毕业设计（论文）
题目：阅览室照明控制系统设计
学习中心：重庆信息工程专修学院奥鹏学习中心年级专业： 0409级电气工程及自动化
学生姓名：王雅学号： 0451480372 指导教师：韩亚军职称：讲师
导师单位：重庆信息工程专修学院
中国石油大学（华东）远程与继续教育学院
论文完成时间：年月日
毕业设计（论文）任务书
发给学员王雅
1．设计论文题目：阅览室照明控制系统设计
2．学生完成设计论文期限：年月日至年月
日3．设计论文课题要求：完成阅览室照明的智能控制，通过室
内光线的强弱，再根据室内人数的多少，来控制开灯的数目，从而达
到节能的目的，减少管理人员的工作量。
4．实验（上机、调研）部分要求内容：
5．文献查阅要求：. CMOS集成电路原理及应用[M].北京:光明
日报出版社,1987
[2] 蔡雅铮.计数器及其逻辑设计[M].北京:高等教育出版社,1985
[3] 黎民.数字计数器的制作与使用[M].香港:香港万里出版社,1982
[4] 朱达斌.模拟集成电路的特性及应用.北京:航空工业出版社,1994
6．发出日期：年月日
7．学员完成日期： 2007 年 12 月 23 日
指导教师签名：
学生签名：
在阅览室的门上安置一个光电可逆计数器，记录在阅览室内的人数，进一个人计数器加一，出一个人减一，当人数为0的时候，电灯在任何情况下都不会被点亮。2，在窗口附近，安装一个亮度传感器，测自然光亮度。当人数大与0时，如果室内光照达到预先设置的值（晴朗的白天），室内的灯全灭。当室内光强达不到预先设置的值时（夜晚或阴天），判断人数，亮灯个数基数+变数。本系统通过判断人的进出情况，把自习室当前的人数同过LED数码管动态显示出来。并综合人数和室内亮度判断亮灯的情况。学校图书馆的阅览室，自习室以及书库等地是出入人数较多的地方。因此，这些地方的灯光照明几乎是从上班开始直到下班为止，不管这些地方是否有人，也不管有多少人。当日照满足照明度要求时，把灯熄灭，一旦自然光照度难以满足人的需要时，不能及时打开灯光，给人的视力带来损害。显然这种照明方式，从照明的角度上来说是非节能的；从人的角度来看，根本不能满足人的基本的照明要求。科技以人为本，从人的需求出发：即在有人活动的地方必须有足够的照度（无论是日照还是人工照度）；没有人的区域，应该熄灭灯光，以节约能源。关键：校园智能照明系统光控灯光电可逆计数 LED显示屏
i
目录ii
第1章前言 1
第2章智能照明控制系统 3
2.1 智能照明控制系统的优越性 3 https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 3
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html,率 3
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 实现多种的照明效果 3 https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 提高管理水平 3
2.2 校园照明控制系统的基本组成部分 4 https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 照明控制器 4 https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 可编程开关 4 https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 照度传感器 4
2.3 图书馆 4
第3章光控灯 6
3.1工作原理 6
3.2 制作与使用9
第4章光电可逆计数器11
4.1光电可逆计数器系统的原理11
4.2器件选型12
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 接收电路 12
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 放大整形电路13
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 计数器13
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 译码器14
4.3设计15
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 电源的制作15
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 光信号的放大整形电路制作15 https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 十进制计数单元的连接 16 https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 与显示器的连接 17
