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51單片機(jī)+BH1750FVI制作的智能樓道燈光系統(tǒng)源程序

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樓主
51單片機(jī)制作的智能樓道燈光系統(tǒng)
本系統(tǒng)采用51單片機(jī)為主要控制器，通過(guò)BH1750FVI傳感器采集光照強(qiáng)度、HC-SR501監(jiān)控用戶行為，通過(guò)一些外圍電路以及接口具設(shè)計(jì)具有以下功能的走廊智能控制系統(tǒng)：
1、人來(lái)燈亮，人走燈滅；
2、能根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)燈照亮度；
3、節(jié)約設(shè)計(jì)成本，減少能源消耗。
整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以分為三個(gè)大的模塊:光照度采集，人體活動(dòng)軌跡采集，系統(tǒng)控制與邏輯處理。


        BH1750FVI是一款數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器集成芯片，內(nèi)部由光敏二極管、運(yùn)算放大器、ADC采集和晶振等組成，光敏二極管通過(guò)光生伏特效應(yīng)將光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算放大電路放大后，由ADC采集電壓，然后通過(guò)邏輯電路轉(zhuǎn)換成16位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)。BH1750FVI支持IIC協(xié)議，單片機(jī)通過(guò)IIC通訊可以選擇BH1750FVI的工作模式以及讀取16位的光照度數(shù)據(jù)。

HC-SR501是基于紅外技術(shù)的自動(dòng)化控制模塊，采用LHI788探頭，靈敏度高，可靠性強(qiáng)，低電壓工作模式。探測(cè)范圍內(nèi)檢測(cè)到人體活動(dòng)輸出高電平，人體離開(kāi)之后延遲一段時(shí)間之后輸出低電平，使用簡(jiǎn)單。

制作出來(lái)的實(shí)物圖如下：


單片機(jī)源程序如下:
  1. #include  <REG51.H>       
  2. #include  <math.h>    //Keil library  
  3. #include  <stdio.h>   //Keil library       
  4. #include  <INTRINS.H>
  5. #define   uchar unsigned char
  6. #define   uint unsigned int       
  7. #define          SlaveAddress   0x46         //定義器件在IIC總線中的從地址,根據(jù)ALT  ADDRESS地址引腳不同修改
  8. //-----------------------------------                                                                //ALT  ADDRESS引腳接地時(shí)地址為0x46，接電源時(shí)地址為0xB8
  9. sbit          SCL=P1^4;      //IIC時(shí)鐘引腳定義
  10. sbit            SDA=P1^3;      //IIC數(shù)據(jù)引腳定義                              
  11. typedef   unsigned char BYTE;
  12. typedef   unsigned short WORD;
  13. BYTE    BUF[8];                         //接收數(shù)據(jù)緩存區(qū)             
  14. uchar   ge,shi,bai,qian,wan;            //顯示變量
  15. int     dis_data;                       //變量
  16. //-----------------------------------

  18. //-----------------------------------
  19. void delay_nms(unsigned int k);
  20. void Init_BH1750(void);
  21. void  Single_Write_BH1750(uchar REG_Address);               //單個(gè)寫(xiě)入數(shù)據(jù)
  22. uchar Single_Read_BH1750(uchar REG_Address);                //單個(gè)讀取內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)
  23. void  Multiple_Read_BH1750();                               //連續(xù)的讀取內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)
  24. void Delay5us();
  25. void Delay5ms();
  26. void BH1750_Start();                    //起始信號(hào)
  27. void BH1750_Stop();                     //停止信號(hào)
  28. void BH1750_SendACK(bit ack);           //應(yīng)答ACK
  29. bit  BH1750_RecvACK();                  //讀ack
  30. void BH1750_SendByte(BYTE dat);         //IIC單個(gè)字節(jié)寫(xiě)
  31. BYTE BH1750_RecvByte();                 //IIC單個(gè)字節(jié)讀
  32. //-----------------------------------
  33. //*****************************************************//
  34. /*紅外探測(cè)器檢測(cè)到有人就開(kāi)燈，燈的亮度根據(jù)光照強(qiáng)度探****/
  35. /*測(cè)器反饋回來(lái)的lux值來(lái)確定，燈的亮度通過(guò)PWM來(lái)控制******/
  36. //*****************************************************//
  37. uchar time,zkb;        //定時(shí)器中斷次數(shù)，zkb PWM占空比，高電平時(shí)間
  38. sbit PWM=P1^0;         //燈光控制引腳
  39. sbit SR501_IO=P1^1; //紅外探測(cè)器反饋引腳


