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智能照明控制系统的设计与实现

智能照明控制系统的设计与实现
智能照明控制系统的设计与实现

智能照明控制系统的设计与实现

湖南工商大学杨稳1,曾欣2,凌志友,刘小莉,胡慧超,赵新宇

( 1.湖南工商大学计算机与信息工程学院电子信息工程系,湖南长沙410205;

2.湖南工商大学计算机与信息工程学院电子信息工程系,湖南长沙410205)

(自动化应用2018年第8期)

赵新宇副教授

中文摘要:智能照明控制系统是针对目前普遍存在灯光常开的电能浪费和自习室或教室不能充分利用的现象而设计的。该智能灯光控制系统将单片机控制技术、ZigBee无线通信技术以及传感器技术融合于一体。通过BISS001集成芯片处理传感器采集到的室内人体红外和光照强度信息来控制继电器开关,ZigBee终端模块将照明信息传递给ZigBee协调器模块,ZigBee协调器模块通过串口与上位机通信,从而实现实时监控和记录照明使用率的功能。论述的智能照明控制系统在硬件方面主要包含传感器采集部分、数据处理部分和ZigBee无线传输部分;软件方面主要包含基于C语言编写ZigBee无线通信部分和基于C#语言编程的上位机部分。该智能照明控制系统在对提高教室使用率和节能两方面效果显著,符合当今校园节能环保的要求。

英文摘要:The intelligent lighting control system is designed for the common phenomenon of energy waste and insufficient utilization of self-study room or classroom.The system integrates SCM control,ZigBee wireless communication and sensor technology.The BISS0001 integrated chip processes indoor human body infrared and light intensity information collected by the sensor to control the relay switch.The ZigBee terminal module transmits lighting information to the ZigBee coordinator module, which communicates with the host computer through serial port, so as to realize real-time monitoring and recording of lighting utilization rate.The hardware of the system mainly includes sensor acquisition, data processing and ZigBee wireless transmission part.The software mainly includes ZigBee wireless communication based on C language and upper computer based on C# language programming.The system has a remarkable effect on improving the utilization rate of classrooms and energy saving, which is in line with the demand of energy saving and environmental protection in today's campus.

关键词:智能照明控制;ZigBee无线通信技术;传感器技术;C语言;C#语言

国家级大学生创新创业训练计划支持项目(教高司函〔2017〕40号)

作者简介:杨稳(1996-)、男,湖南衡阳人,电子信息工程,2014级,主要从事电子信息工程方面的研究;

曾欣(1998-)、女,湖南岳阳人,电子信息工程,2015级,主要从事电子信息工程方面的研究;

凌志友(1997-)、女,湖南岳阳人,电子信息工程,2015级,主要从事电子信息工程方面的研究;

刘小莉(1996-)、女,湖南衡阳人,电子信息工程,2015级,主要从事电子信息工程方面的研究;

胡慧超(1997-)、男,湖南娄底人,电子信息工程,2015级,主要从事电子信息工程方面的研究;

赵新宇,(1970-),男,湖南湘潭人,副教授,博士,主要从事信号检测与处理等研究。

一、引言

从物联网概念的提出到应用到各个领域仅仅花了几年的时间,而随着物联网的快速发展,生活中的许多地方因此发生了巨大的改变。家居生活的智能化,物流设备的自动化等,让我们体验到物联网带来的不仅仅是科技的进步,更是一种提高生活质量和整合资源的方法[1]。如今,随着国家经济水平的提高,人们的收入情况也变得十分可观,因此愿意投入更多的时间去学习,并让子女继续深造,由于学习的人数不断增加和校园的规模不断扩大,引发了校园用电浪费,以及教室、自习室不充分利用的现象[2]。晚上下课后,教学楼、自习室的灯光开关需要教学楼管理员手动关闭,浪费了大量的人力[3]。目前对解决这个问题有了迫切的需求,智能照明是解决该问题的关键技术之一。

二、系统构成和方案选择

本系统主要采用的硬件构成是CC2530ZigBee模块、5BISS0001传感信号处理集成模块、Windows操作系统的PC端。本系统主要采用的开发环境是IAREmbeddedWorkbench操作系统开发平台、MicrosoftVisualStudio2015C#编译环境。本系统主要采用的编程语言是C语言、C#语言。该设计的系统框图如图1所示。

图1 系统框图

三、硬件环境搭建

(一)基于BISS0001模块电路

图2为BISS0001内部框架图,它是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器及参考电源等构成的数模混合专用集成电路。该集成电路芯片在一些传感器控制和延时器控制器上得到广泛的应用。

图2 内部框图

图3所示的是可重复触发工作方式下的波形,由于本系统是实现人在灯亮的工作方式,所以不能让灯在有人的情况下熄灭,本系统使用的触发方式则是可重复触发工作方式,其工作过程可根据波形进行分析。其中与不可重复触发工作方式的主要不同在于配置引脚A的电平,当引脚A为高电平时,VC信号也为高电平时,则VS可以重复触发,使得VO在延时周期内一直为有效状态,即只要在延时周期内VS发生第二次触发就可以再次刷新延迟时间,当VS保持为高电平,则VO一直保持有效状态;若VS保持低电平,

则在延时周期结束后VO恢复为无效状态,并且,同样在封锁时间Ti时间内,任何VS的变化都不能触发VO为有效状态。

图3 可重复触发工作方式波形图

图3 可重复触发工作方式波形图

图4是本系统的功能应用电路图。由图可以看出,运算放大器OP1将从14引脚输入的热释电红外传感器的输出信号作第一级放大,然后从16引脚输出,并经由C3耦合,到13引脚输入到第二个运算放大器OP2,进行第二次信号的放大,并且将直流电压抬升,从OP2输出的放大信号送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器,检出有效触发信号VS去启动延迟时间定时器。同时结合光照情况,R3为光敏电阻,用来检测环境照度。根据光敏电阻的特性,当环境较明亮,光照强度强时,R3的电阻值会降低,使VC脚的输入保持为低电平,从而封锁触发信号VS,两者相结合控制有效输出信号VO。而输出信号VO 经晶体管T1放大驱动继电器去接通照明灯泡。其中输出延迟时间:Tx≈24576×R9×C7;封锁时间:Ti≈24×R10×C6。

