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基于STM32的教室智能控制系统设计
摘要：本设计借鉴智能家居的智能管理技术，利用STM32F103C8作为主控制芯片对教室的电气设备进行控制。该系统采用多种传感器进行环境检测，并通过主控模块进行识别与智能判断，以及作出相应的控制动作。本控制系统还通过RS485，使主控模块与电脑进行信息交流，从而可以通过电脑对多个主控模块进行控制，进而实现电气设备的自动化控制及远程控制，从而达到减少电能浪费及自动管理的目的。经测试，该系统功能齐全，各项指标达到设计要求。且该系统成本低，适合应用于高校教室智能管理。
1 教室智能控制系统设计
1.1硬件设计
1.1.1系统硬件结构图
本控制系统主要对不同对象进行相应的数据采集进而对教室的灯、风扇、空调、窗帘、多媒体等电器进行智能控制，并把相应的采集数据和控制状态传输到电脑终端，可进一步通过电脑终端进行远程监控。
本系统采用的模块分别为：系统主控模块、电源模块、显示模块、电机控制模块、继电器模块、人体检测模块、温湿度检测模块、光检测模块等。
图1 系统总体方案框图1.1.2硬件电路设计
系统硬件总体框图如下：
系统硬件原理图如下：
此原理图简化了各个传感器模块、显示模块、控制模块等模块的具体电路设
计。
1.1.3传感器模块原理及其作用
（1）温湿度传感器：选取温湿度传感器时需要选取的是传感器的功耗、传感器性能以及传感器成本，还要考虑传感器的工作电压和信号调整电路的复杂程度等等。经过筛选，选取数字温度传感器SHT11。数字温度传感器具有安装便捷、维护方便、可靠性高，而且具有数字式输出、测量精度高、体积小、感应速度免外围电路、免调试、免标定及全互换等优良特性和优点。相关图如下：
（2）红外传感器模块：它是通过探测人体发射的红外信号而输出高低电平
的。主要工作原理是：人体都有恒定的体温，一般都在37度左右，所以会发
出特定波长为10um左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um
左右的红外线并通过电路输出高低电平。人体发射的10um左右的红外线通过菲
泥尔滤光片后增强红外感应模块的探测距离和探测范围。红外感应源通常采用热
释电元件，这种元件会在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡
和向外释放电荷，经电路处理后产生高低电平。
（3）光敏电阻模块：在黑暗的环境下，它的阻值很高；当受到光照并且光
辐射能量足够大时，光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度ΔEg 的光
子激发，由价带越过禁带而跃迁到导带，使其导带的电子和价带的空穴增加，电
阻率变小。通过外围电路使其组合成一个模块。模块在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平。
（4）显示模块：该模块具有以下特点：采用84x48 的点阵 LCD，可以显示 4 行汉字，使用串行接口与主处理器进行通信，接口信号线数量大幅度减少，包括电源和地在内的信号线仅有 9 条。支持多种串行通信协议，传输速率高达4Mbps，可全速写入显示数据，无等待时间。可通过导电胶连接模块与印制版，而不用连接电缆，用模块上的金属钩可将模块固定到印制板上，因而非常便于安装和更换。 LCD 控制器／驱动器芯片已绑定到 LCD 晶片上，模块的体积很小。采用低电压供电，正常显示时的工作电流在200μA 以下，且具有掉电模式。
1.2各电气设备具体控制策略
1.2.1灯控制策略：当教室某一处光照强度太弱且有人时，通过调节PWN占空比对对应的照明灯进行亮度调节。光照足够或无人时，照明灯灭。当然还可以通过上位机来对灯进行控制。相应流程图为图：1.2.1。
图：1.2.1 图：1.2.2
1.2.2 温度控制策略：就是风扇和空调控制策略。当教室某一处温度较高且有人时，在相应的位置的风扇启动，并根据相应的室内温度调节风速；温度不高且无人时，电风扇关闭。当教室温度高至电风扇无法启明显作用时，教室空调启动，通过电机关闭窗户，并通过控制空调使室内达到恒定的适宜的温度，当然还可以通过上位机来对室内温度进行控制。相应流程图为图：1.2.2。
1.2.3多媒体控制策略：先把课室相应课程表导入STM32单片机的SD 卡中保存，单片机通过SD 卡数据，根据数据内容判断该课室是否有课，再进一步确定是否有人在该教室上课，若是提前三分打开，等课程结束自动关闭多媒体。当然还可以通过上位机来对多媒体进行控制。相应流程图为图：1.2.3。
1.3软件设计
软件设计：用VC6.0编写上位机，用于监控学校的所有课室。
其界面如下：
出课室电器状态界面。
总结：本设计可以应用于那些缺乏智能控制的建筑，远不止于教室。当然如果应用于其他建筑就要结合实际情况进行相应的调整，如：增加火警预报系统、给排水控制系统，也可以把温度控制系统应用中央空调等设备。本设计硬件系统还不完善，例如：本实验采用的主控芯片引脚较少不便于扩展、人机交互也不太理想，可以采用更高级的主控芯片解决这个问题，具体应结合实际情况。还有就是软件界面较为粗糙、功能也不够完善，可以适当的增加一些功能，如：为软件设计密码、设置管理员登陆等等。
自动打铃系统 ----学校上下课自动打铃设计 设计人： 要求：（1）实现上下课的打铃，并通过语音提示上下课；（2）按下开机键，显示当前年月日时间，在LCD液晶屏显示年，月，日，星期，时，分，秒，年-月-日-星期显示在第一行，格式xx-xx-xx-星期x;时分秒显示在第二行，格式xx-xx-xx（24小时格式）； （3）能够设置当前时间； （4）使用语音芯片提示上下课，上课时提示：“亲爱的同学们，