第5章 LED显示屏及转换18
5.1 LED的优点18
5.2 LED显示屏18
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, LED 点阵电子显示屏18 https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 系统硬件设计19
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 显示与控制的设计20
5.3 单片机动态显示控制21
5.4 PC机控制程序22
第6章结论25
致谢26
参考文献27
第1章前言
新校园的建设也要适应这个网络时代的发展，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。而在大学新校区的建设热潮中，各大高校和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。相对商业楼宇而言，大学校园里的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。随着经济的发展，我国的智能建筑发展很快，对智能建筑的内涵理解为通过综合配置建筑物内的各功能子系统，以综合布线为基础，以计算机网络为桥梁，全面实现对通讯系统、办公室自动化系统、大楼内设备的综合管理。为了节能，其照明系统已控制到假设15分钟内一个办公区域的全部员工仅操作电脑，而不出现人员走动，那么，该区域内的照明系统就将其感应为无人工作而自动熄灭灯光。为此，本文设计了一种节能照明系统，该系统用于图书馆的照明，亦可以用于学校教室等地。
学校图书馆的阅览室，自习室以及书库等地是出入人数较多的地方。因此，这些地方的灯光照明几乎是从上班开始直到下班为止，不管这些地方是否有人，也不管有多少人。当日照满足照明度要求时，把灯熄灭，一旦自然光照度难以满足人的需要时，不能及时打开灯光，给人的视力带来损害。显然这种照明方式，从照明的角度上来说是非
节能的；从人的角度来看，根本不能满足人的基本的照明要求。科技以人为本，从人的需求出发：即在有人活动的地方必须有足够的照度（无论是日照还是人工照度）；没有人的区域，应该熄灭灯光，以节约能源。
根据满足人的基本照明的要求，必须有两种传感器：一是探测人体活动区域的传感器，一是照度传感器。为了让灯光控制自动化，必须进行联动，使用微处理。
第2章智能照明控制系统
2.1 智能照明控制系统的优越性
节能
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，只能是白天开灯，晚上关灯。而采用了智能照明控制系统后，我们可以根据不同的人流量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。控制系统实现了阅览室高效照明工作模式，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，也延长了灯的寿命。
提高效率
良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。合理地选用光源、灯具及性能优越的照明控制系统，都能提高照明质量。智能照明控制系统具有开关和调光两种控制方法，可以有效地控制照明场所的平均照度值，从而提高照度均匀性。同时，系统能根据不同的时间段，人们的不同需要，自动调节照度。
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 实现多种的照明效果
智能照明控制方式可以有效地控制照明场所的平均照度值，从而提高照度均匀性。同时，系统能根据不同的时间段，人们的不同需要，自动调节照度。
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 提高管理水平
智能照明控制系统是以自动控制为主、人工控制为辅的系统。在一般的情况下，不需要有人的参与，照明系统自动实现开关和调光功
能。既大大减少了管理人员的数量，也排除了由于人为因素而出现的不定时开关，影响学校的正常教学、生活秩序的情况出现。
2.2 校园照明控制系统的基本组成部分
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 照明控制器
智能照明控制系统的核心部分，由控制模块电路、驱动模块电路、照明专用自锁继电器组成。每个照明控制器均可独立工作，也可以由计算机中心控制。主控中心停止工作或通讯中断不影响控制器的正常运行。控制器有多种规格，单个控制器最多可控制48个回路。一个系统内最多可连接500个控制器。
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 可编程开关