图4 基于BISS0001模块电路图

(二)无线传输硬件电路

本系统通过ZigBee终端结点对BISS0001模块VO引脚输出电平高低情况的检测来判断照明情况[4],检测到高电平则说明照明灯是开启的,而检测到低电平则说明照明灯是关闭的,进一步处理该信息发送简单字符串到ZigBee机协调器[5],协调器接收到字符串后,再一步对字符串处理,将消息通过串口传输的方式发送至上位机[6],其电路设计如图5所示。本系统使用的四个BISS0001模块分别采集四处光照强度和热释电红外信号控制白炽灯开关,然后将四个模块的VO引脚循环采集后通过ZigBee无线传输到协调器和上位机显示并记录。

图5 电路设计总图

四、软件程序搭建

(一)基于ZigBee无线传输程序设计

程序是建立在协议栈库函数的基础上进行设计的,图6是程序流程图,程序执行中首先关中断,在完成端口和函数的初始化后,开启中断,协调器与终端相互连接完成组网[7]。这里的流程对协调器和终端模块都适用,两者不同的地方在于设置不同的ID和处理接收到信息的模式,相同的节点模块配置不同的模式可作不同的用途,同一块节点模块既可以充当协调器,也可以充当终端,同样也可以用作路由器使用[8],主要关注的是工作在OSAL主循环中需要执行的事件和事件处理函数,通过判断事件的优先级来控制事件被执行的先后顺序。这也是产品开发者需要了解和设计的部分。

图6程序流程图

终端:如图7的流程图,配置引脚为输入模式,定义终端模块传输ID号为0;表达了循环采集四个VO引脚的高低电平信息判断是否开灯,然后调用协议栈库函数的子函数将数据发送到最近的协调器上。当1区域、2区域、3区域、4区域的灯亮时,分别发送字符串“01\r\n”,“02\r\n”,“03\r\n”,“04\r\n”,当1区域?2区域?3区域?4区域的灯灭时,则分别发送字符串“10\r\n”,“20\r\n”,“30\r\n”,“40\r\n”。协调器:接收终端模块发送过来的信息,识别信息和相应的终端ID,接收“01\r\n”“02\r\n”“03\r\n”“04\r\n”“10\r\n”,“20\r\n”“30\r\n”“40\r\n”后,将信息向串口传输,配置串口波特率为9600,8位数据和一位停止位,最终在上位机显示。在传输的过程中发送\r\n是为了避免出现发送或接收的多个字符串在传输过程中合并成一个字符串的情况。在协调器事件处理部分的程序具体流程如图8所示,在初始化开启中断之后,该程序一直循环执行,即不停向上位机发送信息。

图7 终端事件处理流程图图8 协调器事件处理流程图

(二)上位机程序设计

上位机的设计以教室四盏灯的照明为例,通过创建窗体应用程序,实现将窗体设计和代码设计相结合,分别设计上位机的外观和功能。如图9所示,通过窗体设计器设计了上位机的基本外形[9]。

图9 上位机效果图

通过按下“打开”按钮实现打开串口的功能,图10是串口功能的流程,串口打开后可以通过“消息监控区”检查接收的信息是否出错,当信息传输出错时,以此排查出问题是出在ZigBee无线传输还是上位机图。

教室照明使用情况”栏实时显示四盏灯的开关情况,当对应的灯亮时,区域显示黄色并提示区域有人,当对应的灯灭时,区域显示灰色并提示该区域无人。

教室当日情况”栏记录的是当天该教室四盏灯的使用情况,图11是图表日历功能流程图,当只有一盏灯亮时照明使用率为25%,以此类推,两盏灯亮时照明使用率为50%,三盏灯亮时照明使用率为75%,四盏灯亮时照明使用率为100%,并通过曲线图显示。

“教室使用情况历史记录”栏则记录的是教室照明的历史情况。通过日历的形式查询过去该教室的灯光照明使用率,用粗体显示的是该天教室使用率高,使用率是通过时间来计算,按照一天照明8h,四盏灯叠加时间则是32h,当叠加时间超过16×60×60s时,即综合照明时间过半,则使当日显示加粗。

图10 串口功能流程图图11 图表日历功能流程图

五、调试与分析

在调试过程中,针对完成的实物(如图12)进行了以下实验:

图12 终端实物图

实验一,首先将测试分为白天和黑夜,测试前将四个传感器模块的感光调节滑变电阻和延时滑变电阻调节至相同位置。

在白天光照强度较强时,实验成员分别绕四个传感器探头一圈,结果为不能触发继电器开关,终端发送消息“10”“20”“30”“40”,上位机接收到的消息分别是“10”“20”“30”“40”,循环发送和接收,符合实验现象。然后让四位实验成员与传感器探头正对,改变实验成员和探头之间的距离,从10m距离缩小到0.5m,发现无法触发继电器开关。结果显示,光照强的环境下无法触发继电器开灯,结果和理想状况相符合。