上课了”，重复2遍，下课时提示：“亲爱的同学们，下课了“，重复2遍。 （5）允许使用时钟芯片。 《摘要》 单片机的外接石英晶体振荡器能提供稳定、准确的基准频率，并经12分频后向部定时器提供实时基准频率信号，设定定时器工作在中断方式下，连续对此频率信号进行分频计数，便可得秒信号，再对秒信号进行计数便可得到分、时等实时时钟信息。如果石英晶体振荡器的频率信号为6MHZ，设定定时器定时工作方式1下，定时器为3CBOH，则定时器每100ms产生1次中断，在定时器的中断定时处理程序中，每10次中断，则向秒计数器加1，秒计数器计数到60则向分计数器进位（并建立分进位标志），分计数器计数自动打铃系统，是以一片8位单片机为核心的实时时钟及控制系统。我们知道到60，则向时计数器进位，如此周而复始的连续计数，便可获得时、分、秒的信号，建立一个实时时钟。接下来便可以进行定时处理和打铃输出，当主程序检测到有分进位标志时，便开始比较当前时间（小时与分、存放在RAM中）与信息时间表上的作息时间（小时与分，存放在ROM）是否相同，如有相同者，则进行报时处理并控制打铃，如有不相同则返回主程序，如此便实现了报时控制的要求。
单片机课程设计之自动打铃系统 这是我们本学期的单片机课程设计题目，程序就是在昨天的数字钟的基础上增加了一些内容，不想继续做了，还有一门考试要复习。 设计一台自动打铃系统 一、设计任务 用单片机器件为主体，设计一台自动打铃系统。 （1）按照设计标准，画出系统框图和系统硬件电路图。 （2）完成该课题的程序设计，提交程序设计框图及程序设计清单。 （3）提交课程设计报告 二、设计要求 （一）基本要求 （1）基本计时和显示功能(用12小时制显示)。包括上下午标志，时、分的数字显示，秒信号指示。 （2）能设置当前时间(含上、下午，时，分) （3）能实现基本打铃功能，规定： 上午6：00起床铃：打铃5秒、停2秒、再打铃5秒。 下午10：30熄灯铃：打铃5秒、停2秒、再打铃5秒。 铃声可用小喇叭播放，凡是用到铃声功能的均按此处理 （二）发挥部分 （1）增加整点报时功能，整点时响铃5秒，要求有控制启动和关闭功能。 （2）增加调整起床铃、熄灯铃时间的功能。 （3）增设上午4节课的上下课打铃功能，规定如下： 7．30 上课，8．20下课：8．30上课，9．20下课；9．40 上课，10．30下课；10．40上课，11．30下课；每次铃声5秒。 （4）特色和创新自选。 三、设计步骤 （1）设计能正常工作的一个单片机最小硬件系统，外围电路包括设置键盘，LCD或LED的显示屏； （2）进行软件设计，利用单片机系统时钟先设计一个高精度的内部时钟系统，最小精确时间为期1秒； （3）在秒计数器的基础上设计一个24小时时钟，并设计若干定时功能； （4）设计打铃执行机构，完成自动打铃功能。 四、课程设计说明书要求
沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目 HVAC暖通空调自控系统 技术方案设计书
一. 总体设计方案 根据用户对项目要求，并结合沈阳建筑智能化建筑现状，沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。 ？如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来，达到集中监测和控制，提高设备的无故障时间，给投资者带来明显的经济效益； ？如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行，既能够节能，又能满足工作要求，并在运行中尽快的将效益体现出来； ？如何提高综合物业管理综合水平，将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。 这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统： 冷站系统 空调机组系统 本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的，主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。 1.1冷站系统 （1）控制设备内容 根据项目标书要求，暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控：监控设备监控内容 冷却水塔（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态。 冷却水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手
自动状态、水流开关状态； 冷却水供回水管路供水温度、回水温度， 冷水机组（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态； 冷冻水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态、水流开关状态； 冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量； 分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通 阀调节； 膨胀水箱高、低液位检测； 有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。 （2）控制说明 本自控系统针对冷站主要监控功能如下： 监控内容控制方法 冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值，自动计算建筑空 调实际所需冷负荷量。 机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数，达到最佳节 能目的。 独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2) T1＝分回水管温度，T2＝分供水总管温度， M＝分回水管回水流量 当负荷大于一台机组的15%，则第二台机组运行。 机组联锁控制启动：冷却塔蝶阀开启，冷却水蝶阀开启，开冷却水泵，冷冻 水蝶阀开启，开冷冻水泵，开冷水机组。停止：停冷水机组， 关冷冻泵，关冷冻水蝶阀，关冷却水泵，关冷却水蝶阀，关冷 却塔风机、蝶阀。 冷却水温度控制根据冷却水温度，自动控制冷却塔风机的启停台数，并且自
