陕西理工学院毕业论文
6. 安装与调试
6.1 软件的仿真与调试
Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的软件，和其它的单片机仿真软件不一样的是，它不仅能够仿真单片机CPU 的工作情况，还能够仿真单片机外围电路或者没有单片机参与的其它电路的工作情况。
Proteus是单片机课堂的教学助手。Proteus为电路测试提供了较为全面的、包括模拟信号和数字信号的测试信号。Proteus可以将单片机实例功能、单片机实例运行过程形象化。在相当程度上，前者可达到实物演示实验的效果，后者则很难达到实物演示实验的效果。在某种程度上，它的组件、连接等可以代替传统的单片机实验教学，因为它的硬件和传统的单片机实验高度对应。例：组件的选择、电路的连接、电路的检测、电路的修改、软件的调试、运行结果等。
毕业设计和课程设计对于毕业生就业而言是至关重要的。Proteus相比于实验室而言，在组件库、虚拟仪器仪表以及修改电路的灵活性方面都有着无法比拟的优点，尤其是各类仪器质量优，数量大，完全可以满足设计需求。科技随着时代迅速地发展，“计算机仿真技术”也越来越实用，在各个设计部门已成为不可缺少的设计手段。由于Proteus设计非常灵活，并且设计过程以及结果高度统一，使其耗资减少，时间缩短，也可以降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中Proteus也能获得愈来愈广泛的应用[9]。 6.1.1 仿真图
系统可以对教室光照强度进行检测，同时对教室人数进行统计，并且LCD可以显示年、月、日以时间及星期，还可以设置实时时间和教室照明灯亮的时间。当在时间范围内时，照明灯是处于智能状态，超出时间范围则自动切换成手动状态，而且自动、手动状态是可以随时切换的，以防自动状态出现问题，对电能造成浪费。当光线强度高于设定值范围时，不管LCD统计的人数是多少，照明灯都是不打开的；当光线强度低于设定值范围时，根据教室人数的多少，打开相应数量的照明灯，以达到智能节能的目的。仿真图如图6.1所示。
图6.1 仿真图
6.1.2 调试与功能实现
首先使用Keil软件对程序进行设计与编译。软件设计首先创建一个工程选择芯片，本设计基于STC89C52单片机，工程创建完后编写程序代码，单击菜单中的【Save】选项，本设计采用C语言编写，因此代码扩展名必须为.C，然后保存，之后在文件编辑窗口编写代码。开始编译，成功后生成Hex文件。通过软件向单片机烧录程序，然后接通电路进行调试，若调试过程出现状况，可通过详细查找、仔细验证来找出并修改错误，最终达到预期结果。
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步骤为:
1.启动keil uVision，编写教室自动感应照明控制系统C语言程序，然后点击Project菜单——〉New project ，新建一个工程，接着选择CPU类型，我们选择的是STC89C52。
2.在工程中加入文件。新建一个文件教室自动感应照明控制系统.C保存，C语言文件建好后把文件加入到工程中。
3.编译工程及文件，发现错误更改后再重新编译文件，直到没有错误并且产生了xxx.hex的文件。 4.用单片机仿真软件Protues来仿真此次设计的单片机是否能够完成设计的要求。 6.2 硬件的安装与调试 6.2.1 原理图
图6.2 原理图
6.2.2 硬件的焊接
手工焊接技能是电子类专业的基本技能，必须反复地、严格地训练才能掌握，焊接工程中首先焊接PCB板上的跳线，然后焊接简单的电阻、电容和直插器件的底座，使用电烙铁将锡铅焊料加热后将器件与电路板焊接在一起，焊接时注意不要虚焊和短路。按照之前设计好的教室自动感应照明控制系统的原理图，详细计算系统中各个元件的参数，选择相应器件，并考虑万能板大小及元件之间连线及布局问题，进行实物焊接。焊接的实物图如图6.3所示。
图6.3 实物图 第14页 ，共38页
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6.2.3 硬件调试
正确连线后，开始硬件调试过程。首先应该在没通电的情况下检查元器件的规格和型号是否符合电路要求，再用万用表仔细反复检查线路是否正确。特别需要注意的是电源正负极的接连正确性，保证电源与各信号线之间都不会出现短路现象，地址、控制和数据总线是否出现相互间的短路现象也是本次检查的重点。晶体振荡器和电容应尽可能靠近单片机芯片安装，以减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定可靠地工作。本系统中这一步如果检查不细致，通电后可能造成不可想象的后果。
通电后不插入芯片检查电路以及各器件引脚的电位，用万用表仔细测量电路和各点电位是否正常，注意测量电源电压是否为5V和3.3V。保证无误后可插入芯片等待进行软件程序调试。调试包含三大部分，第一是设置时间，第二是设置定时时间，第三是模式切换和手动开关。正常情况下，显示实时时间，当需要进行按键操作时，可按照下列步骤执行：长按选择按键一次后释放，出现：
再按下确定键表示进入实时时间的设置。按下选择按键二次，出现：
再按下确定按键表示进入设置定时时间。 （1）进入实时时间设置
进入设置界面如下，首先默认调节年，通过“加”“减”键来调节年的大小，调节完成后按确认键完成年的调节，然后光标跳到月的调节，表示调节月，同理按顺序可以调节日、时、分、秒、星期，最后设置完成，会到主界面显示实时时间；
（2）进入定时时间的设置：