  42. //毫秒延時(shí)**************************
  43. void delay_nms(unsigned int k)       
  44. {                                               
  45.         unsigned int i,j;                               
  46.         for(i=0;i<k;i++)
  47.         {                       
  48.         for(j=0;j<121;j++)                       
  49.         {;}}                                               
  50. }

  52. /**************************************
  53. 延時(shí)5微秒
  54. 不同的工作環(huán)境,需要調(diào)整此函數(shù)，注意時(shí)鐘過(guò)快時(shí)需要修改
  55. 當(dāng)改用1T的MCU時(shí),請(qǐng)調(diào)整此延時(shí)函數(shù)
  56. **************************************/
  57. void Delay5us()
  58. {
  59.     _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  60.     _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  61.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  62.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  63. }

  65. /**************************************
  66. 延時(shí)5毫秒
  67. 不同的工作環(huán)境,需要調(diào)整此函數(shù)
  68. 當(dāng)改用1T的MCU時(shí),請(qǐng)調(diào)整此延時(shí)函數(shù)
  69. **************************************/
  70. void Delay5ms()
  71. {
  72.     WORD n = 560;

  74.     while (n--);
  75. }

  77. /**************************************
  78. 起始信號(hào)
  79. **************************************/
  80. void BH1750_Start()
  81. {
  82.     SDA = 1;                    //拉高數(shù)據(jù)線
  83.     SCL = 1;                    //拉高時(shí)鐘線
  84.     Delay5us();                 //延時(shí)
  85.     SDA = 0;                    //產(chǎn)生下降沿
  86.     Delay5us();                 //延時(shí)
  87.     SCL = 0;                    //拉低時(shí)鐘線
  88. }

  90. /**************************************
  91. 停止信號(hào)
  92. **************************************/
  93. void BH1750_Stop()
  94. {
  95.     SDA = 0;                    //拉低數(shù)據(jù)線
  96.     SCL = 1;                    //拉高時(shí)鐘線
  97.     Delay5us();                 //延時(shí)
  98.     SDA = 1;                    //產(chǎn)生上升沿
  99.     Delay5us();                 //延時(shí)
  100. }

  102. /**************************************
  103. 發(fā)送應(yīng)答信號(hào)
  104. 入口參數(shù):ack (0:ACK 1:NAK)
  105. **************************************/
  106. void BH1750_SendACK(bit ack)
  107. {
  108.     SDA = ack;                  //寫(xiě)應(yīng)答信號(hào)
  109.     SCL = 1;                    //拉高時(shí)鐘線
  110.     Delay5us();                 //延時(shí)
  111.     SCL = 0;                    //拉低時(shí)鐘線
  112.     Delay5us();                 //延時(shí)
  113. }

  115. /**************************************
  116. 接收應(yīng)答信號(hào)
  117. **************************************/
  118. bit BH1750_RecvACK()
  119. {
  120.     SCL = 1;                    //拉高時(shí)鐘線
  121.     Delay5us();                 //延時(shí)
  122.     CY = SDA;                   //讀應(yīng)答信號(hào)
  123.     SCL = 0;                    //拉低時(shí)鐘線
  124.     Delay5us();                 //延時(shí)

  126.     return CY;
  127. }

  129. /**************************************
  130. 向IIC總線發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
  131. **************************************/
  132. void BH1750_SendByte(BYTE dat)
  133. {
  134.     BYTE i;

  136.     for (i=0; i<8; i++)         //8位計(jì)數(shù)器
  137.     {
  138.         dat <<= 1;              //移出數(shù)據(jù)的最高位
  139.         SDA = CY;               //送數(shù)據(jù)口
  140.         SCL = 1;                //拉高時(shí)鐘線
  141.         Delay5us();             //延時(shí)
  142.         SCL = 0;                //拉低時(shí)鐘線
  143.         Delay5us();             //延時(shí)
  144.     }
  145.     BH1750_RecvACK();
  146. }

  148. /**************************************
  149. 從IIC總線接收一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
  150. **************************************/
  151. BYTE BH1750_RecvByte()
  152. {
  153.     BYTE i;
  154.     BYTE dat = 0;

