基于51单片机的声光双控楼道灯设计与制作.docx

摘要21世纪是世界科技飞速发展的一个时代，中国在科技行业上追求更高、更快、更远的目标也更进一步。市面上也出现了越来越多适应当代需求和发展的产品，在追求发展的同时也在规范着所有人保护环境、绿色可持续发展，所以可持续发展，降低现有的能源消耗无疑是当今社会需要共同完成的目标。然而，当今社会在能源上还存在着极大的浪费，比如学校、公司、社区等公共场所和居民区的楼道灯，长期开始未及时关闭甚至长期开启的现象是屡见不鲜的，这对能源造成了极大的浪费与消耗。在长期频繁的触摸墙体的情况下，无疑也是造成了损耗，后期需要花费大量的人力、财力弥补维修。针对这一社会现象，本次设计的课题为声光双控楼道灯，51单片机为芯片，当环境亮度高时，灯不亮；当环境亮度低于一定值得时候，为节约能源，采用声音控制，例如人行走时脚步声、踩踏声、击掌声、说话声等声源触发灯亮，在设定的时间内灯持续亮着，超过一定时间后，灯自动熄灭。关键词：节能可持续51单片机亮度声控AbstractThe21stcenturyisaneraoftherapiddevelopmentofscienceandtechnologyintheworld,andChina,spursuitofhigher,fasterandfarthergoalsinthescienceandtechnologyindustrygonefurthe.Therearealsomoreandmoreproductsonthemarkettomeettheneedsanddevelopmentofcontemporarytimes,whilepursuingdevelopment,butalsostandardizingallpeopletoprotecttheenvironment,greensustainabledevelopment,sntialareasofcorridorlights,long-termstartnottocloseintimeorevenlong-termopenphenomenoniscommon,whichhascausedagreatwasteandconsumptionofenergy.Inthecaseoflong-termfrequenttouchwall,isundoubtedlyalsocausedbywearandtear,laterneedtospendalotofhumanandfinancialresourcestorepair.osustainabledevelopment,reducingtheexistingenergyconsumptionisundoubtedlythegoaloftoday,ssocietytoachievetogether.However,thereisstillagreatwasteofenergyintoday'ssociety,suchasschools,companies,communitiesandotherpublicplacesandreside.Inviewofthissocialphenomenon,thesubjectofthisdesignisacousto-opticdouble-controlledcorridorlamp,51singlechipmicrocomputerischip,whentheambientbrightnessishigh,thelampisnoton;Whenthebrightnessoftheenvironmentislowerthanacertainvalue,inordertosaveenergy,soundcontrolisadopted,suchasfootsteps,stampede,applause,speechsoundandothersoundsourcetriggerlightsonwhenpeoplewalk.Inthesettime,thelightscontinuetolight,afteracertaintime,thelightsautomaticallygoout.Keywords:Energysavingsustainable51singlechipbrightnesssoundcontrolL绪论11.1 课题研究背景11.2 文献综述11.3 选题的意义和目的11.4 研究现状21.5 课题研究的内容21.6 课题的开发目标31.7 总体的设计思想32 .