室内电力自控装置的设计+流程图+方框图(2)
通过对设计系统的原理分析，所涉及的系统在输入的采集上有多种不同类型的信号传送。
硬件方面光照检测电路可以由光敏电阻实现光-电信号的转换，采集光照的强度，交由单片机进行处理，由程序控制是否实现照明。热释电红外线传感器及处理电路主要由热释电红外线传感器和信号处理电路（BIS001）构成，用于采集人员信息，其中BIS001是一款具有较高性能的热释电传感器信号处理集成电路，热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号。通过热释电传感器，可以判断室内是否有人在移动，尽管存在一定的误差。同时，在实际使用时，在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜可以大大提高接收灵敏度和增加检测的距离与范围。但是，由于热释电传感器输出的信号变化缓慢、幅值小(小于1 mV)，不能直接作为照明系统的控制信号，因此该输出信号必须经过一个专门的信号处理电路，才能将输出信号的不规则波形转变成适合于单片机处理的数字信号。所以，完整的功能电路主要由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等组成，用于实现传感器输出信号的不规则波形转变为适合于单片机处理的数字信号。
光电传感器把光信号转变为电信号，可使用对射式光电开关以增加检测距离，即把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号，同样用于采集人员信息，以实现对进出目标计数的功能。而经过光照检测电路所得输出的电平信号送至单片机后可以结合热释电红外传感器P I R检测到的信号由程序控制是否实现照明。中心控制模块：51单片机。软件部分的主要任务是完成对光照检测等电路的输出状态进行检测。
三、设计内容
本系统主要由光电计数器、光照检测电路、热释电红外线传感器、单片机系统和控制电路组成。工作时，一方面，光照检测电路和热释红外线传感器采集光照强弱、室内是否有人等信息传送到单片机，单片机根据这些信息进行判断分析，另一方面，采用光电计数器实现的有序计数与传感器、单片机进行有机组合，形成一种新型的智能感知，综合两个分析结果，以追求零误差的目标来实现对照明系统的控制。其中，51系列单片机为操作与数据处理中心，程序由C语言编写，运用Keil C51单片机集成仿真开发平台。
实现系统的初步功能主要是以各电路采集信号为数据信号输入，指示灯为数据信号输出，数字按键为控制信号输入，通过继电器控制开关的状态为控制信号输出。
其次，在此基础上分析修正，逐步完善LCD液晶显示、EPPROM数据存储、模数转换、串行通讯以及键盘等硬件模块，并就各模块编写驱动程序和功能函数。
再次，就操作界面和智能设计进一步优化系统、丰富功能。
最后，实现整个系统调试连接，搭建出符合现实的模型。
四、设计过程
本研究设计的系统结构图如图1所示 。系统主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、计数电路、时钟电路、存储电路、单片机系统及控制电路组成。工作时，光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、室内是否有人等信息送到单片机，单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作，从而实现照明控制，以达到节能的目的。
图1 系统结构框图
4.1系统硬件设计
4.1.1中心控制模块
目前较为流行的单片机有AVR和51单片机，从系统设计需要和成本考虑51系列单片机性价比更高。由于AT89S52为 ATMEL 所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flsah的存储器，所以本次选用AT89S52单片机。中心控制模块选用AT89S52已满足设计需要，实现整个系统控制。