智能的弱电开关，有1~8键等各种规格，开关本身使用24V安全电压，不会有漏电的危险，开关操作时也不会出现打火和拉弧，确保安全。可编程开关上的每一个按键所控制的回路均由计算机编程设定，单键可控制多个回路，可根据情况变化随意更改组合，使用起来灵活、方便。
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 照度传感器
核心部件是光电耦合器，通过感应外部自然光源的照度来调节室内照明的亮度，实现智能探测和智能调节的功能。
2.3 图书馆
大学城某学校图书馆，共六层，每层均分为A、B、C三个大区。首层是计算机中心、书库，并有一个150座位报告厅；二至五层是图书阅览室，六层的A、B区是阅览室，C区是资料库。
大阅览室照明使用三管日光灯，阅览区平均照度300lux，藏书区照度200lux。照明控制方式采用开关控制方式，根据区域和隔灯方式划分回路。每个阅览室设一个照明控制器，与照明配电箱一起安放在服务台旁，以便管理。门口安装可编程开关，开关控制的回路由编程确定，其中每个开关均设定其中一键控制整个阅览室灯具。书库和计算机中心考虑到书籍保护和计算机使用的要求，照度相对较低，控制方法与大阅览室相同。
第3章光控灯
光控灯应用范围很广，如自动路灯，走廊灯……图3-1就是一个简单实用的光控灯电路，利用光敏电阻Rp感光效应（光越强阻值越小）控制Q1 Q2的导通与截止，实现灯（此处用LED，当然读者也可以用小灯泡，也能加可控硅或继电器去驱动日光灯）的亮灭自动开关。
图 3-1 光控灯图
3.1工作原理
当有光照射到光敏电阻时，其阻值减小（几十K左右），Q1基极电压被拉低而截止，Q2基极电压升高Q2截止，LED灭；反之光敏电阻没有光照时，其阻值增大（几M），Q1基极电压升高并使其导通，Q2基极电压降低，Q2饱和导通，LED得电发光。
光控灯工作时间的控制，如图3-2，3-3在一定的光亮度下发光，差分放大电路具有很大的灵敏度，其发射极电流为1uA，此后接BCY58X作进一步的放大。
图 3-2 工作原理图
图 3-3 亮灯时间和电流关系图
光控灯开关的电路如图3--4虚线框内所示。VS是普通单向晶闸管，其触发信号由电阻器R和光敏电阻器RL对220V交流电的分压（忽略电灯丝电阻）得到。VD是普通二极管，主要用于防止RL两端反向电压对VS控制极的损坏。白天，环境自然光线较强，RL呈低阻值（≤2kΩ，RL两端交流电压小于VD和VS控制极的导通电压（约0.65V ＋0.65V 1.3V），VS处于阻断状态，电灯H不亮；夜晚，环境自然光
线变暗，RL呈高阻值（＞1MΩ），VS从RL两端获得足够触发电压而导通，H通电自动点亮。
由于每次夜幕降临电灯点亮时，灯的亮度是随着外界自然光线的减弱而逐渐由暗变最亮的，故避免了使用普通机械开关时，每次开灯瞬间比正常时大10倍以上的强电流对灯丝的冲击，有效防止了灯丝的过电流速损；另外，H工作时加在它两端的是半波脉冲电压，实测直流平均电压约99V，灯泡实际功率仅为标称功率的30%左右，这不仅节电，而且还能有效防止因夜深电网电压升高而造成的灯丝过电压速损，使得灯泡使用寿命大大延长。笔者单位厕所里的照明电灯，在使用本开关之前，每月要更换2－3只白炽灯泡，现在使用本开关一年多时间，尚未更换过一只灯泡。该开关在白天自身耗电甚微，实测总电流＜22μA。
图 3-4 光控灯开关图
VS选用MCR100-8（1A、600V）或BT169D（1A、400V）型普通塑封单向晶闸管，要求控制极（也叫门极）触发电流Ig＜20μA。VD用1N4004型硅整流二极管。
RL用MG45-12型非密封光敏电阻器，其它亮阻≤2kΩ、暗阻≥1MΩ的光敏电阻器也可代用。R采用RTX-1/8W型碳膜电阻器。
注意事项: 1.尽量按电路图中元件位置按从左到右自上而下的顺序插接这样可以减少误连和错连，同时也方便调试和检查.从一开始我们就养成良好的习惯.
2.本电路中用到特殊器件----光敏电阻 Rp 用之前可先用万用
表测试其在受光时的电阻和背光时的电阻因为光敏电阻对光异常敏感所以使用本机时要避开日光灯当然是指晚上了直接照射否则本电路将失控.
动手实践：从元件库中找出相应元件，按图插好，接上电源，即可实现白天灭晚上亮之功能。将本机放置到暗处，LED即亮，放置到亮处，LED即灭。晚上试机效果更明显，关掉日光灯，本机灯亮，打开日光灯，本机灯灭。本机可作为停电备用灯，当然也可以应用到其它场合，请读者朋友根据需要自行扩展应用领域。
3.2 制作与使用
整个光控开关电路可组装在经过改造后的吊式电灯用挂线盒内，如图3--5所示。焊接时注意，各元件引脚均套上电工用绝缘套管，以免在使用过程中发生短路故障。RL引脚不要剪得过短，以装好后正好从原吊线出孔凸出为宜；挂线盒原有的接线桩直接用作X1、X2接线桩即成。此开关只要元器件质量保证，焊接无误，无须调试便可投入使用。
图 3-5 光控灯开关外形图
该开关适合控制标称功率≤200W的普通照明用钨丝灯泡，它的接线方法与普通机械开关相同，完全符合电工接线规范。实际安装时，只需把开关的两个接线端X1、X2不分顺序串入电灯相线（火线）一侧回路即行。但注意开关安装位置要有所讲究，应避开风雨侵蚀和灯光直射处，选择在感受自然光良好的地方固定。
