摘要：跟着社会的开展人们对照明的要求越来越高，照明越来越普遍化、多样化、耗能化，动力缺少问题也随之成为社会重视的焦点，LED作为一种新式光源，具有高效节能、绿色环保、运用寿命长等长处，代表着未来照明技能的开展方向。本规划是一种依据单片机STC12C5A60S2的LED自适应调光体系，经过光敏传感器感知外界光强，单片机体系依据此信号以PWM操控方法联合大功率LED驱动芯片ULN2003完结LED灯亮度调理的规划，然后完结光线强度的主动调理，以到达节能的意图。
跟着经济的快速开展，全球的动力耗费添加越来越快，随同而来的结果则是很多的环境被污染和生态遭到损坏，现在人们正在寻觅新的节能方法。
人类耗费动力的比较重要的方面其间之一便是照明，依据我国查询，我国每年照明的用电量到达3000亿度以上。假如悉数的白炽灯有LED照明灯替代，可节约的用电量将到达1000亿度。开发和推广使用节能体系，成为火烧眉毛的使命。LED作为一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯之后的第四代新光源。依据单片机的LED自适应调光体系，是一种典型的绿色照明方法，与传统照明比较，具有智能、节能、环保、寿命长、安全可靠等这些长处，这是代表着照明技能的未来。依据此本文规划了一种LED灯火主动调光体系，可以依据环境的亮暗主动调理光的强弱。该体系本钱低价，有很强的现实意义和广泛的使用远景。
1 体系硬件计划规划
硬件体系的各个组成部分和其应该完结的功用是：
1)主控单元。整个体系设备的中心部分，一切收集到的信号、数据要经过CPU的处理，并进行判别，宣布操控信号。
2)光信号收集模块。实时丈量环境光强度，然后进行光电转化和A/D转化，送入主控单元进行处理，作为判别光强度信息和监控的方针。
3)电源模块。为设备供给需求的电源，包含各种集成芯片需求的数字电源，收集单元需求的模仿电源和LED驱动电路的电源。电源要可以保证其稳定性，使各个单元可以正常作业。
4)按键电路。用于设置环境光报警值。
5)报警、显现电路。报警电路用于当环境光低于设定的环境光报警值时主动报警提示。显现电路用于显现环境光强度巨细。
6)LED灯驱动电路。驱动芯片ULN2003接纳单片机宣布的PWM信号来驱动LED灯亮、调理其亮度巨细。
2 体系规划计划
2.1 单片机的挑选
STC12C5A60S2单片机内部就自带高达60K FLASHROM，这种工艺的存储器用户可以用电的方法瞬间擦除、改写。并且STC系列单片机支撑串口程序烧写。清楚明了，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时刻也大大缩短。其间写入单片机内的程序可以进行加密处理，可以维护你的劳动成果不受侵略。重要的一点STC12C5A60S2现在的价格与传统51差不多，市场供应也很足够。是一款高性价比的单片机。考虑到MCS-51单片机具有较强的代表性以及该系列单片机材料较多，本规划选用STC12C5A60S2单片机来完结。
2.2 LED灯调光计划
选用脉宽调制(PWM)来调光。经过STC12C5A60S2发生的PWM波来调理驱动芯片，来完结调光的意图。PWM调光具有精度高，节能，易于完结智能操控的等特色。
本体系拟选用STC12C5A60S2单片机作为主控模块，由光电转化电路收集外界光强信号，经A/D转化送单片机处理，单片机依据处理结果智能调理输出PWM来操控驱动电路的电流巨细，并以此来调理LED的亮度巨细。
2.3 光信号收集电路
光线检测电路是比较重要的一个部分，其间要害的元件有两个，一个是光敏电阻，一个可调电阻。光敏电阻经过对当时环境光线的强弱来改动自己的阻值，然后改动其两头的电压，来到达操控LED灯亮暗的效果，还可以依据实际情况再加一个可调电阻，经过改动电阻的巨细来改动光敏电阻的灵敏度。假如以为天色还挺亮的，灯就开了，那就把电阻变大些，光敏电阻的灵敏度就下降了，这样就可以比及天暗下来时再开灯，相同的，天现已很暗了，灯还没亮，那就把电阻调小点，这样重复多调几回，就可以把LED灯调到一个最理想最合适的状况了。下图为光信号收集电路。
2.4 按键电路与报警电路规划
独立式键盘便是一个按键对应一个端口输入，每一个按键都有一个按键电路来区别是否有按键按下。这些按键可以直接与单片机I/O线相接或者是经过输进口与数据线相连接，结构比较简略。按键电路如图3所示。
环境光低于设定的环境光报警值时主动报警提示。图4为报警电路。
2.5 LED驱动电路规划
灯火驱动电路是整个体系中硬件电路的要害，他决议着整个体系的作业功用，并且本体系所选用的是PWM操控主动调光，来完结室内的亮度调理。
ULN2003是一种大电流驱动阵列，适用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡这些操控电路中。可直接驱动继电器这些负载。当输入5VTTL电平，输出则可到达500 mA/50 V。ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈设，由七个硅NPN达林顿管组成。ULN2003的每一对达林顿都都是串联一个2.7K的基极电阻，当作业在5 V的电压下它可以与TTL和CMOS电路直接相连连，可以去直接处理原先需求规范逻辑缓冲器。ULN2003是一种具有高电压大电流，是达林顿晶体管阵列系列的产品，ULN2003不仅在电流增益、作业电压方面好的特色。并且还有温度规模宽、带负载能力强这些特色，可以适用于各类需求高速大功率驱动的体系。
ULN2003的输出端可达500 mA/50 V。输出端的二极管学名为续流二极管。假如ULN2003的达林顿管输入端输入低电平使其截止，其驱动的元件是理性元件，则电流不能骤变，此时会发生一个高压;假如没有二极管，达林顿管会被击穿，所以这个二极管首要起维护效果。因为ULN2003是集电极开路输出，为了让这个二极管起到续流效果，有必要将COM引脚(pin9)接在负载的供电电源上，只要这样才可以构成续流回路。
因为本规划中需求用ULN2003来驱动灯，图5是LED灯的驱动电路。
2.6 电源模块硬件规划
因为现在我国居民最常用为220 V，50 Hz交流电，而体系需+5 V直流电，故电源模块选用220 V转12 V变压器，然后经桥式整流及LM317稳压芯片处理，最终经滤波后输出+5 V直流电压。电源模块电路图如图6所示。
3 体系软件规划及完结
3.1 体系整体程序
软件开端首要有必要对单片机进行初始化，其间初始化的内容包含：PWM的设定，定时器初始化，各I/O口的功用设定等。初始化完结程序后程序进入光线强度收集部分，并将处理了的数据经过关于联系的PWM输出，并显现相应的光线强度值。
3.2 光信号收集程序
光信号收集程序用ADC0832来对输入的光敏电阻的电压进行收集丈量，并将对应的数值存入相应的内存单元，其程序流程图如图8所示。
4 定论
本体系的首要长处是体系的功用全面一起到达了智能节能的要求，技能难点在于对光照强度信号的收集与对应灯火强度的操控。因为咱们选用的是光敏电阻，AD收集光敏电阻两头电压会经过光照强度的添加而变小，以此经过必定比例联系映射到PWM的占空比上来调理对应的光强度。
本体系制造的首要规划源泉来源于日子，因而立异之处也在于处理日子中一些比较常见的问题。光敏电阻收集信号，使用单片机进行处理，以到达便于操控的意图。当房间亮度不行时，台灯便会主动点亮，省去了黑私自摸开关的费事。本规划结构简略，有较强的实际意义。
