本文在 Keil 4 开发环境下分别设计了人体检测、光线检 测、数据处理、独立按键操作和屏幕显示等模块，将智慧照

　　明系统分为室外（自动）模式和室内（手动）模式。室外模 式利用人体红外模块检测是否有人，若有人，照明灯根据光 线强度自动调节亮度 ；如果无人，照明灯在 30 s 后熄灭。自 动调节通过光敏电阻来检测光线状态，经 ADC 转换送至单 片机处理后，利用 PWM 调光技术对 LED 的亮度进行调节。 室内模式通过按键实现手动控制照明灯开关及亮暗程度。总 体设计如图 1 所示。

　　检测模式，如果有人，则利用检测到的光线进行灯的自动调 节。系统总流程如图 2 所示。

　　256 个数字信号值分为 10 段，间隔为 20 个数字量。 光线检测分为两部分，一部分将检测到的光线 个等级，用变量 Light 表示，流程如图 4 所示。 另一部分为自动检测时，根据检测到的光线来定义灯光的亮 度，分为 10 个等级（0 ～ 9），用变量 pwm 表示。灯光亮度 由变量 pwm 决定 ：pwm 为 0 时灯光亮度等级为 0 级，灯灭 ； pwm 为 9 时灯最亮。该过程的流程如图 5 所示。

　　低，电阻两端的电压作为 ADC0832 转换器的模拟量输入 。 [12] 0 ～ 5 V 的模拟电压用 256 个数字（0 ～ 255）来表示，并将

　　下，标有“电源”的 LED 灯亮，表示系统通电可以正常工作。 按下切换按键，系统可切换室外和室内两种模式，即自动和

　　进入 21 世纪以来，信息化和智能化均取得了质的飞跃 [1]， 智慧化市场初具规模的同时不同种类的智能化产品也逐渐步 入了我们的生活，这既是科技发展的产物又反过来推动了 科学技术的进步 [2]。研究表明，城市中的照明系统既能够有 效抑制破坏行为又可以为人们提供足够的安全感和方向感， 在保证区域夜间安全和舒适性等方面发挥着日益重要的作 用 [3]。但照明系统带来的光污染问题俨然成为了严重的全球 性问题。LED 绿色照明虽然可以较好地解决这个问题，但是 不必要和不舒适照明的存在 [4]，也使得 LED 寿命缩短并造 成了电能的极大浪费。综上所述，一个良好的照明系统在现 代社会中显得愈发重要，本课题旨在提供一个具有自动调节 能力的智慧照明系统，实现室内和室外两种兼容模式，以达 到智能和节能的要求 [5]。

　　数据处理采用灵活性高且价廉的芯片 STC89C52，其具 有低功耗闲置模式和掉电模式等（闲置模式下 CPU 工作停

　　智慧照明系统采用结构化和模块化的 C 语言编程，灵活 方便且目标程序效率高 [11]。系统的按键分为时间调节和灯光 控制两部分。程序初始化扫描键盘，如果检测到按下的按键 为时间调节模式，则系统进入时间调节模式，然后继续扫描 按键，利用按键“加”“减”“确认”来调节时间和日期。当 检测到按下的按键为模式切换时，系统进入灯光控制模式， 区分此时为手动调节模式还是自动调节模式，如果是手动模 式，则程序继续扫描按键，并利用“开”“关”“亮度加”“亮

　　摘 要 ：文章以智慧照明的研究和开发为目的，旨在设计一款兼容室外和室内两种模式的智慧照明系统，分别

　　内模式两种，并且具备 24 小时制日期时间调节功能，液晶 屏主要用来显示时间和日期、光线强度等级和 LED 亮度等级。 在完成系统硬件电路搭建和单片机程序烧录后，对系统进行

　　从软硬件设计阐述了系统方案。在 Keil4 开发环境下采用 PWM 调光技术对 LED 灯的亮度进行智能化调节，配有光

　　线检测、人体红外感应、按键电路、时钟电路和显示电路等子模块，实现了舒适有效的智慧照明，节约了资源并延

　　关键词 ：智慧照明系统 ；人体红外传感器 ；光线检测 ；PWM 调光技术 ；LED ；LCD

　　止），拥有片内振荡器和时钟电路 [6]。时钟芯片选用使用广 泛的 DS1302，其具有价格低廉、高性能、接口简单、低功耗、 使用方便等特点，具有涓细电流充电（可编程）能力，可掉 电保护电源 [7]。人体传感器选用 HC-SR501 人体热释电红外 感应模块，其具有较高的灵敏度和较强的可靠性 [8]。光线传 感器选用具有体积小、质量轻、耐冲击和寿命长等特点的光 敏电阻 [9]。选用电路芯片 ADC0832 实现模拟量和数字量的 转换 。 [10] 配合单片机使用的液晶屏选用 LCD1602，主要用 于显示时间和日期、光线强度等级、LED 亮度等级，并具备 24 小时制日期时间调节功能。OB视讯