灯光控制系统方案
一、系统概述 系统原理概述 系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源，还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时，通过专用接口 元件及软件，可能 直截接入电脑进行实时监控，或接入以太网进行远程实时监控。因此在设计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可直接与输出模块（调光器、输出继电器）通讯（发送指令→接受指令→执行指令），避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成
诺雅照明控制系统是一个开放的系统，通过专用接口软件，可方便地与其他系统连接，如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。
系统结构图
二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点： 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计，能营造出一种温馨、舒适的环境，增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣，从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感，不同色彩的环境气氛，不仅使学生有个很好的学习环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有
信息职业技术学院 毕业设计说明书(论文) 设计题目: 基于单片机的校园打铃系统设计 专业: 应用电子技术 班级: 应电08-2 学号: 姓名: 指导教师: 二〇一〇年九月十日
信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书 学生 学号班级应电08－2 专业应用电子技术 姓名 设计（或论文）题目基于单片机的校园打铃系统设计 指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备注 工程师学01 设计（论文）内容：利用单片机做为主控器件，设计一校园打铃系统的硬件部分： 1.实现打铃时间的设置和修改； 2.显示当前日期、时间； 3.掉电情况下计时工作正常进行、能保存以前设置的时刻。 基本要求： 1.正确选择元器件完成相应功能； 2.设计整机电路、明晰系统工作原理； 3.系统仿真； 4.完成说明书撰写。 进度安排： 第3～6周：选题及查找相关资料主要查找与课题相关的资料； 第7周：相关资料的整理并对其进行理解； 第8周：对毕业论文的资料进行初步的整理； 第9周：期中检查； 第10周：对论文进行修改及进行仿真实验； 第11周：对毕业论文进行排版； 第12周：检查排版及内容； 第13周：加深对毕业论文的理解准备答辩； 第14周：检查毕业设计论文的地方准备答辩； 第15周：答辩。 主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)： [1]苏平.单片机原理与接口技术.北京:电子工业出版社，2003 [2]林伸茂.8051单片机彻底研究实习篇.北京:人民邮电出版社，2005 [3]韩志军.单片机应用系统设计.北京:机械工业出版社，2005 [4]陈坤.电子设计技术.成都:电子科技大学出版社，1997 [5]郑应光.模拟电子线路（一）.南京:东南大学出版社，2005 [6]李秀忠.单片机应用技术.北京:人民邮电出版社，2007 审 批 意 教研室负责人： 见 年月日 备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。
FPIT-R-JX11-2303-40 信息职业技术学院成人高等教育 毕业论文（设计） 题目自动打铃器设计 姓名肖成华 学号12412215162 年级与专业2012机电一体化
指导教师圣养 毕业论文（设计）任务书 题目：自动打铃器设计 一、指导教师对毕业论文（设计）的进度安排及任务要求： 任务：1、应查阅参考文献5篇以上 2、毕业设计提纲（选题意义、论文框架结构） 3、毕业设计论文（目录、标题、论文摘要、开题报告及关键字、正文） 进度安排： 2014年5月选题 2014年6月-2014年7月完成毕业论文提纲及文献综述、系统设计文案。 2014年6月-2014年8月完成毕业论文初稿及系统设计 2014年9月-2014年10月完成毕业论文及系统调试
起讫日期2014年5月1日至2014年10月30日 指导教师（签名）圣养职称讲师 目录 摘要1 一.绪论2 二. 自动打铃器的基本原理2 三. 设计方案2 四.设计原理分析3 4.1校时模式3 4.2定时模式3 4.3工作模式3 4.4储存器93C46的相关介绍3 五.硬件设计4 5.1时钟与数据储存器4 5.2电源供电电路4 5.3键盘、显示与红外接收电路4 六.软件设计5 七.程序清单6
7.1初始化程序6 7.2键值处理程序7 7.3读写93C46程序10 7.4中断程序12 7.5显示器驱动程序13 7.6显示程序13 结束语15 致15 参考文献16