在晚上光照强度低于模块所设定的感光值,作为本系统的实验重点部分,实验成员根据白天进行相同的行为,当有人分别经过传感器时,继电器依次触发,白炽灯也相应依次亮灭,终端发送消息“10”“20”“30”“40”,上位机接收到的消息分别是“10”“20”“30”“40”,循环发送和接收,上位机显示区域依次亮起。然后同样让四位实验成员与传感器探头正对,改变实验成员和探头之间的距离,从10m缩小到0.5m,发现人体距离传感器探头5m以内检测结果准确,当人体距离传感器探头5~8m时,传感器会出现误差,有时检测不到人体,有时则能检测到而触发继电器开关,当人体距离传感器探头8m以上,则完全感应不到人体。人体靠太近容易出现遮光现象,影响外界的实际光长强度。因此结果显示,传感器的有效范围为0.5~5m。

实验二,改变延时可变电阻,从最小值旋转至最大值,阻值大小由0变至200kΩ,记录人体触发继电器开关离开探测区后的延迟时间,结果显示延迟时间可变范围是16~300s。而后进行重复触发实验,让实验成员在触发继电器后离开可测范围扩大到10m以外,等待10s后迅速回到传感器可测范围内,发现白炽灯一直处于亮的状态,实验结果表明延迟时间可调,传感器模块处于可重复出发的模式。

实验三,改变ZigBee终端和协调器的距离,将实验成员分为两组,一组携带协调器和PC上位机逐渐远离终端节点,另一组则做来回触发四个传感器的行为。结果显示,两节点之间在空旷地区距离超出80m 后无法接收到发送出来的信息,在有墙壁隔绝的情况下,有效距离在30m以内。

最终实验结果与理论相符合,有效距离和延迟时间符合实际情况,误差范围较小,无线传输距离较短,但是可以通过扩展节点解决此项问题;调试过程中发现传输速率为1s,因此产生4s的延时,在更改为50ms 后,提高了传输速率,也依然保持了传输的稳定性能。上位机能实时显示和记录照明使用情况,对在其他极端环境下可能出现受各种热源?光源干扰,被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不被探头接收,受射频辐射的干扰,环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时会造成短时失灵等系列问题。需要在更多实验中发现,根据问题来优化程序和电路设计。

六、结语

智能照明控制系统是实现校园内照明自动控制和提高学校教室或自习室使用率的功能。该系统功能的实现能大大减少不必要的人力和时间上的浪费,为学生提供良好的学习环境,使学生能够全身心地投入学习[10],达到了很好的节能效果。同学们从上位机公共平台很快就能找到空教室学习和自习,教学楼管理员不用再到每一间教室进行查看并手动关电源开关,同时不会在出现“长明灯”这种浪费电能的现象。总体而言,该系统功能的实现具有一定的实用性和现实意义。

参考文献:

[1]胡金洋.基于ZigBee的嵌入式智能家居远程监控系统设计[D].咸阳:西北农林科技大学,2017.

[2]谭志强,杨俊杰,楼志斌,等.基于ZigBeeLightLink的楼宇照明系统设计[J].现代电子技术,2016,39(19):1-5.

[3]潘子辉,沈苏彬,吴振宇.一种基于ZigBee的智能家居自动服务提供方法[J].计算机技术与发展,2018,28(1):

200-204.

[4]陆睿.基于ZigBee的智能家居控制系统研究[D].南京:南京邮电大学,2017.

[5]阮家健.解读ZigBee技术的短距离无线数据传输系统[J].通讯世界,2017(10):99-100.

[6]何勉.基于嵌入式Web和ZigBee技术的智能家居系统设计与实现[D].西安:西安科技大学,2017.

[7]王飞,程建平,瞿少成.基于ZigBee路由算法的智能小区系统设计与实现[J].电子测量技术,2017,40(1):6-11.

[8]郑亚伟,陈曦冉.基于ZigBee技术的无线遥控照明系统[J].电脑知识与技术,2017,13(35):261-262.

[9]于合龙,丁民权,黄浦,等.基于ZigBee网络的人参生长监测及病害预警[J].吉林农业大学学报,2017,39(1):120-126.

[10]吴蜜.物联网技术应用与智慧校园建设的研究与实现[J].信息系统工程,2016(10):149.

智能照明系统设计

智能照明系统的设计 1引言 随着人民生活水平的不断提高,人们对工作和生活环境的要求越来越高,同时对照明系统的要求也越来越高。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例,节约能源和提高照明质量是当务之急。照明用电作为电力消耗的重要部分,已经占到了电力消耗的10%左右,并且随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高,照明用电还将不断增加。[1] 传统照明技术受到了强烈冲击。一方面,由于信息技术和计算机的发展对照明技术的变化提供了技术支撑;另一方面,由于能源的紧缺,国家对照明节能越来越重视,新型的照明技术得以迅速发展,以满足使用者节约能源、舒适性、方便性的要求。 智能照明系统是最先进的一种照明控制方式,它采用全数字、模块化、分布式的系统结构,通过五类控制线将系统中的各种控制功能模块及部件连接成一个照明控制网络,它可以作为整个建筑物自动化管理系统(BA系统)[2]的,一个子系统通过网络软件接入BA系统,也能作为独立系统单独运行,在照明控制实现手段上更专业、更灵活,可实现对各种照明灯的调光控制或开关控制,是实现舒适照明的有效手段,也是节能的有效措施。 智能照明系统可对白炽灯、日光灯(专用镇流器)、节能灯、石英灯等多种光源调光,满足各种环境对照明的要求。适用范围有:大型公共建筑,如会展中心、航站楼、客运站、体育场馆、大型商场等;博物馆、美术馆、图书馆等文化建筑和教学建筑;星级酒店和高档写字楼的宴会厅、多功能厅、会议室、大堂、走道等场所。 通过采用智能照明系统,可实现以下控制功能:

(1)时钟控制:通过时间设定实现各照明区域的不同控制。 (2)调光控制:通过照度探测器和调光模块,达到各区域照度值始终在预先设定值范围。 (3)区域场景控制:通过控制面板和调光模块,实现各照明区域的场景切换控制。 (4)动静探测控制:通过动静探测器和调光/开关模块,实现各照明区域的自动开关控制。 (5)手动遥控器控制;通过红外线遥控器,实现在正常状态下各区域内的照明灯具的手动控制和区域场景控制。 (6)应急照明控制:系统对特殊区域内的应急照明所执行的控制。 3智能照明控制系统原理与组成 智能照明系统是基于计算机控制平台的全数字、模块化、分布式总线型控制系统。中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信,利用总线使照明、调光、百叶窗、场景、控制等实现智能化,并成为一个完整的总线系统。可依据外部环境的变化自动调节总线中设备的状态,达到安全、节能、人性化的效果,并能在今后的使用中根据用户的要求通过计算机重新编程来增加或修改系统的功能,而无须重新敷设电缆,智能照明控制系统的可靠性高,控制灵活,是传统的照明控制方式所无法做到的。 智能照明的系统通常主要由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC接口、时间管理模块、手持式编程器、监控计算机(大型网络需网桥连接)等部件组成。 线路系统:总线式智能照明简单的开关特点:负载回路连线接到输出单元的输出端,控制开关用五类线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量,控制开关不受影响;开关距离较远时,只须加长控制总线的长度,节省大截面电缆用量;可通过软件设置多种功能(开/ 关、调光、定时等)。总线式智能照明系统双控电路特点:实现双控时只需简单地在控制总线上并联一个开关即可;进行多点控制时,依次并联多个开关即可,开关之间仅用一条五类线连接,线路安装简单省事。 控制方式:智能照明控制,采用低压二次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景(各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。 照明方式:智能照明控制系统采用“调光模块”,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同的舒适的氛围。

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

设计名称:智能照明控制系统组别:第五组 组长:XX 组员:XX

基于单片机的智能照明控制系统设计 随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能家居等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..

基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计

基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计 类别:网文精粹阅读:1013 对一些照明时间较长、照明设备较多的场所(如学校教室、商场等),其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜。由于缺乏科学管理和管理人员的责任心不强,有时在借助外界环境能正常工作和夜晚室内空无一人时,整个房间内也是灯火通明。这样下来,无形中所浪费的电能是非常惊人的。据测算,这种现象的耗电占其单位所有耗电的40%左右。因此,有必要在保证照明质量的前提下,实施照明节能措施。这不仅可以节约能源,而且会产生明显的经济效益。 1系统结构和工作原理 系统结构图如图1所示。本系统主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、单片机系统及控制电路组成。工作时,光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、室人是否有人等信息送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

2系统硬件设计 按图1构成的系统硬件电路如图2所示。为了使系统功能更加完善,在该系统中可以增加时间显示电路,用于显示当前的时间。由于该部分硬件与软件均已成熟,在此不做详细介绍。 2.1中心控制模块 目前较为流行的单片机有AVR和51单片机,从系统设计的功能

需求及成本考虑,51单片机性价比更高。AT89C52是拥有2个外部中断、2个16位定时器、2个可编程串行UART的单片机。中心控制模块采用AT89C52单片机已完全满足设计需要,实现整个系统控制。 2.2光照检测电路 如图2所示,当外界环境光照强时,光敏电阻R13阻值较小,则A点电平较低;当外界环境光照弱时,光敏电阻R13阻值较大,则A 点电平较高,将此电平送到单片机,由程序控制是否实现照明。 2.3热释电传感器及处理电路 2.3.1热释电红外线传感器 热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号。热释电传感器具有成本低、不需要用红外线或电磁波等发射源、灵敏度高、可流动安装等特点。实际使用时,在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜,这样可大大提高接收灵敏度,增加检测距离及范围。实验证明,热释电红外传感器若不加菲涅尔透镜,则其检测距离仅为2 m左右;而配上菲涅尔透镜后,其检测距离可增加到10 m以上。 由于热释电传感器输出的信号变化缓慢、幅值小(小于1 mV),不能直接作为照明系统的控制信号,因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路,使得传感器输出信号的不规则波形转变成适

基于单片机的楼道照明自动控制系统设计

基于单片机的楼道照明自动控制系统设计 1.设计内容 本次设计的内容为楼道照明自动控制系统的设计。它利用光敏电阻和热式电红外传感器,单片机等器件对楼道照明灯具进行自动控制。使电灯白天不亮,夜间有人走动时自动点亮,人走后延时一段时间自动熄灭,从而达到节能的目的。 2.设计方案和主要元器件的选择 2.1设计方案 本次设计的三个要求:第一电灯白天不亮,第二晚上有人走动时自动点亮,第三人走后延时一段时间自动熄灭。针对,电灯白天不亮,我们采用光控,采用光敏电阻,利用它的导电特性予以解决;针对行人走动电灯自动点亮,我们采用热式电红外传感器,利用它将热转化为电压的特性予以解决;针对延时,我们采用单片机的延时程序予以解决。 2.2 主要元器件的选择 (一)光敏电阻的结构和工作原理 1 结构 光敏电阻的结构和电路图形符号如图1所示。

光敏电阻又称光导管,它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。如图2所示光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时即可加直流电压,也可加交流电压。无光照时候,光敏电阻值(暗电阻)很大,电路中电流很小。当光敏电阻收到一定波长范围的光照时,它的阻值(亮电阻)急剧减少,电路中电流迅速增大,一般希望暗电阻越大越好,亮电阻越小越好,此时光敏电阻的灵敏度高。实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级,亮电阻在几千欧以下。 2 工作原理 用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物,硒化物等半导体。通常采用