系统的设计方案分析与选择42.1 系统开发平台介绍42.1.1 KeiluVision442.1.2 AltiumDesigner42.1.3 STCJSP.V4.8042.2 系统开发相关技术52.2.1 C语言简介52.3 总体设计方案53 .硬件模块设计63.1 单片机系统电路设计63.1.1 单片机主控制电路的设计63.1.2 电源电路设计73.1.3 晶振电路设计73.2 光强度感应模块电路设计83.3 声音控制电路设计93.4 键盘模块电路设计93.5 显示屏模块电路设计104 .系统调试124.1 系统硬件调试124.2 系统软件调试124.3 系统软硬联调135 .系统测试145.1 测试内容145.2 测试原理155.3 测试结果155.4 实物展示156.总结17致谢18参考文献19附录201雌1.1 课题研究背景科技的进步伴随着衣食住行的水平逐步提升，人类开始意识到一切可使用资源，如石油、天然气、淡水、电能等能源是对我们赖以生存和发展的物质基础。关于能源紧缺或是不可再生或开发新能源的问题，也是近些年来在国际的政治、军事以及外交等方面不可忽视的焦点关注问题。现今的中国在很多方面都作为全球各个国家的领头羊，而中国的经济、军事和科技等的发展都离不开资源的强有力的能源支撑和保障。科技是发展的第一生产力，科技是决定一个国家乃至一个民族发展的速度与高度。科技的飞速发展带动了经济的发展带动了整个人类文明从原始的手工劳动逐步向机器代替部分劳动力发展，相比人力，科技研发出的一系列相关的产品，如汽车、手机、智能家居等无一不是在便捷人们的出行、生活和接收外界知识和信息的方式以及多样性；而在科技高速发展的同时，不可忽略的是资源问题，面对资源不足和快速消耗问题，随之而来的是即便捷又节能环保的可持续发展科技就显得尤为重要。21世纪，煤油灯时代一去不复返，取而代之的是数字电路技术实现节能环保的节能照明灯。采用有效的科学技术用来延长照明灯的寿命、实现节能环保的举措也变得越来越重要。而在日常生活中，学校、街道、机关等公共场所长明灯的现象屡见不鲜，长明灯不仅在资源上造成了极大的浪费，长期的人为开关，造成墙体的磨损，增大了维修费用、人力、物力的损耗。1.2 文献综述在文献中我获取到了系统流程图的设计思路和创新特点、系统的组成部分、电路图设计思路、系统代码架构思路、系统的各方面检测和调试经验，以及怎么去效率完成系统的焊接，如CPU、电阻、电容等快速焊接的方法。这些都非常有实际性的参考价值，可以让我对自己的声光双控的楼道灯的设计提供设计灵感和加快我对系统的设计与制作。1.3 选题的意义和目的电子信息工程的发展主要目标是在不需要倚靠人为的操作为前提，实现高度智能化，促使机器能够独立的按照人为设定的条件处理各种各样的工作。而该课题研究的声光双控楼道灯就是实现智能化的其中之一。自动照明灯前期应用模拟设计的电子技术，分立元件多，相对不可靠；对比现今的单片机发展趋势，可知已经趋于成熟相对完善，采用51单片机进行声光双控开关的研究与开发，在设计好相关电路之后，运用所需的编程软件来实现预期设定的功能，若发现问题，修改起来难度大幅度降低，运用操作起来化繁为简、更加灵活。人类的生活除了空气、食物、水等赖以生存的必需品外，“光”也无时无刻不在影响着人们的生活作息和生活方式等。世界上第一盏白炽灯在1879年著名科学家爱迪生发明产生，这一发明，意味着人类对光的生活方式进入了一个全新的时代。研究表明，白炽灯在工作时，电路中的电流通过灯丝产生热效应，而灯丝在发热过程中温度过高产生了大量的热能，使得很大一部分的能量被浪费掉，从而使得灯的寿命大大缩短。随着上个世纪90年代的绿色照明和节能理念思想全球化的盛行，在国家积极的搭理支持节能环保的政策下，大大的促进了白炽灯向节能灯发展的速度，同时严格监督节能灯的产量和质量的把控，在节能灯产业我国已经在逐步的上涨，趋于全球的领先水平。