自动打铃器设计 摘要：为方便人们的日常生活，优化学校，机关等单位的计时系统，采用以单片机为基础设计了一种的自动打铃器。本电路有电源，显示电路，按键控制电路，功放电路四部分组成。这次设计利用了单片机AT89C51的定时和计数功能，来完成时间的计时，校时功能。用LM12864液晶显示时，分，秒。选用蜂窝器模拟现实的电铃实现打铃，其中计时和定时功能是软件为主，硬件为辅。而校时功能是软件为辅，由外部按键控制，实现加一与减一的操作。用单片机控制的自动打铃器，充分发挥单片机体积小，价格便宜，功耗低可靠性好等特点。可用于学校作息，方便了广大师生。 关键词：自动打铃器AT89C51 LM12864液晶单片机
第1章绪论 本设计是根据我们所学习的单片机课程，按照大纲要求对我们进行的一次课程检验，是进行单片机课程训练的必要任务，也对我们掌握单片机应用有很大的帮助。掌握单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未有的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。而本文是用AT89C51单片机设计的一个自动打铃系统。
第2章总体设计思想 2.1 基本原理 利用单片机的基本原理和功能，控制自动打铃控制器，掌握单片机的最小电路和单片机最常见的外围扩展电路，利用C语言编程并结合单片机开发板上的功能设计实现一个综合程序“单片机多功能打铃器控制器”，完成常见外围组件的驱动。 2.2 设计框图 图2.1 硬件电路设计 设定51单片机工作在定时器工作方式1，每100ms产生一次中断，利用软件将基准100ms单元进行累加，当定时器产生10次中断就产生1S信号，这时秒单元加1。同理，对分单元时单元和上下午单元计数，从而产生秒，分，时，上下午的值，通过五位七段显示器进行显示。 本系统采用四个按键，1键为功能键，另外三个做控制键。按一下1键进入时间设置，接着按2键选择需要调整的位，按3键进行加数，按4键进行减数，按两下1键调整结束时钟继续走动。当时钟时间与设置时间一致时，驱动电路动作进行打铃，按时间点不同打铃规则不同，此时按2键强制灭铃。
单片机自动控制打铃系统,是以一片8位单片机为核心的实时时钟及控制系统.我们知道单片机的外接石英晶体震荡器能提供稳定、准确的基准频率,并经12分频后向内部定时器提供实时基准频率信号,设定定时器工作在中断方式下,连续对此频率信号进行分频计数,便可得到秒信号,再对秒信号进行计数便可得到分、时等实时时钟信息.如果石英晶体震荡器的频率信号为6MHZ,设定定时器定时器工作在方式1下,定时器为3CB0H,则定时器每100ms产生1次中断,在定时器的中断定时处理程序中,每10次中断,则向秒计数器加1,秒计数器计数到60则向分计数器进位(并建立分进位标志),分计数器计数到60,则向时计数器进位,如此周而复始的连续技术,便可获得时、分、秒的信号,建立一个实时时钟.接下来便可以进行定时处理和打铃输出,当主程序检测到有分进位标志时,便开始比较当前时间(小时与分、存放在RAM中)与信息时间表上的作息时间(小时与分,存放在ROM)是否相同,如有相同者,则进行报时处理并控制打铃,如有不相同则返回主程序,如此便实现了报时控制的要求. 2.2 ISP下载电缆的电路及程序设计简介 能实现ISP功能的硬件电路，通常被称为“下载电缆”。ATMEL公司推出的AT89S51/52单片机就具有ISP功能。用计算机并行口实现ISP功能，在电路设计上非常灵活。（1）下载电缆的电路设计： 计算机并行接口共有25个口线，主要包括数据端口D0～D7（端口地址为378H，用于数据输出）；状态端口Busy、nAck、PE、Select、nError（端口地址为379H，用于数据输入）；控制端口nSelin、nlnit、nStrobe（端口地址为37AH，用于输出控制）。从中选出4个口线来模拟ISP所需的引脚，就非常灵活，只需考虑数据的输入、输出方向及操作方便即可。但要注意同一端口的数据方向必须一致，例如数据端口是8位同时操作的，只能全部作为输入或输出，而不能将一部分做输入，另一部分做输出。 下载电缆的电路如图附件一所示。该电路主要包括并行接口电路、驱动隔离电路和JTAG接口电路3大部分，这里只所以说JTAG接口电路，是因为ISP传输虽然在协议上符合SPI协议，但引脚是按照JTAG标准而定义的，它们的对应关系如下：TCK对应SCK，D0对应MOSI，TMS对应RST，TDO对应MISO。 （2）并行接口电路 该电路是按计算机并行口标准定义的，在电路中采用nStrobe模拟TCK，用D0模拟TDI，用nSelin模拟TMS。用nACK模拟TDO。这样的定义方法就决定了TCK时钟和TMS的产生要由并行口的控制端口产生；TDI由并行口的数据端口产生，TDO要由状态端口获取，不同的端口操作地址不同，涉及程序的编写。这些对应关系见表：
<<综合课程设计>> 自动打铃系统设计报告 题目：自动打铃系统 专业：电子信息工程 年级： 学号： 学生： 联系： 指导老师： 完成日期： 2013年12月30日
自动打铃系统 摘要 在现如今快节奏的生活中，人们对于时间的要求越来越苛刻，很多时候需要对时间规划，然后到时间点就要有时间提醒，这就必须用到时中提醒装置，亦可称为打铃装置。打铃装置有很多种，比如手机的打铃系统，闹钟的机械打铃系统，广播打铃系统等等，但是日常生活中见得最多的还是校园的自动打铃系统。在学校生活中，每天上课都离不开打铃系统的使用。打铃器可以为上下课的学生和老师们提供时间提醒，有利于师生对上课和学习的合理安排。同事也可以作为一个提醒学生作息时间的时间表，让老师和学生都有一个规律科学的时间安排。因此，打铃系统的核心部分也是时钟部分，为系统提供时间基准。 本设计主要是针对适用于校园打铃系统要求的，其介绍了一种基于单片机的自动打铃系统的设计方法，系统以STC89C52单片机为控制器，以DS1302时钟芯片为系统提供时间，并在1602液晶显示器上显示，通过按键可以设定定时打铃时间和打铃间隔。系统软件设计采用C语言来完成，C语言语法简洁，使用方便，用于完成软件设计非常方便。 关键词：打铃器、STC89C52单片机、DS1302、LCD1602
