教室照明节电控制器的原理分析

　　该控制器不仅能根据环境亮暗控制教室照明供电系统的通断电，而且还能随学校四季作息时间的变化进行时间控制，既能避免白天光线明亮时不关灯浪费电能的问题，也能杜绝晚修课结束人走灯亮的问题。整机工作原理如下：
　　
　　1.时钟电路与显示电路：以DS1302为核心的实时时钟/日历电路提供ECD码格式的日(date)、星期(day)、小时(hour)、分钟(minute)数据，由主控制芯片AT89S51处理后送四合一共阳数码管SR41056动态扫描显示。四只数码管以5秒为一显示单位，前3秒显示小时、分钟，后2秒显示日、星期，显示日、星期时数码管DS3不亮，以与时间显示区分开来。数码管DS2右下方的圆点(h段)用作秒点闪烁，为符合每秒亮灭一次的常规，采用AT89S51内部计数器TO产生秒点闪烁控制信号。为保证日与星期的对应一致性，可先在主函数的开头将实时日期(如06年11月16日)写入DSl302片内相应时钟/日历寄存器，程序调试好后将主函数开头的日期写入语句去掉。
　　
　　2.亮度检测电路：以集成运放LM324、光敏电阻RGI为核心组成亮度检测电路。光线较暗时，FG1电阻值较大,LM324（8）脚输出低电平送至AT89S51的P3.2脚：光线较亮时，RG1电阻值较小，LM324③脚输出高电平送至AT89S5l的P3.2脚。电位器RP1用于调整亮暗，其电阻值越大，光线较暗时系统才能供电：其电阻值越小，光线较亮时就能供电。RP2用于调整滞回程度，防止光线亮暗过渡时控制器动作过于灵敏，其值越小，滞回范围越小。RP3用于调整延时时间，其值越小，延时时间越短。
　　
　　3.按键电路：按键电路用于当前走时时间的调校及晚上断电时间的设置。我校一年四季早晨起床时间均为5:40，故将该时间固化在AT89S51片内ROM中。晚修课结束时间随季节而调整，一般晚修课结束10分钟左右学生全部离开教室，敌将晚上断电时时间设置为晚修课后10分钟。
　　
　　晚上断电时间的设置方法是：按动S1键一次数码管DS3右下方圆点点亮表示进入断电时间设置程序，按住S2键不放则小时以1为步进值自加，自加至23后变为0；按住S3键不放则分钟以1为步进值自加，自加至59后变为0。设置好的断电时间会自动存入DS1302片内RAM中，再按一次S1键数码管DS3右下方的圆点熄灭表示退出断电时间设置程序，自动转入正常走时及时间、亮度控制程序。
　　
　　当前走时时间的调校方法是：一手按住S4键不放，数码管DS4右下方的圆点点亮表示进入走时时间调校程序，另一手按住S2键不放则小时以1为步进值自加，自加至23后变为0；按住S3键不放则分钟L'1为步进值自加，自加至59后变为0。调校至正确时间时先松开S2或S3键，再松开S4键，调校好的当前走时时间会自动存入DSl302片内相应小时、分钟寄存器中，同时数码管DS4右下方的圆点熄灭表示退出走时时间调校程序。为防止因误按S4键进入走时时间调校程序引起时钟振荡器停振而造成走时偏慢，故将S4键做成暗藏式，不露出壳外。
　　
　　4.主控制电路：主控制芯片采用AT89S5l，它将从DS1302中读到的实时小时、分钟数据与固定的早5：40及设定的晚上断电时间比较，保证早晨及时供电、晚上按时断电。
　　
　　早5：40若光线较暗，光敏电阻RGI的电阻值较大，AT89S5l的P3.2口得到低电平，由P3.7口输出低电平，三极管VTI导通，继电器K线圈得电，通过交流接触器供电。随着天光变亮，RGI的电阻值变小，AT89S51的P3.2口得到高电平，由P3.7口输出高电平，三极管VTI截止，继电器K线圈失电，整个照明系统断电。若遇阴雨天或天到傍晚，RG1的电阻值变大，照明系统再度恢复供电。
　　
　　为应对意外情况的出现可在继电器的常开触点处并接一手动开关。控制系统采用+5V供电。

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