  156.     SDA = 1;                    //使能內(nèi)部上拉,準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù),
  157.     for (i=0; i<8; i++)         //8位計(jì)數(shù)器
  158.     {
  159.         dat <<= 1;
  160.         SCL = 1;                //拉高時(shí)鐘線
  161.         Delay5us();             //延時(shí)
  162.         dat |= SDA;             //讀數(shù)據(jù)               
  163.         SCL = 0;                //拉低時(shí)鐘線
  164.         Delay5us();             //延時(shí)
  165.     }
  166.     return dat;
  167. }

  169. //*********************************

  171. void Single_Write_BH1750(uchar REG_Address)
  172. {
  173.     BH1750_Start();                  //起始信號(hào)
  174.     BH1750_SendByte(SlaveAddress);   //發(fā)送設(shè)備地址+寫(xiě)信號(hào)
  175.     BH1750_SendByte(REG_Address);    //內(nèi)部寄存器地址，
  176.   //  BH1750_SendByte(REG_data);       //內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)，
  177.     BH1750_Stop();                   //發(fā)送停止信號(hào)
  178. }


  181. //*********************************************************
  182. //
  183. //連續(xù)讀出BH1750內(nèi)部數(shù)據(jù)
  184. //
  185. //*********************************************************
  186. void Multiple_read_BH1750(void)
  187. {   uchar i;       
  188.     BH1750_Start();                          //起始信號(hào)
  189.     BH1750_SendByte(SlaveAddress+1);         //發(fā)送設(shè)備地址+讀信號(hào)
  190.        
  191.          for (i=0; i<3; i++)                      //連續(xù)讀取2個(gè)地址數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)中BUF
  192.     {
  193.         BUF[i] = BH1750_RecvByte();          //BUF[0]存儲(chǔ)0x32地址中的數(shù)據(jù)
  194.         if (i == 3)
  195.         {

  197.            BH1750_SendACK(1);                //最后一個(gè)數(shù)據(jù)需要回NOACK
  198.         }
  199.         else
  200.         {               
  201.           BH1750_SendACK(0);                //回應(yīng)ACK
  202.        }
  203.    }

  205.     BH1750_Stop();                          //停止信號(hào)
  206.     Delay5ms();
  207. }


  210. //初始化BH1750，根據(jù)需要請(qǐng)參考pdf進(jìn)行修改****
  211. void Init_BH1750()
  212. {
  213.    Single_Write_BH1750(0x01);  

  215. }
  216. //*********************************************************
  217. //主程序********
  218. //*********************************************************
  219. void main()
  220. {  
  221.            float temp;
  222.            delay_nms(100);            //延時(shí)100ms       
  223.            Init_BH1750();       //初始化BH1750
  224.         TMOD=0x01;//定時(shí)器0工作方式1         
  225.         TH0=(65536-100)/256;//(65536-1000)/256; 定時(shí)器賦初始值
  226.         TL0=(65536-100)%256;//(65536-1000)%256;
  227.         EA=1;//開(kāi)總中斷         
  228.         ET0=1;//開(kāi)定時(shí)器0

  230.           while(1)              
  231.           {
  232.             Single_Write_BH1750(0x01);   //
  233.             Single_Write_BH1750(0x10);   //
  234.             delay_nms(180);              //延時(shí)180ms
  235.             Multiple_Read_BH1750();      //連續(xù)讀出數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在BUF中
  236.             dis_data=BUF[0];
  237.             dis_data=(dis_data<<8)+BUF[1];//合成數(shù)據(jù)，即光照數(shù)據(jù)   
  238.             temp=(float)dis_data/1.2;   
  239.                
  240.                 if(SR501_IO==1){                         //感應(yīng)到人員活動(dòng)，開(kāi)啟定時(shí)器輸出PWM控制波
  241.                           TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0
  242.                 }else{
  243.                         TR0=0;//啟動(dòng)定時(shí)器0                //沒(méi)有人員活動(dòng)，關(guān)閉PWM輸出
  244.                         PWM=0;
  245.                 }               

  247.                 if(temp>100)                                 //光照強(qiáng)度大于100lux，關(guān)閉燈光
  248.                         zkb=0;
  249. else zkb=100-(int)temp;        //光照強(qiáng)度小于100lux，輸出不同的光照亮度補(bǔ)充照明
  250. ……………………

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ID:1099682 發(fā)表于 2023-11-26 08:42 來(lái)自手機(jī) | 只看該作者
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