89C51型单片机在地下车库智能照明控制系统中的应用

袁梁狄

摘 要： 本文叙述了采用89C51型单片机来控制地下车库的照明系统。实践证明，通过89C51单片机控制地下车库照明系统，可以达到系统人性化、成本低、安装方便的特点。

关键词： 车库；智能；照明；控制；单片机

目前在地下车库的智能照明控制中主要是采用LED灯自带的感应器对自身的照明进行开关控制，当有车靠近该灯时，該灯就会亮，这种方式没有人性化；另一种形式是采用系统网络的控制形式可以达到人性化的控制效果，但这么庞大的控制系统设计成本高，不符合市场要求。本设计的控制模块通过485手拉手的连接，实现对地下车库汽车行驶路径的预测及照明节能的人性化控制。

1、系统的控制模块的硬件设计

本文论述的车库智能照明控制系统，包括若干个由RS485 总线相互连接的智能控制模块、微波传感器和照明灯，每个智能控制模块包括MCU 控制模块、电源和通讯模块，MCU 控制模块分别与通讯模块和电源相连接，通讯模块之间由S485 总线相互连接，所述智能控制模块还包括第一输入模块、第二输入模块、第一输出模块和第二输出模块；第一输入模块、第二输入模块外接微波传感器，第一输出模块和第二输出模块外接照明灯。

2、系统的架构与控制原理

本系统的工作原理是：当车从车库入口进来时，当第一微波传感器5 检测到车的时个，智能控制模块1 的MCU 控制模块发出控制信号使其控制区域的照明灯打开，当第二微波传感器6 再次检测到车的时候，说明车的路径方向是从第一微波传感器5 到第二微波传感器6，那么，智能控制模块1 的MCU 向RS485 总线1 发出信息，智能控制模块2 的MCU 控制模块接收到在RS485 总线1 的信息，说明车正往其控制区域行驶，这时，智能控制模块2 的MCU 控制模块提前打开其控制区域的所有照明灯。当汽车行驶到第一微波传感器7 的时候，因为有RS485 总线1 给过来的信号，智能控制模块2 的MCU 控制模块综合分析RS485 总线1 和第一微波传感器7 的检测信号，确定车的行驶方向是从RS485 总线1到第一微波传感器7，那么预计会经过第二微波传感器8，可能会经过停车区域4 或停车区域1，便发信息到RS485 总线2 中，因为连接RS485 总线2 中有智能控制模块3 的MCU 控制模块和智能控制模块4 的MCU 控制模块，所以智能控制模块3 的MCU 控制模块和智能控制模块4 的MCU 控制模块都收到了汽车可能行驶到此区域的信号，便提前打开智能控制模块3的MCU 控制模块和智能控制模块4 的MCU 控制模块控制的照明灯。如果车从智能控制模块3 所在区域经过，没有经过智能控制模块4 所在的区域，那么与智能控制模块4 的第一微波传感器11 将会检测不到信号，30 秒后便自动关闭停车区域4 的照明灯。车进入了智能控制模块3 所在区域，第一微波传感器9 检测到了信号，确认车已经从智能控制模块3 所在区域行驶，智能控制模块3 的MCU 控制模块向485 总线3 发送汽车行驶路径的信息。如果有多部车同时进入车库，而且有车从智能控制模块3 所在区域走，同时也有车从智能控制模块4所在区域走，那么第一微波传感器9 和第一微波传感器11 都检测到汽车进入的信号，下一步的控制和车从车库入口进来时相似，控制方法不变。

当汽车从车位1 里出来时，第一微波传感器7 检测到信号，智能控制模块2 的MCU 控制模块发出控制信号将停车区域2 的照明灯打开，同时只发信息到RS485 总线1，信号里有只打开一半的照明灯的内容，当智能控制模块1 的MCU 控制模块收到RS485 总线1的信号时，打开区域1 右边的照明灯（ 左边的照明灯先不开），当第二微波传感器6 检测到信号时，把停车区域1 的照明灯全部打开，如果智能控制模块1 前面还有RS485 总线，那么给RS485 总线发送信息，让下个智能控制模块的MCU 控制模块把其控制的照明灯全部打开。

如果需要检查照明灯的好坏，通过连接任意一个RS485 总线的智能控制模块的MCU 控制模块发出全开的命令，那么当其相邻的智能控制模块的MCU 控制模块接收到命令后，便全部打开其所在区域的照明灯。此全开命令发出后，通过接力的方式传递，如果同个智能控制模块的MCU 控制模块检测到连接其两端的RS485 总线都有全开命令，说明其相邻的智能控制模块的MCU 控制模块都已经收到此命令，此智能控制模块的MCU 控制模块停止发送命令。同样，全关命令可以以同样的方式实现。

3、结论

与现有技术相比，本控制系统有益效果是：

通过实时探测地下车库的来车，当有汽车在地下车库中行走时，自动控制打开车库中的照明灯；

此系统可以实现提前预计汽车的行驶路径，只打开汽车将要开往线路的照明灯，其它的照明灯不打开；

控制系统中的智能控制模块设定的控制程序是一样的，智能控制模块采用接力棒的方式，安装时只需要将各个模块连接起来就可以使用；当某个智能控制模块出现故障时，只需将出现故障的某个智能控制模块替换就可以正常使用，不需要重新设计控制软件。

参考文献

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[3]王科峰， 陈耿， 周寿持，等. 一种地下停车库之LED灯具智能照明系统及方法：N103826349A[P]. 2014