ABSTRACT In today's fast-paced life, people are more and more requirements, in many cases need time to plan, and then to point in time will have time to remind, which must be used to remind device, also known as Bell equipment. Bell devices there are many, such as phone ringing system, the mechanical Bell alarm clock system, broadcast the Bell System, and so on, but in everyday life up to the school bell system automatically. In school life, are inseparable from the Bell system used in class every day. Bell can provide reminder of students and teachers to and from school, reasonable arrangements conducive to teachers and students on school and learning. Colleagues can be used as an alert student hours schedule, so that teachers and students have a timeline of the laws of science. Accordingly, Bell clock in the core part of the system, provide a time reference for the system. Designed primarily for the Bell System requirements apply to the campus, and introduces an automatic Bell system based on single-chip design methods, systems with STC89C52 single-chip controller, DS1302 provides the system time clock chip, in 1602 and displayed on the LCD by pressing the set ringing and ringing in intervals of time on a regular basis. System software design using the c language to complete, c language syntax is simple, easy to use, is very convenient for completing a software design. Key Words: t Bell, DS1302, collector, STC89C52 single-chip LCD1602
自动打铃系统设计说明书 学生姓名：罗衡 学号：14092500060 专业班级：电子09-2BF 报告提交日期：2011-11-28 湖南理工学院物电学院
目录 一、题目及要求简介 (1) 1.设计题目 (1) 2.总体要求简介 (1) 二、设计方案说明 (1) 三、各部分功能介绍及程序 (2) 1.系统框图 (2) 2.选择的FPGA芯片及配置 (2) 3.各模块（元件）说明 (2) 四、仿真结果 (4) 1.计时进位 (4) 2.手动校时 (5) 3.六点整闹铃 (5) 五、说明 (5) 1.输入激励信号说明 (5) 2.输出结果说明 (6) 六、源程序 (6) 1.顶层模块 (6) 2.模式控制子模块 (7) 3.计时及调整子模块 (8) 4.闹铃及调整子模块 (10) 5.显示子模块 (11) 七、参考文献 (14)
一、设计题目及要求简介 1.设计题目 基于FPGA 的自动打铃系统的设计与实现 2.总体要求简介 （1）基本计时和显示功能 ① 24小时制显示 ② 动态扫描显示 ③ 显示格式：88-88-88 （2）能设置当前时间(含时、分) （3）能实现基本打铃功能，上午06:00起床铃，打铃5秒 二、设计方案说明 本系统采用自顶向下的模块化设计方法，将数字闹钟按照功能实现分为模式控制模块、计时及调整模块、闹铃及调整模块、显示模块。系统调整部分软件控制流程示意图如图2-1所示。 图2-1 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 开始 mode 计时功能 turn change 闹铃功能 调整小时 调整分钟 返回计时 LD_hour 亮 LD_min 亮 校时功能 调整小时 调整分钟 返回计时 LD_alert 亮 → → → ? ? → 切换 切换 ← 0 1 2
