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51單片機+BH1750FVI制作的智能樓道燈光系統源程序

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51單片機制作的智能樓道燈光系統
本系統采用51單片機為主要控制器，通過BH1750FVI傳感器采集光照強度、HC-SR501監控用戶行為，通過一些外圍電路以及接口具設計具有以下功能的走廊智能控制系統：
1、人來燈亮，人走燈滅；
2、能根據環境光照強度來調節燈照亮度；
3、節約設計成本，減少能源消耗。
整個系統設計可以分為三個大的模塊:光照度采集，人體活動軌跡采集，系統控制與邏輯處理。


        BH1750FVI是一款數字型光強度傳感器集成芯片，內部由光敏二極管、運算放大器、ADC采集和晶振等組成，光敏二極管通過光生伏特效應將光照強度轉換成電信號，通過運算放大電路放大后，由ADC采集電壓，然后通過邏輯電路轉換成16位二進制數字信號存儲。BH1750FVI支持IIC協議，單片機通過IIC通訊可以選擇BH1750FVI的工作模式以及讀取16位的光照度數據。

HC-SR501是基于紅外技術的自動化控制模塊，采用LHI788探頭，靈敏度高，可靠性強，低電壓工作模式。探測范圍內檢測到人體活動輸出高電平，人體離開之后延遲一段時間之后輸出低電平，使用簡單。

制作出來的實物圖如下：


單片機源程序如下:
  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ALT  ADDRESS地址引腳不同修改
  8. //-----------------------------------                                                                //ALT  ADDRESS引腳接地時地址為0x46，接電源時地址為0xB8
  9. sbit          SCL=P1^4;      //IIC時鐘引腳定義
  10. sbit            SDA=P1^3;      //IIC數據引腳定義                              
  11. typedef   unsigned char BYTE;
  12. typedef   unsigned short WORD;
  13. BYTE    BUF[8];                         //接收數據緩存區             
  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);               //單個寫入數據
  22. uchar Single_Read_BH1750(uchar REG_Address);                //單個讀取內部寄存器數據
  23. void  Multiple_Read_BH1750();                               //連續的讀取內部寄存器數據
  24. void Delay5us();
  25. void Delay5ms();
  26. void BH1750_Start();                    //起始信號
  27. void BH1750_Stop();                     //停止信號
  28. void BH1750_SendACK(bit ack);           //應答ACK
  29. bit  BH1750_RecvACK();                  //讀ack
  30. void BH1750_SendByte(BYTE dat);         //IIC單個字節寫
  31. BYTE BH1750_RecvByte();                 //IIC單個字節讀
  32. //-----------------------------------
  33. //*****************************************************//
  34. /*紅外探測器檢測到有人就開燈，燈的亮度根據光照強度探****/
  35. /*測器反饋回來的lux值來確定，燈的亮度通過PWM來控制******/
  36. //*****************************************************//
  37. uchar time,zkb;        //定時器中斷次數，zkb PWM占空比，高電平時間
  38. sbit PWM=P1^0;         //燈光控制引腳
  39. sbit SR501_IO=P1^1; //紅外探測器反饋引腳


  42. //毫秒延時**************************
  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5微秒
  54. 不同的工作環境,需要調整此函數，注意時鐘過快時需要修改
  55. 當改用1T的MCU時,請調整此延時函數
  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5毫秒
  67. 不同的工作環境,需要調整此函數
  68. 當改用1T的MCU時,請調整此延時函數
  69. **************************************/
  70. void Delay5ms()
  71. {
  72.     WORD n = 560;

  74.     while (n--);
  75. }

  77. /**************************************
  78. 起始信號
  79. **************************************/
  80. void BH1750_Start()
  81. {
  82.     SDA = 1;                    //拉高數據線
  83.     SCL = 1;                    //拉高時鐘線
  84.     Delay5us();                 //延時
  85.     SDA = 0;                    //產生下降沿
  86.     Delay5us();                 //延時
  87.     SCL = 0;                    //拉低時鐘線
  88. }

  90. /**************************************
  91. 停止信號
  92. **************************************/
  93. void BH1750_Stop()
  94. {
  95.     SDA = 0;                    //拉低數據線
  96.     SCL = 1;                    //拉高時鐘線
  97.     Delay5us();                 //延時
  98.     SDA = 1;                    //產生上升沿
  99.     Delay5us();                 //延時
  100. }