涂敷,喷涂,烧结等方法在绝缘底上制作很薄的光敏电阻体及梳妆欧姆电极,然后接出引线,封存在具有透光镜的密封壳体内,以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里,它的电阻值很高。当受到光照时,只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度,则阶带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带,并在阶带中产生一个带正电荷的空穴,这种有光照产生的电子--空穴对增加了半导体材料中载流子的数目,使其电阻率变小,从而造成光敏电阻值下降。光照愈强,阻值愈低。入射光消失后,由光子激发产生的电子--空穴对将逐渐复合,光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。 (二)热释电红外传感器 任何发热体都会产生红外线,辐射的红外线波长跟物体温度有关。表面温度越高,辐射能量越强。人体的正常体温为36~37.5℃,其辐射的最强的红外线的波长为9.67~9.64um,中心波长为9.65um。故考虑采用热释电人体红外传感器(PIP)。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,其极化产生正、负电荷,随温度的变化而变化。 D端接电源 正极,G端接电 源负极,S端为 信号输出。由于

智能照明系统设计方案

智能照明系统 1、概述 办公环境不仅要有足够的工作照明,更应营造一个舒适的视觉环境,减少光污染。现代办公楼的照明已经成为直接影响办公效率的主要因素之一,因此,越来越引起人们的高度重视。做好照明设计,加强照明控制设计,已成为现代智能办公大楼的一个重要内容。据国内外有关资料介绍,办公照明用电量占整幢大楼能耗的约1/3,办公照明的设备费用(包括照明器件和配布线工程费)约占电气工程费用的10%以上,因此选择合理的照明方案,配置先进的控制系统,不仅能大大简化穿管布线的工作量,而且能有效地节约能源,降低用户运行费用,提高大楼管理水准,具有极大的经济意义和社会效益。在一些欧美发达国家,照明系统的智能化控制已成为智能化大楼不可分割的组成部分,而且应用范围越来越广。 智能照明控制系统的技术,随着现代建筑技术的发展而不断更新以适应各种建筑结构布局,不同灯具的选配,实现多样化的控制模式。由于这是一个开放式的系统,采用标准接口可以方便地与其它系统诸如BA、安保、消防等相互连接完成系统集成功能;同时利用系统配备的监控软件,大楼管理工作人员借助“友好”的用户界面,能极其方便地遥控、监控大楼所有控制设备的工作状态。 2、智能照明系统 长期以来智能照明在国内一直受到忽视,绝大多数建筑物仍然沿用传统照明控制方式。部分智能区域照明和定时开关功能,很难实现调光、场景控制等负责多变的功能,澳洲奇胜的C-BUS正是为了满足这些更高的照明需求而开发出来的新一代智能照明控制系统。就照明管理系统而言,它不仅要控制照明光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合做出相应的灯光处理,而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升照明环境的品质,确保在建筑物里工作和生活群体的舒适和健康。

智能照明控制系统的设计

基于单片机实现智能照明控制系统的设计 摘要 随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高,为方便生活人们越来越多的在各个场所引入照明设备,照明在能耗中所占的比例日益增加。为了达到方便生活的目的,这些照明设备有时会彻夜开着,从而造成了大量电力能源的浪费。据统计,在楼宇能量消耗中,仅照明就占33%,因此照明节能日显重要。现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。这几种开关各有自己的弊端,如声控型不适合环境嘈杂场所、触摸型虽然能自动关闭但不能自动打开、感光型开关在无人期间不能自动关闭……由此研究设计一种既智能又节能的控制系统来替代现有的产品是一件极其有意义的工作。本设计通过AT89C51单片机结合LED显示技术、红外传感技术、光感技术、延时技术、按键采集与处理等技术来实现对照明设备的智能控制。其原理为:1、单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭。2、单片机通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测,如果亮度满足生活需要则保持照明设备的关闭状态;如果亮度不够则由单片机同时检测BIS0001芯片是否采集到了人体热释电传感信号。3、如果芯片 BIS0001检测到人体信号,单片机立刻控制照明设备打开;如果该芯片没有检测到人体信号,单片机控制照明设备继续保持关闭状态。4、照明设备打开时,如果某一时刻单片机检测不到人体信号则延时一段时间后关闭,延时期间如果又检测到人体信号则结束延时。5、根据应用场所及使用人群的不同可以通过设置单片机P1.0—P1.4引脚的状态来设置不同的延时时间值。 本设计的程序采用C语言来编写,并且通过单片机仿真软件Proteus对程序进行仿真,大大提高了设计时间和设计的可靠性。 关键词单片机传感器 BIS0001 照明控制节能