中央空调装置智能控制系统设计 发表时间：2018-10-17T15:43:19.933Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：谢若锋[导读] 摘要：随着全球气候的不断变化，冬夏的气温变得反常，现代生活越来越离不开空调。 （东莞供电局广东东莞 523000）摘要：随着全球气候的不断变化，冬夏的气温变得反常，现代生活越来越离不开空调。随着空调的不断普及，几乎各家各户、各个单位企业都安装了空调设施，空调的大量使用过程中，能耗是其中较为受关注的一个方面。高能耗的空调会导致运行成本高，给人们的使用带来经济上的压力，所以如何降低空调的运行能耗是首先应当考虑的问题。本研究从中央空调的智能控制方面对空调的节能技术作以分 析。 关键词：中央空调；智能控制；节能空调是我们现代生活中必不可少的电器。随着空调的不断普及，空调的电力消耗在家庭用电和企业用电中占有相当大的比重。要想做到节约能源，实现绿色节能的生活，根本上要从降低空调的能耗上进行研究。我国现有的某些企业在空调的研发和制造上已经在国际上占有相当高的地位，可以说是居于国际领先地位，所以应当肩负起提升世界空调节能技术水平的使命，提高人们的生活水平。本研究就从智能控制方面对中央空调的节能技术进行简要分析。 1.智能控制技术在中央空调监控系统中的应用 1.1智能控制技术在中央空调监控系统中的应用原理 当前随着信息化技术的发展，更多的家用电器趋向于智能化。智能化的设备能够自主进行调控，可以减少大量的人为操作，真正的成为人性化的家用电器。过去大多数的电器仅仅是能够满足简单的功能，无法对环境的变化做出适当的反应，只能依靠人们的手动操作来进行功能、功率等方面的调控。就空调的发展来说，当前基于控制论、人工智能技术发展起来的智能控制技术能够自行实现对空调的智能调控，能够极大地降低人们繁琐的调控工作，真正的做到智能化。模糊处理技术能够对一些非线性的、不确定的问题进行处理。模糊处理技术的应用原理是将环境的数据作为模糊变量，通过模糊控制器提供的模糊逻辑进行运算，最终得到结果，进行执行，并实现对环境做出反应的功能。人们可以对模糊控制器进行编程，所以模糊控制器具有一定的学习和控制能力。对于神经网络，这是一种仿生技术。神经网络处理问题的方式是模仿人脑的思考方式和过程发展而来的。人脑的有无数个神经元组成，神经网络控制技术的也有大量的控制单元进行数据的分析。自身的结构特点充分的发挥出自身优势，将结构作为处理控制器，极大地提升了系统在处理非线性、不确定的问题时能力。智能控制技术的核心就是这两种技术的应用，两种技术基本可以各种不确定的状况，实现对中央空调自主的监控功能，并能够满足人们的正常需求，提供一个好的温湿度状况。 1.2智能控制技术在中央空调监控系统中的控制特点 智能控制系统的出现为智能电器的发展起到了极大地促进作用。由于环境的多变性，智能控制系统的研究方向也需要面面俱到。所以，在这样的条件下智能控制技术在中央空调系统中的控制中具有以下几种特点。首先，中央空调运行的环境多变导致了智能控制系统具有多干扰性。对于一个房间来说，阳光辐射、气温、天气等都会对空调运行时的环境温度产生影响。并且房间的换气也不可避免。在诸多的因素烦扰下，空调需要的运行功率会进行上下浮动，导致功率的不确定性。多工况性是说空调运行具有季节性，在冬夏两季运行时的工作方式不同。多工况性就要求空调具有处理不同环境的能力，所以智能控制技术的自动控制机制就会变得相对复杂，要求进行维护和操作时要充分考虑可能发生的各种情况。温、湿度相关性主要是指室内的温度和湿度多变。在进行温度控制时还应当考虑湿度对温度影响。温度和湿度并不是直接相关，但是仍具有较大的联系。并且中央空调需要对环境的温湿度进行调节，所以在智能控制系统的设计中应当充分考虑这一因素。 1.3智能控制技术在中央空调监控系统中的应用途径 变风量智能调节技术和定风量智能调节技术时智能控制技术对中央空调智能调节的主要途径。由上文可知，智能调节技术的核心是神经网络技术和模糊处理技术，其原因是中央空调的变风量智能调节技术主要依靠神经网络算法实现的。神经网络能够对室内环境的温湿度变化迅速做出反应，能够保证调节的灵敏性，对于传入系统的数据进行快速运算，并且能够保证结果的精确度，所以，中央空调可以应用变风量智能调节技术快速的对温度、湿度做出调节。定风量智能调节技术主要依靠模糊处理技术实现。模糊处理技术的特点就是能够对环境各种不确定性的因素和各种不确定性的问题进行妥善处理，并能够得到最优结果和处理方法，可以极大的提升中央空调的智能性。依靠这种技术，定风量智能调节技术可以通过循环送风和混合自动送风的方式对室内的环境进行自主调控。智能控制技术通过变风量智能调节技术和定风量的智能调节技术能够最大的发挥中央空调对室内温湿度的调控能力，保证中央空调的正常运行，提升其智能性，让中央空调的管理和调控变得更加便捷。 2.中央空调系统智能控制应用要点 2.1蓄能技术 对于中央空调这种大型电器设备的使用，用电的时间不同在电能的资金投入也就不同。所以蓄能技术便应运而生。蓄能技术一般是应用于夏季或者空调制冷的时候。顾名思义，蓄冷技术就是避开用电高峰期，在一定时间内储存一定的冷量，然后再在用电高峰期的时候将冷量进行释放，从而降低电力供应的压力。蓄能技术的实施基础是蓄能机房的建设。应当对建筑物的面积进行合理评估后确定蓄能机房的大小和蓄能能力。蓄能机房作为一个冷量或热量的中转站，在合适的时间进行能量的释放和储存，从而达到节约能源节约资金的目的，能够缓解供电压力。 2.2变流量技术 空调最主要的就是冷水循环系统和冷却水循环系统，这两大系统保证了热量的运输，起到调节室温的作用。变流量技术就是基于这两个系统的平衡调节，进而达到对室温的调控。变流量系统就是通过对冷水循环和冷却水循环系统的流量进行调节，保证温度差的稳定，从而降低能耗，提升空调的运行效果的系统。冷却水系统具有能够随空调运行的负荷大小变化而对流量调节的特点，还能够保证冷却水和冷水在循环时的温度差保持相同。变流量技术通过传感器进行温度等数据的采集，传送给智能控制系统进行一系列的运算处理后，得到最终的执行数据，通过冷凝器的调节从而到达对冷水循环系统和冷却水循环系统的调节作用，达到减少能源损耗的目的。 2.3热回收技术