  102. /**************************************
  103. 發送應答信號
  104. 入口參數:ack (0:ACK 1:NAK)
  105. **************************************/
  106. void BH1750_SendACK(bit ack)
  107. {
  108.     SDA = ack;                  //寫應答信號
  109.     SCL = 1;                    //拉高時鐘線
  110.     Delay5us();                 //延時
  111.     SCL = 0;                    //拉低時鐘線
  112.     Delay5us();                 //延時
  113. }

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

  126.     return CY;
  127. }

  129. /**************************************
  130. 向IIC總線發送一個字節數據
  131. **************************************/
  132. void BH1750_SendByte(BYTE dat)
  133. {
  134.     BYTE i;

  136.     for (i=0; i<8; i++)         //8位計數器
  137.     {
  138.         dat <<= 1;              //移出數據的最高位
  139.         SDA = CY;               //送數據口
  140.         SCL = 1;                //拉高時鐘線
  141.         Delay5us();             //延時
  142.         SCL = 0;                //拉低時鐘線
  143.         Delay5us();             //延時
  144.     }
  145.     BH1750_RecvACK();
  146. }

  148. /**************************************
  149. 從IIC總線接收一個字節數據
  150. **************************************/
  151. BYTE BH1750_RecvByte()
  152. {
  153.     BYTE i;
  154.     BYTE dat = 0;

  156.     SDA = 1;                    //使能內部上拉,準備讀取數據,
  157.     for (i=0; i<8; i++)         //8位計數器
  158.     {
  159.         dat <<= 1;
  160.         SCL = 1;                //拉高時鐘線
  161.         Delay5us();             //延時
  162.         dat |= SDA;             //讀數據               
  163.         SCL = 0;                //拉低時鐘線
  164.         Delay5us();             //延時
  165.     }
  166.     return dat;
  167. }

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

  171. void Single_Write_BH1750(uchar REG_Address)
  172. {
  173.     BH1750_Start();                  //起始信號
  174.     BH1750_SendByte(SlaveAddress);   //發送設備地址+寫信號
  175.     BH1750_SendByte(REG_Address);    //內部寄存器地址，
  176.   //  BH1750_SendByte(REG_data);       //內部寄存器數據，
  177.     BH1750_Stop();                   //發送停止信號
  178. }


  181. //*********************************************************
  182. //
  183. //連續讀出BH1750內部數據
  184. //
  185. //*********************************************************
  186. void Multiple_read_BH1750(void)
  187. {   uchar i;       
  188.     BH1750_Start();                          //起始信號
  189.     BH1750_SendByte(SlaveAddress+1);         //發送設備地址+讀信號
  190.        
  191.          for (i=0; i<3; i++)                      //連續讀取2個地址數據，存儲中BUF
  192.     {
  193.         BUF[i] = BH1750_RecvByte();          //BUF[0]存儲0x32地址中的數據
  194.         if (i == 3)
  195.         {

  197.            BH1750_SendACK(1);                //最后一個數據需要回NOACK
  198.         }
  199.         else
  200.         {               
  201.           BH1750_SendACK(0);                //回應ACK
  202.        }
  203.    }

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


  210. //初始化BH1750，根據需要請參考pdf進行修改****
  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100ms       
  223.            Init_BH1750();       //初始化BH1750
  224.         TMOD=0x01;//定時器0工作方式1         
  225.         TH0=(65536-100)/256;//(65536-1000)/256; 定時器賦初始值
  226.         TL0=(65536-100)%256;//(65536-1000)%256;
  227.         EA=1;//開總中斷         
  228.         ET0=1;//開定時器0

  230.           while(1)              
  231.           {
  232.             Single_Write_BH1750(0x01);   //
  233.             Single_Write_BH1750(0x10);   //
  234.             delay_nms(180);              //延時180ms
  235.             Multiple_Read_BH1750();      //連續讀出數據，存儲在BUF中
  236.             dis_data=BUF[0];
  237.             dis_data=(dis_data<<8)+BUF[1];//合成數據，即光照數據   
  238.             temp=(float)dis_data/1.2;   
  239.                
  240.                 if(SR501_IO==1){                         //感應到人員活動，開啟定時器輸出PWM控制波
  241.                           TR0=1;//啟動定時器0
  242.                 }else{
  243.                         TR0=0;//啟動定時器0                //沒有人員活動，關閉PWM輸出
  244.                         PWM=0;
  245.                 }               

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

  252. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
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沙發
ID:1099682 發表于 2023-11-26 08:42 來自手機 | 只看該作者
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