舞台灯光控制系统的设计与研究 雷树培

舞台灯光控制系统的设计与研究雷树培 发表时间:2017-12-18T09:51:34.810Z 来源:《基层建设》2017年第26期作者:雷树培[导读] 摘要:随着生活水平的不断提高,人们对文化生活也有了更高的追求,观看舞台表演的人越来越多,为了更好的满足观众日益增长的观看需求,这也对舞台效果提出了更高的要求。 广州市东进软件开发有限公司广东广州 511450 摘要:随着生活水平的不断提高,人们对文化生活也有了更高的追求,观看舞台表演的人越来越多,为了更好的满足观众日益增长的观看需求,这也对舞台效果提出了更高的要求。在舞台表演中,舞台的灯光是其中一项十分重要的影响因素,其发挥着重大的作用,可以烘托和渲染舞台效果。近些年来,舞台的灯光技术随着科技的进步取得了不错的发展,越来越多的舞台灯光控制系统被应用到舞台上。随 着人们对灯光效果的追求越来越多,舞台的灯光控制系统的设计也逐渐复杂。本文针对舞台灯光控制系统的设计和研究进行深入的分析。 关键词:舞台灯光;控制系统;设计;舞台效果引言 随着经济的发展,人们的文娱生活也逐渐丰富。越来越多的人们去观看舞台表演,为了更好的进行观赏,观众对舞台效果也提出了越来越高的要求。舞台灯光在提升舞台效果中发挥着重要的作用,优质的舞台灯光可以完美的烘托舞台氛围,而且,舞台灯光的作用还不止于此,它还可以增强舞台艺术的渲染力,为舞台效果提供不同的时间和空间的场景效果,可以说为对舞台表演起到了支撑作用。所以,本文对舞台灯光的控制系统进行研究,分析其中设计和研究的原理。 1.舞台灯光的光源介绍 在舞台灯光中,光源可以满足舞台上对灯光的多种需求,还可以给舞台表演提供丰富的色彩。目前,在舞台上应用了很多光源,种类比较复杂,而且因为光源的发光原理不尽相同,所以将光源分成了发光光源、辐射光源和放电光源等。而且又因为光源的灯内压强不同,放电光源又被分为了超高压、高压和低压三种放电光源。一般在舞台设计中,最常用的就是超高压放电光源灯。而且舞台设计中应用比较频繁最高的是热辐射光源,常见的有白炽灯和卤钨灯两种,这两种灯有着不同的光辐射特性,在使用的过程中,拥有较小的色温和光通的衰减幅度。 2.舞台灯光控制系统的发展情况 从很早以前我们就开始使用舞台灯光控制系统,目前,我国的舞台灯光经历了从国外进口,到仿制外国先进产品,发展到现在的可以独立设计和制造舞台灯光,我国的舞台灯光控制技术取得了巨大的进步,完成了重大转变。发展到目前为止,我国的舞台电脑控制系统的处理器已经是以8位和16位为主了【1】。为了对舞台灯光信号进行更好的传输,采用无线的方式来控制舞台电脑灯光系统的数据传输,并且这种信号传输的方式有着更高的可靠性。 3.舞台灯光控制系统的设计 3.1舞台灯光控制系统的设计方案 在设计舞台灯光控制系统时,要先明确舞台灯光控制系统的有关性能要求,主要表现在五个方面:首先要求舞台灯光控制系统必须要能够支持标准的数字接口DMX512通信协议,这样就可以保证大多数的DMX512灯光数据都可以通过电脑灯控来进行运行;其次,需要通过无限传输的形式来传输相关的数据,实现通过无线数据传输来连接灯光控制台和电脑灯;接下来,要求DMX512的控制通道中要拥有光圈通道、聚集通道、色温控制通道等;第四点,就是要求舞台灯光控制系统有较好的切换效果功能,且要有比较稳定的场景;最后一点就是要求舞台灯光控制系统要包含18路步进电机的驱动系统,而且这个系统中要有图案变化机、光闸电机和CMY颜色混合电机等。 另外,在设计舞台灯光控制系统时,连接灯光控制系统和光源步进电机驱动模块的纽带应该是无线通信。在选择无线通信系统时,可以选择单片射频收发芯片NRF905以及其他外围元件,当数据处理器发出DMX512信号时,NRF905模块就会将收到的信号传输到步进机的译码处理器中,然后处理器就会就会发出相应的指令。在处理信号的过程中,根据以往实际应用得出来的结果显示,将STM32F103VET6当做是舞台电脑灯信号处理控制系统的主控器。为了使所有的步进电机都受到舞台电脑等控制系统的控制,我们可以让所有的PWM端口都连接在速度相同的步进电机上。 3.2舞台电脑灯的内部系统 舞台电脑灯的内部系统包括机械控制系统和光学控制系统两种。其中,机械控制系统包括CMY颜色混合电机、18步进电机以及X轴和Y 轴等。通过分析电脑灯的工作原理以及其应用特点,我们将舞台电脑灯的控制系统又进行了划分,分为以下九种:关闸、调焦控制、频闪、旋转、特效自传和CMY颜色混合等【2】。 在光学设计中,我们需要慎重考虑光源的光通量的利用率。光学系统在舞台电脑灯中应该考虑的性能指标有很多种,包括光斑的大小、饱和度以及均匀性等等。一般有两种因素可以影响到这些性能指标,其一就是在光路设计中的镜面反射系统,表面存在着一些纹路,并且有刻度的抛物面反光镜,这些反光镜可以产生比较均匀的混合光束;其二就是有关光源的使用材料以及这些材料的整体系统结构。目前,业内使用最好的就是1200W短弧双端金属气体放电灯管,这种灯管有很多特点,比如有稳定的显色性、很高的亮度、较高的色温等等。当周围的灯光变暗的时候,短弧放电灯管仍然可以保持比较好的色温。但是,没有绝对完美的事物,这种灯管也有一定的缺陷,由于这种灯管是通过内部填充剂通过电弧来成像的,所以有的时候它会出现电弧光失效或者色带失效的现象。 3.3舞台电脑灯控制系统的步进电机选型 步进电机是一种通过脉冲来控制信号的一种设备,它可以将信号转换成角度信号,在舞台电脑灯控制系统中应用十分普遍。步进电机的种类也十分的多,像是反应式步进电机、永磁式步进电机以及混合式步进电机等,在设置舞台电脑灯控制系统时,可以根据周围条件因素的限制或者是灯光需求选用不同种类的步进电机。 3.4舞台灯光控制系统的硬件设计 组成舞台的灯光控制系统少不了各种各样的硬件设备,所以我们应该对所需要的硬件提前进行设计。舞台灯光控制系统中的硬件设计基本分为五个部分,分别是步进电机驱动控制部分、数据处理部分、温度采集高温保护模块、无线通信部分以及电源部分。这五个部分缺一不可,是相辅相成的。这些硬件系统的作用主要是进行高温保护、定位和控制X轴电机以及定位Y轴电机等等。 3.5设计舞台灯光控制系统的软件