就节能灯方面还有很多的创造性和可能性，就灯光问题可以制作和设计更加便于人们生活和节能环保的产品以提升人们的生活质量和社会使用感。1.4 研究现状自1978年改革开放以来，我国在经济与科技发展迅速，各个地区对用电的需求也是与日俱增的，LED节能灯等的广泛适应，使得在电能的资源上大大的节约。节能灯替代白炽灯是不可逆转的趋势，其一节约了金钱，其二缓解了能源短缺的压力。节能意识和节能灯的广泛普及，使得中国在实现“节约型社会”和“环境友好型社会”的发展目标上取得了不容忽视的助力。随着时代的快速发展，每年夏季的到来，“电荒”越演越烈，这使得中国电力输出有了不小的压力，各个国家各个省份相继会出现电力不足，各相关部门也会采取区域性停电的举措缓解“电荒”。据相关部门的统计，我国的照明用电占所有电能输出的20%左右，推动节能灯的广泛使用，将大大减少国家在照明用电上的用电量消耗。在这种时代的大背景下，节能灯作为潜力行业在研发更好的产品和节能改革有着不容忽视的地位。1.5 课题研究的内容本课题就节能灯延伸出的关于声光双控楼道灯的设计与制作展开研究。数字技术的发展带动了很多相关行业的发展，就比如该相关节能灯研究课题，贴近我们的实际生活且息息相关。当今社会，有较多的楼道灯实在公共场所使用的，虽然是公共用电，但是大多数人的节能意识还是非常薄弱的，相比家庭用电多数电器处在待机状态，楼道灯更是长明不止，长期下来造成了严重的电能资源的浪费。在社区等楼道灯这一块，可以利用电子技术设计一种声光双控节约电能的照明灯用来代替传统的手工开关楼道灯。用声控和光控延时开关的照明楼道灯，当亮度低于一定值时，如天黑时，有人经过楼梯或者过道时，发出的脚步声、说话声、或者其他声音的时候，灯光自动亮起，在一定时间后，灯光自动熄灭；当亮度高于一定值时，灯光不再被点亮，此时声控失效。该研究与设计具有结构简单、消耗电能低、降低能耗消耗、稳定性好、灵敏度高等优点达到了节能环保、保护灯泡延长寿命、节省人力物力等好处。1.6 课题的开发目标开发目标有以下几点：(1)当亮度高于一定值时，灯不亮。(2)当亮度低于一定值时，可声控，灯自动点亮。(3)声控使得灯亮后，一定时间后自动熄灭。L7总体的设计思想(1)采用KeikIViSion4进行C语言代码编程工作，C语言广泛用于低层开发，具有高效、灵活、功能丰富、表达能力强灯特点。(2)采用AltiUmDeSigner进行原理图整体搭建，操作简单、方便进行修改。(3)单片机采用STCSP_V480向内部烧写程序。(4)将整个架构进行模块化设计，更加简明、通俗、易懂、不容易混淆。2.系统的设计方案分析与选择2.1 系统开发平台介绍安装和操作步骤如下：(1)采用AltiUmDeSigner绘制相关的原理图后，并完成相关元器件焊接工作。(2)下载KeilC51后，开始各个系统模块软件程序代码的编程。(3)下载软件STC-ISP后，通过该软件完成单片机主芯片程序代码的下载。(4)完成下载任务后，利用51单片机的开发流程，通过Keil4进行该课题的硬件模块各个程序代码的编写工程。2.1.1 KeiluVision4KeilUViSiOn4是在2009年2月份由英国ARM公司发布，这一软件引入了最新的窗口管理系统，能够将试图内的图标拖动到任意开发人员向拖动的位置，并支持多显示器窗口显示，增加了等多大众化的功能，高度灵活性以提高开发者的开发生产能力，高效的程序开发使得开发者更快的完成相关开发提升能力；为开发人员提供了一个整洁并且更加高效的环境用来应用开发程序。而在2011年的3月份，ARM公司发布了最新的集成开发环境，其编译器、调试工具实现与ARM的期间完美匹配。2.1.2 AltiumDesignerAltiumDeSiger是Altium公司开发推出主要应用在WindOWS系统下的一体化的电子产品开发系统，包含了开发室支撑所有核心必要技术功能点综合针对电子产品一体化，AltiumDeSiger形成了市场迄今为止唯一一款具有统一性质的应用方案，拓宽了设计的传统平台。该软件继承了ProteI软件功能的基础上，为设计使用开发者提供了更加便捷、轻松、容易掌握的全新解决问题的方案，在原理图设计、PCB设计、信号完整性的分析、设计输出等基于分离处理器和FPGA的嵌入式软件技术都缓解了单一堪称完美的综合到一起。