1.1 控制模块
1.2 输入模块
1.2.1 定时模块
定时模块采用了DS1302芯片,用于给整个系统提供日期与时间信息,它不仅功耗低,高性能,还具有掉电走时的功能,即使在单片机断电的情况下它也不会停止计时。同时也便于系统对于当前是否到达设定的夜间时间进行判断。
1.2.2 光控模块
光控模块中使用光敏电阻来采集光信 ,并使用LM393比较器对光信 强度进行判断。图2为光控电路,比较器的同相输入和反相输入端连有电位器,在没有自然光照的情况下调整电位器,将两个输入端的电位保持一致,此时比较器会输出低电平信 。当光敏电阻被自然光照射时,其阻值会大幅度的减小,从而使得比较器的同相输入端电位升高,比较器输出高电平信 。通过比较器输出信 至单片机P1.4端口,单片机可以判断外界光强是否到达阈值强度,以此来控制照明模块工作状态的改变。
1.3 输出模块
1.3.1 显示模块
如图4所示,显示电路采用LCD1602液晶显示当前的日期与时间,LCD1602液晶可以显示两行,每行16个字符,外加的电位器可以随时调节液晶显示屏的对比度。
在照明灯工作状态控制中,对宿舍楼设置时间为18:00~次日6:00,教学楼设置时间为18:00~24:00,称为夜间模式,在设定时间内,照明灯工作在间隔亮状态,提供夜间基本的照明。如果此时声控模块采集到的声强强度大于阈值强度,说明教学楼或宿舍的人流量较大,照明模块会切换至全亮状态,提供高强度的照明,并且在声音信 消失后,还会延时5 s再恢复间隔亮的工作状态,以保证夜间活动对照明的需求。
在设定时间之外,如遇到雷雨或雾霾天气,照明系统对外界的自然光强度进行采集与判断,即使未在夜间模式也需要一定的照明,因此当光控模块采集的光强强度小于阈值强度时,照明模块便会工作在间隔亮的状态,保证教学楼或宿舍的基本照明;再通过对声音信 的采集和判断,如果人流量较大,则照明模块又会再切换至全亮状态。
3 系统测试
根据系统的功能要求,对系统在所有情况下的工作状态(预置的设定时间为18:00~6:00)进行测试,测试电路如图6所示。

当未到设定时间、光强》阈值时,LED灯熄灭;
当未到设定时间、光强《阈值、声强《阈值时,LED灯间隔亮;
当未到设定时间、光强《阈值、声强》阈值时,LED灯全亮;
当到达设定时间、声强《阈值时,LED灯间隔亮;
当到达设定时间、声强》阈值时,LED灯全亮。
由此可见,本系统在各种情况下均按照要求切换工作状态,符合设计要求。
4 结束语
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