智能照明系统设计说明

1、概述 “节能、智能科技与美学是21世纪建筑业的主题。” 现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%,建筑界已经引入“绿色”照明的概念,其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应和动静传感器等新技术。现代东莞商业中心环境不仅要有足够的工作照明,更应营造一个舒适的视觉环境,减少光污染。照明已经成为直接影响工作效率的主要因素之一,因此,越来越引起人们的高度重视。做好照明设计,加强照明控制设计,已成为现代化东莞****智能化设计的一个重要内容。 2、项目需求分析 作为大量使用灯光的建筑,对于智能照明的需求具有以下特点: 控制区域类型较多,包括大堂区,走廊,楼梯间,电梯厅等;以及6-38层写字楼的公共走廊,室外亮化景观照明,地下车库照明,地下商业部分等的照明控制。 ●灯光耗能量大,因此对于照明节能的要求较高,效果要求显著; ●人流量和照明量存在线性比例关系,人流量越多,需要打开的光源越多; ●顾客对于灯光有较高的指标要求,在不同的区域、不同的场合来设置不同的场景。 根据本项目业主、设计单位针对本项目的直接沟通交流,并结合以往智能灯光在项目实施中的实际经验,我们对于本项目各控制区域需要用到的控制手段分析如下:

3、方案设计 根据需求,我们设计以下控制方案: 照明控制区域说明: 3.1公共区域(大堂、走廊、电梯厅) 走道、电梯厅在*****是必不可少的,在大楼走道、电梯厅等区域的照明是最能体现智能照明的节能特点。没用到智能照明的情冴下,当走道无人经过的时候灯却依然亮着,这就大大浪费了电能,而智能照明系统可以有效的进行管理。 大堂 大堂是客人进入****商务区的必经之路,是光临****的第一感觉,其灯具的选用和灯光布置不只是为了大堂照明的需要,更应考虑照明的气氛及照明与建筑装潢的协调。作为一个高级大楼的大堂应该最大限度地为客人提供一个舒适、优雅、端庄的光环境。 大堂采用场景控制,在大堂内配置可编程控制面板迚行灯光控制。通过可编程控制面板可以实现多种不同场景的切换,如:“白天模式”、“傍晚模式”、“夜间模式”等,不同模式开启不同的灯光。 同时,在一层的大堂内配置一个液晶触摸屏,该触摸屏可对整座大厦内所以智能照明受控回路的控制。 走廊 走廊采用自动照明控制,正常工作时间全开,非工作时间改为减光照明,节假日无人时可以只亮少量灯。在电梯厅入口处配置一个可编程控制面板,可根据需要手动控制就近灯具的开关。在走廊通道中,配置相应数量的红外感应器,可实现随着人员走动开启灯光的功能。当人员离开红外探测范围内,灯光延时自动关闭。 下图为公共区域(走廊)照明控制原理图(仅供参照): 值班模式:半开

智能照明控制系统方案设计

灯光控制系统方案

一、系统概述 系统原理概述 系统所有的单元器件(除电源外)均内置微处理器和存储单元,由一对信号线(UTP5)连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能,通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时,输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播,所有的输出单元接收并做出判断,控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源,还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时,通过专用接口 元件及软件,可能 直截接入电脑进行实时监控,或接入以太网进行远程实时监控。因此在设计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制,模块化结构,可靠性高。任何控制模块均内置CPU,每个输入模块(场景开关、多键开关、红外传感器等)都可直接与输出模块(调光器、输出继电器)通讯(发送指令→接受指令→执行指令),避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成

诺雅照明控制系统是一个开放的系统,通过专用接口软件,可方便地与其他系统连接,如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。

系统结构图

二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点: 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板,根据一天中的不同时间,不同用途精心地进行灯光的场景预设置,使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景,使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计,能营造出一种温馨、舒适的环境,增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣,从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感,不同色彩的环境气氛,不仅使学生有个很好的学习环境,而且还可以产生一种艺术欣赏感,对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理,根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置,不需要照明的时候,保证将灯关掉;在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮,智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明;系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮,或达到所要求的亮度,从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高,其寿命则成倍降低。反之,灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此,适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有

基于PLC的校园照明智能控制系统设计

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 [摘要]目前,大多数校园照明系统仍然使用人工控制,其缺点是控制复杂、修理困难、容易发生误动作。针对这种情况,本设计使用西门子S7-200PLC代替传统的人工控制校园照明系统。采用了PLC智能控制,系统稳定可靠,完全满足学校的照明要求,校园照明系统主要有道路控制输出信号、景观灯输出信号、公共绿地输出信号,根据PLC 控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图及编写校园照明智能控制系统梯形图控制程序。最后经过模拟仿真运行,能够实现当设备发生故障或出现某些不正常运行情况时,由自动控制变换人工控制,在排除故障后再次实现自动控制满足照明智能控制系统的要求。 [关键词]照明系统;西门子S7-200;输出信号;智能控制 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller Electrical Engineering And Automation Specialty* * * Abstract:At present the illumination system of the majority of our campus is still using the traditional manual control system, whose disadvantages are complex control, difficult to repair, prone to malfunction. For this situation, this paper uses the Siemens S7-200 and designs the system to control the campus lighting system instead of traditional artificial control,Programmable Logical Controller intelligent control system was adopted on the new campus, the control system is reliable enough to meet the requirement of campus lighting, The system mainly includes incident the output signal of the road、the decorative lights and the green fields. Which composes the I/0 allocation tables and flowing diagram and the ladder diagram control programs of the illumination system of the campus. Through the simulation, it is able to turn to manual control from the automatic system when the facilities generate the phenomenon of the malfunction and abnormal,the automatic system turn on after people to find and orderly deal with the malfunction ,and fulfills the requirements of the system of the intelligent control. Key words:The illumination system; Siemens S7-200; the output signal; intelligent control

基于PLC系统的校园照明智能控制系统毕业设计论文

* * * 大学 本科生毕业设计(论文) 学院(系):电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生: 指导教师: 完成日期2012 年5 月 ****本科生毕业设计(论文)