AltiumDesiger针对集成了现代设计数据管理功能，提供了一个既满足当前，也满足未来开发需求的解决方案，使设计者在电路图的绘制和PCB设计的质量和效率都在原来的基础上有很大的提升。2.1.3 STCJSP_V4.80STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(IT)的51单片机，采用STC_ISP_V4.80向内部烧写程序。STCJSP,V4.80是由STC公司(宏晶科技公司）研发，可以向STCI2C5A、STC89C52等系列单片机内烧写程序。附带串口调试工具，可以用来调试串口收发数据的调试软件；也可以设置波特率等参数。该软件具有界面数据点清晰、并附带操作步骤等特点，适合新手操作，对所选的选项一目了然，容易查找数据点。2.2 系统开发相关技术2.2.1C语言简介步入大学所学的专业课程之一的第一门编程语言就是c语言程序设计。这是一门被广泛用于低层开发的面向过程、抽象化的一门通。作为一门入门编程语言，C语言有着自身独特的优势所在，在语法规则和思想上已经趋于成熟相对完善的建立起来。C语言可以作为低层开发的编程语言，自身优点是尤为突出的，集合了汇编语言的特点和高级语言的特点，在程序开发过程中，开发者可以凭借自身熟悉的结构依赖C语言在语法结构上限制小的特点去进行灵活的编写。C语言在结构上清晰、容易使用，最大的特点是在出错后，便于后期的调试、修改与维护，而这一特点建立在C语言是结构式语言，而结构式语言最大的特点就是在使用过程中，除了必要的信息交流外自身是互相独立的，这一结构使得开发者编写的程序代码和数据之间是彼此分隔化的。所以在构建大型的应用软件时，采用C语言参与操作系统和系统程序或者需要涉及硬件部分的环境，在工作进行编程应用的过程中的作用凸显相比其他高级语言来说更加的优秀。2.3总体设计方案关于声光双控楼道灯的设计与制作从需求获取、分析和对比等开始查找资料、初步选材、筛选、确定选材、系统构思、原理图、程序等。该涉及与制作采用了51单片机小系统，这一系统包含了复位电路、品振电路与电源电路，外加液晶显示与按键结合完成整个基础电路的架构，但在此设计中不需使用复位电路，电源开关按钮可充当复位按钮，每关闭重启一次系统，无需重置数值。在51单片机的选材上也进行对比，采用了性能更加优秀的STC12C5A60S2型号的单片机，与过去所学的STC80C51相比，在内部资源和驱动能力上更胜一筹，在8051指令和管脚上是完全兼容的，在晶振完全相同的情况下，该单片机是普通单片机运行速度的8-15倍。3.硬件模块设计3.1 单片机系统电路设计3.1.1 单片机主控制电路的设计该设计与制作选择的主控制芯片为51单片机，在选材方面与之前所用于设计与制作所用的STC80C51>STC89C52等单片机进行比较，采用了性能更加优秀的STC12C5A60S2型号的51单片机，STC12C5A60S2是宏晶科技生产的单时钟单片机，具有超强的抗干扰能力、高速、低能耗等特点，在内部资源和驱动能力比传统8051单片机如STC8OC51等上更胜一筹，这一单片机增强型8051CPU,指令周期为1T,相关的指令代码8051指令和管脚上是完美兼容的，在晶振一致的情况下，该单片机是普通单片机运行速度的8T2倍；有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM)可以提高运行效率，其中增加的P36引脚在断电时可以自动保存进EEPROM;具有容量大的程序程序存储器、FLASH工艺等优点。XTAlJCROUDcuonMOSLADC)15M ,CLKoUTAADCDPI AW 一一TtDRCPPOADC'2 .AJEXJNDP4RST:JALEP45JXAP4416碇AnPAfl图3.1STC12C5A60S2管脚图STC12C5A60S2常用引脚功能说明：VCaGND引脚：VCC为正5V待暖引脚，GND为负极电源引脚接地。WR/RD引脚：数据存储器的读/写选通。TO/Tl引脚：To(P34)与T1(P35)分别是外部计时器写入0引脚与1引脚。