进入设置界面如下，首先默认调节开始时间的时，通过“加”“减”键来调节时的大小，调节完成后按确认键完成时的调节，然后光标跳到分的调节，同理可调节分和秒；
完成开始时间的设置后，进入设置结束时间，界面如下，首先默认调节结束时间的时，通过“加”“减”键来调节时的大小，调节完成后按确认键完成时的调节，然后光标跳到分的调节，同理可调节分和秒；
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（3）模式切换和手动开关：
可以通过按下“切换”按键来切换模式：在自动模式下，在定时时间内，如果光线黑暗，系统根据人数来开启灯的数量，人数小于10人亮一个灯，10-20人亮二个灯，20-30人亮三个灯，大于30人则全亮四个灯。在手动模式下，可以通过“手动开关”按键来开关四个照明灯。
总结
本设计对教室自动感应照明控制系统的控制部分进行了研究，以光照强度、教室人数等因素作为控制器的输入参数，比单纯的人员管理教室灯光更合理，更能有效的降低教室电能的浪费；同时还加入了时间参数，使教室灯光的控制更加的符合学校的作息时间，也更加的智能。本系统的设计对于各类院校的教室灯光管理具有重要的意义，也适用于各类办公室的灯光控制。
设计中应用了学过的数字电子、模拟电子、单片机、传感器等课程，不仅丰富了已学知识，而且理论联系实际，使我的实践能力有了很大的提高。
本设计是基于单片机STC89C52的教室自动感应照明控制系统，分析了教室灯光智能控制的原理与实现的方法，在此基础上开发了智能控制系统硬件装置和相应的软件。系统硬件包括时钟电路、红外对管电路、光线检测电路、显示模块电路、独立按键操作电路和LED灯控制电路等，软件设计包括人数统计软件设计、光线亮度软件设计以及总体软件设计等。让学校教室的用电合理化，节约了电能并且改善了对教室灯光的管理，实现了教室照明控制系统的自动化、智能化。
致谢
本论文的工作是在老师的悉心指导下完成的，老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的感染和影响，使我受益匪浅，老师给我的设计工作和论文都提出了许多的宝贵意见，电路设计上遇到了好多麻烦，通过上网查阅资料以及老师和同学的耐心帮助下，我不但完成了这次毕业设计而且使我的模拟电子电路和数字电子电路、单片机等有了很大的提高，在此表示衷心的感谢。 感谢母校——陕西理工学院的辛勤培育之恩！感谢电信系给我提供的良好学习及实践环境，使我学到了许多新的知识，掌握了一定的操作技能，适应了社会发展的需要。 大学即将毕业，人生最美好的大学生活即将结束，感谢学校，感谢这一路走过来的所有人。 在撰写论文期间，同学们对我论文的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 最后，非常荣幸能在母校四年的学习，使我增长了知识开阔了眼界，最重要的是认识了我的良师益友，感谢这一切的一切。
参考文献
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[11]Dallas Corp,DS18B20 Programmable Resolution One-Wire Digital Thermometer.2000.
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附录A 器件清单
类型 排阻 瓷片电容 插件电容 瓷片电容 插件电容 LED灯
注释 8*10K 104 2.2uF/16V 30 100uF/25V LED
标志符 A1 C1,C6 C3 C4,C5 C7
D1,D4,LED1, LED2,LED3, LED4,LED5, LED10
LED灯 纽扣电池座 开关 XH2pin座 液晶屏 红外接收管 红外发射管 光敏电阻 蓝白可调电阻 插件电阻 插件电阻
LED POWER2 SW POWER LCD1602 RECEIVE SEND 100k 10K 4.7K 510
D2,D3 J1 J3 J4 LCD1 LED6,LED7 LED8,LED9 LIGHT1 R1 R2,R3,R4 R5,R7,R8, R9,R14,R15, R16,R17, R18,R19
插件电阻
10K
R6,R11,R12, R13, AXIAL0.4 R20
插件电阻 插件电阻 按键
100k 100 SW-PB
R10 R21, R22 S1,S2, S3,S4, S5,S6, S7
万用板 电池盒 电池 时钟芯片 单片机 运放 晶振 晶振
9*15cm 四位一体 5号 DS1302 STC89C52 LM339 32768Hz 12M
U1 U2 U4 Y1 Z1
DIP8 DIP40 DIP14 RAD0.1 JZ
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配8Pin IC座 配40Pin IC座 配14Pin IC座
1 1 4 1 1 1 1 1
AXIAL0.4 AXIAL0.4 BUTTON
1 2 7
5
LED3 CR2032 SW-6 XH254-2 LCD1602 LED5 LED5 R_1/4W_L RP3 R_1/4W_L AXIAL0.4
配16Pin排座和排针 黑色 透明
配电池
2 1 1 1 1 2 2 1 1 3 10
覆盖区 SIP-9 RAD0.1 CD5-L RAD0.1 CD5 LED5
注解
LED2~LED5为白色
数量 1 2 1 2 1 8