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引脚，其外接电路原理如图3. 2. 4. 2-7所示。
图3.2.4-7 HC-SR501传感器外接电路原理图
§3.2.5 DS1302时钟电路
根据教室灯光使用特性，该系统还应受到时间的控制，控制系统的时间应符合学校的作息时间。比如晚间休息、假期等时间段应该关掉教室灯光控制系统，以节约能源，因此本研究还加入硬件时钟电路以保证系统的智能化运行。
DS1302与单片机接口电路连接原理图如图3.2.5-1所示：
图3.2.5-1 DS1302与单片机接口电路连接原理图
其中Vcc1外接3.6V可充电的铿电池，为DS1302的备用电源（可以用电池或者超级电容器。虽然DS1302在主电源掉电后的耗电很小，但是如果要长时一间保证时钟正常，最好选用小型充电电池。如果断电时间较短时，就可以用漏电较小的普通电解电容器代替。）。在主电源关闭的情况下，由Vcc1给DS1302供电，保持时钟的连续运行。Xl和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送，与单片机的复位信号相连。时钟输入端SCLK接单片机STC89C52-1的P1.5引脚，进行时钟控制。数据输入/输出端I/0接单片机STC89C52-1的P1.6引脚，进行数据传输。RST接单
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片机STC89C52-1的P1.7引脚。DS1302在第一次加电后，必须进行初始化操作。初始化后就可以按正常方法调整时间。 §3.2.6 数码管显示时间电路
由于教室日光灯的控制在自动控制模式下是严格按照作息制度控制的，为了更
加直观的提醒教室人员时间，以确保及时合理利用自己的时间，故添加此时间显示模块。数码管显示时间模块电路图如下图3.2.6-1所示：
图3.2.6-1 数码管显示电路
该电路用到了两个74LS373锁存器（74LS373为常用芯片，故在此不做详细
介绍），用来对8位数码管的段数据和位数据的选择控制，硬件连线两个74LS373的1D~7D引脚均连接到单片机STC89C52-1的P0端口。上图中代号为U2的74LS373芯片的C引脚接连接到单片机STC89C52-1的P1.1引脚，上图中代号为U4的74LS373芯片的C引脚接连接到单片机STC89C52-1的P1.0引脚。 §3.2.7 红外遥控接收电路
为了便于更加灵活的对该系统进行控制，特设计了红外控制，在此不做控制
介绍（后续章节会给出），其接收硬件电路如下图3.2.7-1所示：
图3.2.7-1 红外接收硬件电路
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该电路中采用微机一体化红外接头IR1308，适合各种红外线遥控和红外线数
据传输的红外线接收器其红外线接收器。此红外线接收器是一种集红外线接收和放大于一体，不需要任何外接元件，只是焊上一个10uf的滤波电容，可以使接收器工作更可靠。遥控器信号的接收模块与单片机的连接如上图，OUT引脚用来接收从红外遥控器接收到的数据控制信息。其OUT引脚连接到单片机STC89C52-2的P3.2引脚，便于遥控信号采集。 §3.2.8 继电器驱动接口电路
继电器驱动接口电路如图3.2.8-1所示，这里继电器由芯片ULN2003来驱动，开机时，单片机STC89C52-1初始化后的P2.4~P2.7为高电平，ULN2003输出为高阻状态，所以开机后继电器始终处于释放状态，如果P2.4~P2.7为低电平，ULN2003输出为低电平故导通，继电器就会得电吸合，从而驱动负载，点亮相应电灯。继电器的输出端并联100欧的电阻和6800皮法电容，目的是避免继电器吸合与释放期间产生火花，从而使用起来更加安全。这种继电器驱动方式硬件结构比较简单。图3.2.8-1中1、3接口连接负载电路，LED（0~3）连接芯片ULN2003的OUT端引脚，其对应的IN引脚连接单片机STC89C52-1的P2.4~P2.7引脚。
图3.2.8-1 继电器驱动电路
§3.2.9 超时报警电路
在教室中，由于学生学习紧张，在夜里忘了时间点，致使教室灯工作超时，于是本系统超时报警电路就会发出声音，提醒学生应该休息或必需改用遥控器手动方式来控制灯了。这样，可以更好地保护公共设施。本系统采用超时报警的电路如图3.2.9-1所示。这里蜂鸣器是由ULN2003驱动，其硬件连线为单片机STC89C52-1的P3.7引脚连接ULN2003的IN引脚对应的OUT引脚连接下图所示的SPK线。当单片机STC89C52-1的P3.7引脚为低电平时，ULN2003导通，驱动
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蜂鸣器发出声音，以示教室灯工作超时。若单片机STC89C52-1的P3.7引脚为高电平，即ULN2003输出为高阻，蜂鸣器不工作，教室灯工作正常。本系统采用超时报警电路方便了管理人员对教室的管理，能够更好地、及时地管理教室。
图3.2.9-1 超时报警电路
§3.2.10 日光灯供电电源控制电路
日光灯供电电压通过控制变压器的变压匝数比来实现变压，其原理如下图
3.2.10-1所示：
图3.2.10-1 日光灯供电电路
该电路通过单片机STC89C52-2的P0端口控制来实现，将前面A/D采集环境光电路所得的数值分为8个等级，通过P0口的通断来实现对应匝数比的改变，来实现LED日光灯输入电压的变化。由于上图中SB1~SB7开关上通过的电压值过大，故P0口需通过驱动电路来实现对相应开关的控制，在此我们选用前面所提到的继电器驱动电路来驱动控制SB1~SB7的通断。
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第4章 软件设计与开发
在单片机硬件系统的基础上，再配上相应的软件，才能构成一个完整的系统。用户软件的开发与系统硬件有着密切的关系。在系统的硬件及输入输出方法确定后，程序软件就可以完全独立的进行设计、开发。在程序设计过程中，采用合理的程序设计结构是一项关键技术。在本系统的设计过程中，总体设计采用自上至下的设计思想将主程序设计好，而在各个部分展开成从属程序或子程序时，是将各个小模块分别进行设计和编程，同时在编程的过程中又用到了结构程序设计的思想。
本控制系统软件模块主要包括:系统监控主程序模块、数据采集模块、时钟模块、显示驱动模块及系统键功能。
§4.1系统监控主程序模块
监控主程序是整个控制系统的核心部分，其外围模块一般都需要经过监控模块实现其在监控系统中的作用。监控主程序接受和分析来自键盘的命令，进而把控制转到相应的处理子程序的入口，起引导作用。
本系统监控主程序模块包括对系统外围器件输入、输出参数的初始化自检，多任务操作模块的调用，实时中断处理等。其监控主程序流程图如图4.1-1所示：
程序开始系统初始化设定定时器，允许中断任务1任务2任务N
图4.1-1 监控主程序流程图
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