CCPO/CCPl引脚：P13CCP0和P14CCP1为A/D数模转换IO口引脚的同时，也为PWM输出控制引。P32INTO.P33INTl引脚:外部中断0/1。XTALl:内部时钟工作电路的输入和反向振荡放大器的输入XTAL2:反向振荡器的输出。RST:复位输入引脚；在振荡器复位器件时，需维持RST的两个机械周期的高电平时间。EA/VPP:是否允许访问进行。PSEN:选通信号用外部程序存储器。3.1.2 电源电路设计电源电路的设计是计算机应用系统中必不可少的，没有电源电路的供电，整个系统将无法正常运行，所以电源的可靠性等指标也直接影响整个系统的性能。供电系统是内个自动化控制系统中必不可少的一个部分，该单片机采用的工作电压为5.5V-3.5V（5V单片机），在开发板中使用USB接口输入电压，从图3.1单片机的管脚图中，可知供电电路的GND和VCC分别在20引和40引脚上，代表电源负极与电源正极。电源电路设计如下图所示：图3.2电源电路设计图3.1.3 晶振电路设计晶振电路是单片机最小系统内不可缺少的一个组成成分，起到了不可或缺的作用，在单片机系统内，晶振是为单片机系统提供基准的时钟信号，晶振结合了内部的电路产生了单片机做必须的时钟频率，时钟频率越快，那么单片机运行的速度也就越快，因此晶振也被称为晶体振荡器，由此可知，单片机的一切指令都是建立在晶振做出的时钟频率振荡之上的。图3.3晶振的实物图片晶振内部的时钟方式是由时钟电路与振荡电路组合而成的，其总要且必须的是将反向放大器的输入输出端的XTALI和XTAL2跨接在两个微调电容和石英的晶体振荡器的晶振电路之中形成完整的时钟电路，晶振在单片机运行过程中容易释放干扰的杂波，为了避免单片机被干扰，在晶振电路中两个电容的选择是要十分慎重的，该设计与制作选择了2个相同的电容为20pF（必须在IOpF50pF之间），从而提高了电容谐振的稳定性。品振电路图3.4晶振电路设计图从晶振电路设计图中可以看出，晶振电路的两端负载了两个电容后接地，另外两端与单片机的反向振荡放大器的XTAL2和XTALl引脚相连。3.2 光强度感应模块电路设计GY-30一款数字型光强感应由内部集成光电转换、ADC转换、IIC信号转换等电路芯片来驱动外围电路，GY-30电路的内部分为四个部分、分别为ADC转换电路、光敏二极管、HC逻辑电路、I/V转换电路，这一模块芯片应用范围十分的广泛，如手机、LCD显示、便携式游戏机、车载导航等。图3.5GY-30数字光感模块图3.3 声音控制电路设计声音传感器及声控装置，充当话筒或麦克风的作用，传感器的内部有一种电容式的驻极化话筒，这一种检测装置不能对噪音的分贝进行衡量，但是对声音极其敏感，在检测装置接收到外界传输的信息后，可以将接收到的糟乱信息通过一定的规律进行转换，从而变成电信号或者其他形式的信号输出。关于声音控制模块，该课题选用的是BH1750模块，BHl750模块是一款基于11C通信的16bit的数字型传感器。声音控制模块包括三个接口为VCC、GND和OUT,其中Our与VCC与单片机芯片连接，GND接地。当声音控制模块接收到信号时，将信号转变为电信号传输给单片机，再由单片机传输给LCD1602液晶显示当下的实时数据。电位器朝叱通二二二二i »» Ss ® 8M RH lpllg3. 3V-5V电磔 GfS信号称出（独地中输出）开关指示LED图3.6声音控制模块实物图片3.4 键盘模块电路设计键盘模块电路通过3个按钮控制初始光强度数值，当数值大于设定值时，模拟默认为白天,LED不亮；当光强度低于设定值时，LED可通过声控灯亮，持续10秒后，LED自动熄灭。图3. 7键盘模块电路图片GNDP30 P31P3?P33P54P35 s>>r由图所示，keyl为修改和确定按钮，key2为修改数值的增加按钮，key3为修改数值的减小按钮。key2与key3修改数值时，均为增加或减小100LeX。3.5 显示屏模块电路设计LCD1602液晶显示器是常用的显示屏。这是一种专门显示数字、符号或者字幕等的一种字符型点阵式的LCD液晶显示器。