摘要：照明资源浪费是指各大院校教室内“长明灯”现象以及社会各种照明设施因管理不合理而导致的资源浪费问题，因此，本文考虑使用单片机Arduino设计教室智能照明系统。为了达到节约电能的目的，系统能够根据实际教室的情况，控制教室照明设备的开关。

系统模块构成分为单片机控制模块、检测模块和液晶显示模块。系统选择Arduino MCU作为设备的核心控制芯片，并利用热释电红外传感器探测单个障碍物的存在以及单人进出教室的情况，采用光敏二极管组成光照电路从而检测外界光照强度，依此来判别白天黑夜，是否需要开灯。依据教室照明条件，系统通过检测教室光强，检测障碍物的存在，来达到系统识别开关灯条件和亮灯数选择的目的，借此方式达到系统对照明设备的智能管理。同时于LCD1602上显示当前系统的控制模式，人数和亮灯数。

该设计有十分显著的优点，它所消耗的资源非常的小，而且它的组成十分简单，但是却能完成很复杂的功能，最重要的一点是很多设备都对其通用，应用在对教室灯光控制上，从而可以实现节能环保的目的。

关键词：教室智能灯  Arduino MCU  传感器  LCD1602

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1课题研究的目的和意义-1

1.2智能照明灯控制系统的研究现状-2

1.3 采用智能照明控制系统的优势-2

1.4 课题设计的理念-3

1.5 研究方法-3

1.6 主要研究内容-3

2. 系统开发单片机介绍-5

2.1单片机的概念-5

2.2 Arduino单片机介绍-5

2.3 Arduino的优势-6

2.4 Arduino IDE介绍-6

2.4.1 Arduino IDE的作用-6

2.4.2获取和安装Arduino IDE的方法-7

3. 系统概要设计-8

3.1 需求分析-8

3.2 设计方案-8

3.2.1 设计思路-8

3.2.2 系统总框图-8

3.2.3 系统总电路图-9

4. 系统详细设计-11

4.1 教室人数检测模块设计-11

4.1.1 红外光电开关工作原理-11

4.1.2 单人进出教室探测模块的功能实现-12

4.2 环境光照强度检测模块的设计-13

4.2.1 光敏二极管简介-13

4.2.2 光敏二极管的工作原理-13

4.2.3 光敏二极管的模拟形式-13

4.3 LED灯控模拟模块设计-14

4.4 LCD1602液晶显示模块设计-14

4.4.1 LCD1602简介-14

4.4.2 LCD液晶显示器的分类-14

4.4.3 LCD1602基本参数和引脚功能-14

4.5 前后门人数检测算法思路-16

4.6 环境光照强度检测模块算法思路-17

4.7 LED灯控模拟模块算法思路-17

4.8 LCD1602液晶显示模块算法思路-19

5. 系统运行流程图及效果图-20

5.1 系统运行流程-20

5.2  LCD1602液晶屏幕显示流程图及效果图-21

5.3 人体检测流程图及效果图-22

5.4 模式切换按键流程图及效果图-24

5.5 按键亮灯流程图及效果图-26

6. 系统总结-29

6.1硬件设计总结-29

6.2软件设计总结-29

7. 对社会人文、环境和法律的影响-30

结束语-31

参考文献-32

致谢-33