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller 总计:27 页 表格: 2 个 插图:15 幅 *****本科毕业设计(论文)

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller 学院(系):电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生姓名: 学号:104091120032 指导教师(职称): 评阅教师: 完成日期:

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 电气工程及其自动化* * * [摘要]目前,大多数校园照明系统仍然使用人工控制,其缺点是控制复杂、修理困难、容易发生误动作。针对这种情况,本设计使用西门子S7-200PLC代替传统的人工控制校园照明系统。采用了PLC智能控制,系统稳定可靠,完全满足学校的照明要求,校园照明系统主要有道路控制输出信号、景观灯输出信号、公共绿地输出信号,根据PLC 控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图及编写校园照明智能控制系统梯形图控制程序。最后经过模拟仿真运行,能够实现当设备发生故障或出现某些不正常运行情况时,由自动控制变换人工控制,在排除故障后再次实现自动控制满足照明智能控制系统的要求。 [关键词]照明系统;西门子S7-200;输出信号;智能控制 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller Electrical Engineering And Automation Specialty* * * Abstract:At present the illumination system of the majority of our campus is still using the traditional manual control system, whose disadvantages are complex control, difficult to repair, prone to malfunction. For this situation, this paper uses the Siemens S7-200 and designs the system to control the campus lighting system instead of traditional artificial control,Programmable Logical Controller intelligent control system was adopted on the new campus, the control system is reliable enough to meet the requirement of campus lighting, The system mainly includes incident the output signal of the road、the decorative lights and the green fields. Which composes the I/0 allocation tables and flowing diagram and the ladder diagram control programs of the illumination system of the campus. Through the simulation, it is able to turn to manual control from the automatic system when the facilities generate the phenomenon of the malfunction and abnormal,the automatic system turn on after people to find and orderly deal with the malfunction ,and fulfills the requirements of the system of the intelligent control. Key words:The illumination system; Siemens S7-200; the output signal; intelligent control

智能照明控制系统毕业设计

智能照明控制系统毕业设计 篇一:基于单片机的智能照明控制系统设计 本科生毕业论文(设计) 题目室内智能照明控制系统的研究与设计学生姓名李天顺学号 XX专业班级建筑电气与智能化10101班指导老师曾进辉 XX年11月 基于单片机的智能照明控制系统设计 摘要 随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础,实现了通信、信号采集、控制与显示等功能。使用光电子镇流器,使光源具备自动调节功能。文中详细地

描述了控制电路的设计过程,包括:光信号取样电路、人体信号采集电路、键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路、看门狗电路以及信号处理电路等。对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。 工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。 关键词:智能控制,主控制器,分控制器,单片机,定时控制 The Control System for Intelligent Lighting Based on Single–chip Microcomputer Author: Li Guozhong Tutor: Sun Man Abstract With the rapid development of electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electric power, electron, intelligent building and so on. Microcomputer, as the subject and

房间自动照明控制系统设计毕业设计论文

毕业设计说明书 基于单片机的房间自动照明控制系统设计

Undergraduate Design(Thesis) The Intelligenc Control System Design of Room Lighting Based on MCU BY JI Jiangkun Supervised by Associate Lecturer LU Danhong School of Electric Power Engineering Nanjing Institute of Technology June 2008

嵇江坤:基于单片机的房间自动照明控制系统设计 摘要 随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。同时楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。 本文阐述了照明的控制方式设计原理与实现方法。以设计过程为主线,分别从硬件和软件两个方面描述设计过程,即从硬件电路的设计方法到实现所要求功能的软件技术。该照明控制系统的控制器分别是以AT89C51 单片机为基础,实现了控制与显示等功能。文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:与LCD显示电路,照明灯控制电路以及看门狗电路等。对于软件设计主要有控制器、程序设计与灯光控制、键盘扫描与LCD显示等程序设计。该功能是:通过人体释热红外线传感器,光敏三极管和AT89C51单片机控制的照明灯实现开启、关闭、调节房间亮度功能。 关键词:单片机,手动控制,自动控制,人体释热红外线传感器,光敏三极管

智能照明控制系统设计方案

正奇金融广场 智能照明控制系统 设 计 方 案 书 项目名称:正奇金融广场 项目类别:智能照明控制系统 文本类型:设计方案

概述 *****多功能商业大楼。该大楼智能照明控制系统为地上二至五层,其主要功能区有上百间商铺,走廊,卫生间及一些公共区域。

第一部分:前言 网络时代的发展,应引入智能化的概念。在传统的楼宇自控系统中,一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。但近年来,随着经济的发展和科技的进步,人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求,使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在楼宇大厦建设热潮中,各大公司企业和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。商业楼宇大功率动力和制冷设备比重较少,照明灯具则相对比重更多。使用照明控制系统,更能体现其在节能与管理方面的优势,提高学校的科学管理水平。 节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式,只能是白天关灯,晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后,我们可以根据不同场合、不同的人流量,进行时间段、工作模式的细分,把不必要的照明关掉,在需要时自动开启。同时,系统还能充分利用自然光,自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式,在保证必要照明的同时,有效减少了灯具的工作时间,节省了不必要的能源开支,也延长了灯具的寿命。 第二部分:商场用电现状 2.1商场用电概述 随着改革开放的不断深入和发展,各行各业正在发生着日新月异的变化,建筑行业的崛起和变化更是来势迅猛、内容纷繁,现代化的建筑千姿百态、造型各异并逐步呈现出高、大、全、新的特点。现代建筑的层数越来越高,占地面积越来越大,内部设施越来越完善,功能越来越齐全,所用设备和材料则越来越新。商业建筑的发展必然伴随着照明创新的繁荣,现代商业建筑照明设计的发展趋势

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