LCD1602的工作电压最佳为5.0V,工作电流在最佳电压下为2.OmA,显示容量为16X2个字符，芯片工作电压为4.5V5.5V（主控芯片一般为HD44780）o图3.8LCDl602实物图片一般来说，LCDI602有16条引脚，电路接线图如图所示:图3.9LCDl602接线图就该图说明如下：VDD接+5V、VSS接电源地。Vo为液晶显示的偏压信号，可接入IK的3296精密电位器，或者是同样阻值的RMO65/RMO63的蓝白可调电阻，两端分别接+5V的VDD和电源地VSS。RS是命令/数据选择引脚；WR是读/写选择引脚；E为使能引脚作用为执行命令,这3个引脚均接单片机的一个I/O;并行数据输入/输出引脚为DOD7。控制器接口操作时序：读状态写状态读状态写状态输入RS=LRS=LRS=HRS=HWR=HWR=LWR=HWR=LE=HDOD7=指令码E二高脉冲E=HDoD7=数据E二高脉冲输出DOD7二状态字无DoD7=数据无4.A为背光正极，K为背光负极。LCD1602工作原理图如下：X（结束）图3.10LCD1602工作原理图4 .系统调试4.1 系统硬件调试该设计的在完成实物制作前，首先需要最初的对总体设计的构思完成初步选材，根据设计总体功能筛选材料对比完成后选择最优部件，将需求列好材料清单，在网上对比产品和性价比，尽量在同一家店内买齐避免漏买和错买，各个模块之间的焊接需要洞洞板来焊接电路，所以在材料清单上还要备注洞洞板、焊接线、焊锡等材料，若选择面包板进行连接电路，则无需准备洞洞板、焊接线和焊锡等材料，但需要保证有充足的电阻和杜邦线。准备好材料之后，根据AltiUmdesigner将构思的电路图把本设计的总体电路原理图画好，然后根据设计的总体电路原理图把各模块的引脚焊接起来。在焊接时，一定要仔细看准各模块之间引脚的连接方式，并注意各模块引脚是否有空焊、漏焊和虚焊导致电路不通或局部不通，尤其是注意正极和负极的焊接引脚，若电路中引脚的正负极接反导致接通电路后电流过大很容易会烧毁电路。焊接好各模块之后，利用万用表手动检测各模块是否导通，如果导通则证明焊接没有错误，如果不导通，则证明焊接存在短路等错误问题。测试好各模块的焊接问题后，在验证各模块的单一功能是否能正常运行，如果每个单一模块的功能都能正常运行，那么可以把整个系统功能联合使用。4.2 系统软件调试该设计与制作的系统软件调试需要通过对模块化的程序编写，针对模块进行编写其所属功能可以方便后续检查环节的修改和确认，然后再把各个模块的程序组合起来生成hex文件。所以，在编写每个模块时在软件编程的基本函数编写在一个C文件夹中，并以该模块的名称命名，比如关于模拟路灯的LED灯在编写名称时就写LED（或led）,这样的名称编写可以在后续查看该模块代码时可以一目了然快速定位，从而大大提高软件编程的编程效率。以此类推，把本设计的模块代码全部编写完后，先试一下各模块是否调通基本功能，由此需要通过调用函数调试的方法使各模块的主函数或者其他一个动作函数能否实现功能，如果各模块全部都能实现理想功能初步调试，就可以在Keil软件把各个模块的功能进行整体编程，最后生成HEX文件。4.3 系统软硬联调该系统的实物在完成连接后，下一步则是需要把Keil软件编写编译后生成的HEX文件烧写到单片机中，此时需要用到程序下载软件STC-ISP通过数据线通过单片机上的P30和P31串口通信完成HEX文件的烧写。根据程序下载软件中的步骤完成对应的设定后完成烧写，此时硬件实物和驱动程序就融合为一体，驱动程序就可以控制单片机控制各模块完成本设计所要实现的功能。在测试总体功能时，首先验证驱动程序是否能驱动实物完成要求的功能点，如果程序可以驱动实物完成设计功能，则说明驱动程序的代码编写正确。如果程序驱动实物存在部分功能缺陷，则说明程序代码存在编写错误，可能是逻辑错误、模块组合错误等等。代码存在编写错误，需要根据功能出错点逐一验证程序，直到程序代码能够驱动实物完成设计要求的功能为止。软件编程过程非常琐碎，必须提足精神，将程序代码编写规则逐个模块的编写，最后才能成功实现设计所要完成的功能。5 .系统测试如果说调试是建设性的，那么测试破坏性的。测试时需要建立对自身程序或者硬件的一种信心，坚定的相信程序或者硬件等可以按照原本期望设定的目标执行。在评价一个系统、一个软件、一个硬件的特性和能力，测试及测试结果就是评价这一特性和能力的人和行为的标准。