**单片机设计介绍，基于单片机教室灯光风扇自动控制系统
一 概要
基于单片机的教室灯光风扇自动控制系统是一个集成了多种传感器、控制器和执行器的智能化系统。其主要目标是实现教室灯光和风扇的自动调节与控制，以提供舒适的学习环境，同时实现能源的有效利用。
首先，系统硬件主要由单片机、光照传感器、温度传感器、湿度传感器、执行器（如继电器）、通信模块以及风扇和灯光控制模块等组成。单片机作为系统的核心控制器，负责接收来自各个传感器的信号，并根据预设的算法和逻辑进行处理。
光照传感器用于检测教室内的光照强度，温度传感器和湿度传感器则分别用于检测室内的温度和湿度。这些传感器将实时数据发送给单片机，单片机根据这些数据判断是否需要调节灯光或风扇。
执行器，如继电器，用于根据单片机的指令控制灯光和风扇的开启、关闭以及调节。例如，当光照传感器检测到室内光线不足时，单片机可以通过继电器控制灯光开启或增加亮度；当温度传感器检测到室内温度过高时，单片机可以控制风扇开启或提高风速。
此外，系统还配备了通信模块，实现远程控制和监控功能。管理员可以通过远程设备或上位机软件对系统进行操作，如设定光照、温度和湿度的阈值，查看实时数据等。
在软件设计方面，系统需要编写相应的程序，实现数据采集、处理、控制算法以及通信功能。同时，还需要考虑系统的稳定性和可靠性，确保在各种环境下都能正常运行。
综上所述，基于单片机的教室灯光风扇自动控制系统通过集成多种传感器和执行器，实现了对教室灯光和风扇的自动调节与控制，提高了学习环境的舒适性和能源利用效率。
二、功能设计
文件夹内包含工程文件，可直接运行或者二次开发；
此设计可作为毕业设计和课程设计资料，包含原理图、程序代码（嵌入式类设计）、软件资料等等，非常完善；
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25