单片机系统课程设计 课程设计名称：自动打铃器设计 专业班级：XXXX 学生姓名：XXXX 学号：XXXXXXXX 指导教师：XXX 课程设计地点：XXXX 课程设计时间：XXXXXXXXXX
单片机系统课程设计任务书学生姓名专业班 级 自动化学号 题目自动打铃器设计 课题性质工程设计课题来源老师拟定 指导老师XXX 主要内容（参数）基于89c51单片机可以实现以下功能： 1、根据自己需要设计打铃时间，到定时时间自动打铃。 2、8位LED动态显示，实现表24小时制计时和显示功能。 3、能设置当前时间 4、可以随时更改打铃时间 任务要求（进度）1、查阅有关资料，熟悉设计任务要求，确定设计方案，大概需要1——2天。 2、按照确定的方案设计单元电路，画出单元电路图，元件及元件参数的选择有依据，大概需要1——2天的时间 3、软件设计及编写程序，大概需要1——2天的时间。 4、实验室调试，需要1——2天。 5、撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理设计正确。 主要参考资料［1］张迎新.单片机原理、应用及接口技术[M].北京:国防工业出版社，2004 ［2］李光飞.单片机课程设计实例[M].北京：北京航天航空大学出版社，2004 ［3］周润景，袁伟婷，景晓松.Proteus在MCS-51系统中的应用[M].北京：电子工业出版社，2006 [4] 邓兴成．单片机原理与实践指导．北京：机械工业出版社，2010 [5] 阎石.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,2009 审查意见系（教研室）主任签字：年月日
目录 1概述 (5) 1.1研究背景 (5) 1.2设计思想及基本功能 (5) 2总体设计 (5) 2.1模块设计 (5) 2.2程序流程图 (5) 3硬件单元设计 (6) 3.1电路设计总原理图 (7) 3.2各模块电路设计 (7) 3.2.1键盘扫描模块 (7) 3.2.2时钟与复位模块 (8) 3.2.3显示模块 (8) 3.2.4响铃模块 (9) 4软件设计 (9) 4.1键盘扫描程序 (9) 4.2主程序 (10) 4.3显示程序 (13) 4.4响铃程序 (14) 5 总结 (17) 6参考文献 (17) 7附录 (18)
淮南职业技术学院 毕业设计 题目：学院自动打铃系统设计系别：煤矿机电系 专业：矿山机电二班 姓名：王灿 学号： 1003044 指导教师：刘立群
摘要 学校以及一些企事业单位通常使用电铃声作为上下课、上下班等作息时间信号。电铃已是学校以及一些企事业单位不可缺少的设备，随着社会的发展不但对其需求量越来越大，对电铃的自动控制要求也越来越高，于是人们设计了通过不同控制方式来实现的自动打铃系统。 本文介绍一种采用三菱PLC控制的作息时间自动打铃控制系统，详细地阐述了系统的组成、系统硬件接线和系统软件设计，并详细介绍了系统工作原理。该系统具有外设电路配置简单、扩展方便、操作容易，可靠性高实用性强等特点。该系统用于学校电铃的自动控制，具有周末和假期控制功能和星期与时间的显示功能，实现了作息时间无人控制的自动化、科学化管理与操作。 关键词：作息时间控制系统，PLC，I/O接线，软件设计
概述 PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、 超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产 可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升，这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。 所以PLC才被越来越多的人所熟悉，也被广泛的应用于自动化的生产与生活当中。而本课题就来源于学校的实际情况，包括上下课打铃程序、双休日控制程序以及控制学生宿舍开（熄）灯等自动化程序的控制，相信PLC将会更加贴近生活，服务大众。
酒店客房智能化控制系统设计方案 北京威控科技发展有限公司 二零零八年一月
目录 一、系统的概况及需求分析 (2) 二、威控客房控制系统为酒店带来的经济效益 (2) 三、VC-RC1000系统简介 (3) 四、VC-RC1000系统特征............................................................................................ 错误！未定义书签。 4.1节能、节省配置、节约人力资源、延长设备使用寿命 .............................错误！未定义书签。 4.2更安全的保障.........................................................................................................错误！未定义书签。 4.3人性化的服务.........................................................................................................错误！未定义书签。 4.4全面提高酒店管理水平 .......................................................................................错误！未定义书签。 4.5高性能的成熟系统产品 .......................................................................................错误！未定义书签。 