系统测试作为计算机的一部分与其他部分相结合在实际运行环境下的相关有效操作的测试，在该设计与制作上，主要进行功能测试，判断是否符合最初设定的各项任务标准。5.1 测试内容该设计与制作，测试内容主要是以功能测试为主围绕硬件部分展开测试。在完成焊接和软件烧录后，板子各个功能点是否正常，是否符合初设功能点，比如调节初始值的大小、是否能够声控、是否延时、延时的时长等，进行对比得出测试结果后，若存在问题，再针对缺陷进行修复。下面为测试的基本步骤：(1)测试范围(内容)：各个板块运行是否正常和是否符合实际任务点。(2)测试环境和辅助工具：较暗环境、手电筒、环境噪音(如说话声)。(3)绘制思维导图：根据需要完成的功能点和延伸测试进行绘制导图。(4)执行测试：根据导图完成各项功能点的测试(该测试无需测试用例)。(5)缺陷管理和修复：在完成测试后，若产生缺陷，针对出现的缺陷进行修复。思维导图如下图所示：5.2 测试原理根据测试内容该设计和制作主要针对硬件进行功能性测试，即黑盒测试为主。测试就是在发现缺陷或者错误而执行程序的过程，在原先预定的条件下，进行相关的测试操作，去探索和发现程序上的缺陷和不足，根据发现的错误去衡量一个程序的质量；根据测试的错误去判定这一程序是否符合预期的需求或者功能点。关于测试的量度主要为测试缺陷发现率、测试覆盖率和成功率（即总用例条数通过占比，此处无需写测试用例，采用思维导图进行延伸测试）。在测试过程中需要明白相关的测试原理，测试是寻找缺陷和发现不足的过程，根据排列组合可知在测试过程中想要穷举是不可能的，但在测试过程中需要保证一定的覆盖率，已确保测试本身需要是可通过的，关于一个程序的测试是有n种可能的，所以测试过程需要明白这一点；所有的测试都需要追溯到用户，关于硬件部分则需要追溯到最初提出需求的功能点本身；较早测试，要尽可能早的发现缺陷，在开发过程中应该与部分测试内容相结合，后期测试只是尽可能更多的发现问题，早期测试可以避免大量问题的堆积；重要的一点，不能方便自己测试而擅自修改程序，导致上下文环的执行不同，在发现足够多的缺陷时，可以进行“杀虫剂悖论”，即测试活动可以宣布结束。5.3 测试结果硬件部分主要进行功能性测试，按照测试内容与测试原则进行了相关的测试操作后，分别对51单片机芯片、控制按键、LCD1602液晶、声控模块、光控模块以及部分接线进行测试后，各个部件运行基本正常，偶现声控与光控操作，实际测试结果与设定不符合，声控模块在接收到声音后，LED模拟的楼道灯无反应；在光控模块接收到的亮度超过原数值时，LCD1602液晶屏上无实时操作数据显示。完成基本的功能测试后，得出上述测试结果，针对测试过程产生的缺陷进行了相关的模块、程序或是接线方面的排查，经过一定的调试后，多次重复相同及模块内的引申测试，完成缺陷的修复。5.4 实物展示实物图如图所示：图5.2实物图6 .总结本次毕业设计是基于51单片机的声光双控楼道灯，运用了大学四年所学的关于计算机的理论知识。从大四上学期毕业设计完成导师的选择后，整个设计从选材的选材对比购买到整个框架的设计到完整的系统板块的呈现，从最开始的选题到整个作品的完成，离不开我的指导老师张胜El老师的耐心指导，在遇到问题的时候，及时的给予反馈，引导式教学，开阔我的思维，让我在这个过程中发现问题解决问题，遇到难题虚心请教同学老师，到最终毕业设计的完成，都离不开他们的帮助与指导，衷心的表示感谢。虽然在此过程中，遇到了很多难题，查阅了很多的资料，很多方面不成熟也不完善，仍然需要进一步的改进。致谢光阴似箭，日月如梭，转眼间大学四年己接近尾声。回忘过去的4年，从懵懂无知到逐渐有了自己的人生方向流逝愿意为了自己的目标努力和奋斗的过程，所有悲伤与欢笑也都将尘埃落定。在大学即将画上句号的一刻，思绪万千，心情久久不能平静。从高中步入大学，从高中的应试教育转变成大学的开放独立的教学方式，不仅使我的知识结构和思维能力上了一个新台阶，更重要的是，各方面的素质得到了提高，很幸运我这四年能够遇到这么多良师益友，在学习上、生活上，还是各种社会实践上，一路互相鼓励和支持。相互促进相互成长。在这里特别是要感谢我的指导老师张胜IB老师，从论文的选题到系统的构思再到整个作品的呈现，就耐心指导我明确研究方向、鼓励我树立研究决心，给予了我许多建议，不断得督促我变得更好，在论文初稿完成后，针对我的论文不断提出细致的修改意见，他严谨的教学态度、循循善诱、忘我的敬业精神使我受益匪浅，在这里请接受我诚挚的谢意！深知路漫漫其修远兮，吾亦将上下而求索。大学生涯也随着这篇论文的结束而结束，种种难舍的情感将化作我前进的动力。愿在未来的学习和工作过程中能够有好的发展，相互勉励、相互监督，在今后的道路上更加自信的活出自我，做一个对国家对社会有贡献的人。参考文献1江泽明著，对中国能源问题的思考，2008年。2康华光著，电子技术基础，2006年。3索名何等著，基于555定时器的声光双控照明灯设计，2008年。4孟杰等著，声光双控节能灯电路设计，2012年。5魏炽旭等著，基于51军片机的智能台灯设计，2017年。6夏克祖等著，一种声光双控节能自动开光的研究，2001年。7左远东等著，基于AT89S52里片机控制的声光控开光设计与实现，2018年。8王冠军著，基于51军片机的汽车音响灯光控制器设置研究，2010年。9陈小跃著，基于51军片机的远程灯控制，2012年。10吴庭吴著，基于51军片机的哨位照明报警系统，2017年。11黄欣著，基于51里片机的节能灯光控制系统，2013年。12张德喜等著，基于军片机的声光开关控制系统的设计与实现，2016年。单片机系统模块显示模块光照传感器tCbl602代码部分：voidmain(void)EA=1;SysJnitI();系统外设初始化show1()；while(1)KeyDriverO;/调用按键驱动函数if(flag200ms=I&&step=0)/200毫秒到达执行且未处于设置状态执行(fla200ms=0;refreshBh1750();“，,广东女四手、院本科毕业设计(论文)if(tempvlue>setValue3)(qidong=1;led=1;LCdl602ShOWStr(9Q"")；else(qidong=0;if(Ied6=0)&&qidong=0)ledO=0;Lcd1602ShowStr(9,0,"Someone");elseif(led6=1)&&qidong=0&&ledO=1)Lcd1602ShowStr(9,0,'Noone");电脑快捷知识大全编辑本段一、常见用法Fl显示当前程序或者WindOWS的帮助内容。F2当你选中一个文件的话，这意味着“重命名”F3当你在桌面上的时候是打开“查找：所有文件”对话框FlO或ALT激活当前程序的菜单栏windows键或CTRL+ESC打开开始菜单CTRL+ALT+DELETE在win9x中打开关闭程序对话框DELETE删除被选择的选择项目，如果是文件，将被放入回收站SHIFT÷DELETE删除被选择的选择项目，如果是文件，将被直接删除而不是放入回收站CTRL+N新建一个新的文件CTRL+O打开“打开文件”对话框CTRL+P打开“打印”对话框CTRL+S保存当前操作的文件CTRL+X剪切被选择的项目到剪贴板CTRL+1NSERT或CrRL+C复制被选择的项目到剪贴板SHIFT+INSERT或CTRL+V粘贴剪贴板中的内容到当前位置ALT+BACKSPACE或CTRL+Z撤销上一步的操作ALT+SHIFT+BACKSPACE重做上一步被撤销的操作Windows键+L锁屏键Windows键+M最小化所有被打开的窗口。Windows键+SHIFT+M重新将恢复上一项操作前窗口的大小和位置Windows键+E打开资源管理器WindOWS键+F打开“查找：所有文件”对话框WindOWS键+R打开“运行”对话框Windows键+BREAK打开“系统属性”对话框Windows键+CTRL+F打开“查找：计算机”对话框SHIFT+F10或鼠标右击打开当前活动项目的快捷菜单SHIFT在放入CD的时候按下不放，可以跳过自动播放CD。在打开WOrd的时候按下不放，可以跳过自启动的宏ALT÷F4关闭当前应用程序ALT+SPACEBAR打开程序最左上角的菜单ALT+TAB切换当前程序ALT÷ESC切换当前程序ALT+ENTER将windows下运行的MSS窗口在窗口和全屏幕状态间切换PRINTSCREEN将当前屏幕以图象方式拷贝到剪贴板ALT+PRINTSCR