五、VC-RC1000系统优势............................................................................................ 错误！未定义书签。 5.1系统优势体现..........................................................................................................错误！未定义书签。 5.2威控客房控制器与其它厂家控制器的比较....................................................错误！未定义书签。 六、VC-RC1000系统的整体设计详述 ..................................................................... 错误！未定义书签。 6．1酒店客房控制系统的构建................................................................................错误！未定义书签。 6．2单客房系统设计构成及主要设备介绍..........................................................错误！未定义书签。 6．3通讯系统的结构及设备 (7) 6.3.1 系统通讯结构 (7) 6.3.2 系统通讯设备 (8) 6．4客房控制系统软件 (8) 6.4.1 最可靠的平台、最安全的技术保障 (9) 6.4.2 软件功能强大，满足不同客户需求 (9) 6.4.3 可靠性高 (11) 6.4.4 灵活通用，模块化结构 (11) 6.4.5 界面友好 (11) 七、系统运行模式及功能 (13) 7.1无人模式 (13) 7.2入住模式 (13) 7.3欢迎模式 (13) 7.4普通控制模式 (14) 7.5睡眠模式 (15) 7.6已租外出模式 (15) 7.7退房模式 (15) 7.8特别模式 (15) 八、VC-RC1000系统的实施步骤 (16) 附图一：RCU工作原理图 (17)
目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一：有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)
有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故，给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此，及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识，联系实际，设计出一套有毒气体的检测电路，可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体，使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统，排出有毒气体，更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体，根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时，QM—N5检测到有毒气体，元件两极电阻变的很小，继电器开关闭合，使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号，驱动发光二极管间歇发光；同时LC179工作，驱使蜂鸣器间断发出声音；此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出，浓度低于气敏传感器所能感应的范围时，电路回复到自动检测状态。
基于单片机的校园打铃系统设计方案 第1章绪论 校园打铃系统就是利用现代计算机、通讯等技术，以传统的铃声系统为基础，根据用户对铃声系统功能的要求，由单片机来控制、管理、播放的系统。 通过把播放的容以数字形式存放在存储器中，然后单片机通过控制软件，按照学校设定的播放时间和容控制单片机自动将存储器中的数字音乐文件播放出来。铃声控制系统整体由两部分组成：主控中心和终端电铃。主控中心以单片机为核心，包括控制电路、显示电路、键盘电路和存储电路。终端电铃为响应控制设备，通过其自身的控制系统可以获得清晰、响亮的声响。 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，并且在很多电子产品中也将其用到校园铃声和广播控制。单片机又称单片微控制器，是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词—“智能型”，如智能型洗衣机等。 本次设计是实现一个单片机的校园打铃系统，能过设置打铃时间，同时要求能够在系统掉电时，时间能够继续，数据能够保持，能够实现打铃。
第2章方案设计与论证 2.1 系统方案选择与比较 2.1.1 控制模块方案选择 校园打铃系统设计方案有多种，下面提出两种电路方案。 方案一：主要是由石英晶体振荡电路和分频器电路组成的脉冲发生器、校时电路、报时电路以及时、分、秒计数器和译码显示电路等电路组成，其中采用计数器74LS290、译码器74LS49、分频器和八段数码管显示器等器件组成的校园打铃系统，整个系统有控制简单，调试容易等优点，但是其显示功能单一、电路复杂。其组成方框图如下2-1所示： 图2-1 方案一组成方框图 方案二：采用ATC公司的单片机ATC89C51作为控制器。单片机运算能力强，软件编程灵活，自由度大。它是MCS-51系列单片机的派生产品，在指令系统、硬件结构和片资源上与标准8051单片机完全兼容，使用时容易掌握；采用ATC89S52单片机稳定可靠、应用广泛、通用性强。