光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来
实现的，而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度（或人为亮度）的大小所控制的。该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。
工作原理：电路如上图所示，220V交流电通过灯泡H及整流全桥后，变成直流脉动电压，作为正向偏压，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管D呈现底阻状态≤1K Ω，使三极管V截止，其发射极无电流输出，单向可控硅VS因无触发电流而阻断。此时流过灯泡H的电流≤2.2mA,灯泡H不能发光。电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管D呈现高阻状态≥100KΩ，使三极管V正向导通，发射极约有0.8V的电压，使可控硅VS触发导通，灯泡H发光。RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件。
安装与调试：安装时，将装焊好的印制板放入透明塑料盒内并固定好，将它与受控电灯H串联，并让它正对着天幕或房子采光窗前较明亮的空间，避免3米以内夜间灯光的直接照射。调试宜傍晚时进行，调节RP阻值的大小，使受控电灯H在适当的亮度下始点亮。
第4章光电可逆计数器
光电技术已渗透到许多科学领域, 并得到迅猛发展。具有代表性得是半导体激光器的广泛应用, 具有高量子效率的负电子亲和势。光电阴极的光电倍增管和第 3 代微光像增强器件的实用化, 超大规模的CCD 面阵的固体摄像器件已在工业和民用领域都得到了广泛应用, 在热成像光电中的红外焦平面技术的应用等等。本文讨论的光电可逆计数器系统就是一种性能卓越的光电系统。
4.1光电可逆计数器系统的原理
在动态测试中测试元件需正反两个方面移动,利用可逆计数器, 对一个方向移动的信号进行加法运算, 而对相反方向移动的信号进行减法运算, 从而实现了可逆计数器。光电可逆计数器系统的原理框图。
图 4-1 光电可逆计数器系统原理框图
1 接收电路。由于现在设计的这个光电可逆计数器系统的目的是对光信号干涉条纹进行计数, 所以接收电路主要任务是接收光信号然后转换成电信号, 又通过所接负载转换成电压信号输出。
2 放大电路。由于光经光电二极管产生的电信号很弱, 不能使后面的波形整形电路及计数器正常工作, 所以需要经过放大电路放大到一定程度才可以使后面的电路正常运作。
3 波形整形电路。波形整形电路是通过一个电压比较器将正弦波、三角波等转换成高低电平。基于计数器工作时钟脉冲需要高低相间的电平, 然而, 经过光电二极管又经放大的电压信号是正弦曲线,
所以电压比较器在此的作用非常重要。
4 计数器电路。这是整个装置的核心部分。它接收来自波形整形电路的脉冲信号经过内部触发器的运作输出 4 位二进制数。若产生进位溢出则输入到下一个计数单元, 从而又产生一个高位 4 位二进制数。
5 译码器电路。将计数器输出的二进制数译成7 段显示码信号。
6 显示器电路。接收七段显示码信号触动数码管各端显示出所计脉冲个数的数字。
7 控制电路。对计数器的工作产生置位与复位, 复位让计数器的各输入端清除原来的状态为“0”状态。置位可以对计数器进行预置数[ 1 ]。
4.2器件选型
在数字电路的家族中, CMO S 系列产品取得了引人注目的发展。它的功耗小、抗干扰能力强、状态范围大、价格低廉等优异的特性, 受到人们的普遍重视。从电子手表的选择到生产线的自动控制, 其应用愈来愈广。光电可逆计数器主要采用CMOS 集成电路设计。
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 接收电路
其主体就是一个光电探测器, 光电探测器有两类, 真空光电器件与固体光电器件。固体光电器件包括: 光敏电阻、光电池、光电二极管、光电三极管等,电路图如图4--2 所示。对于大多数微弱信号的检测, 须接放大电路。所以光电器件与放大电路的组合器件应运产生。两者的典型连接方式有3 种: 电流放大型, 电压放大型,阻抗放
大型。图4--2 是电压放大型IC 变换电路。
图 4-2电压放大型IC变换电路
硅光电二极管的正端接在运算放大器的同相端, 运算放大器的
漏电流比暗电流多, 有很高的输入阻抗。当负载电阻R L 取1M 8 以
上时, 运行于硅光电池状态下的硅光电二极管处于接近开路状态,
可以得到与开路电压成正比例的输出信号, 即V 0 A ??V 0c.式中A R 1+ R 2 ?R 1 是该电路的放大倍数。本文选择硅光电二极管, 由于
干涉条纹宽为1 cm , 而所设计的探测器窗口需要0. 5 cm ×2 cm. 所
以选硅光电二极管S1337233BR , 其暗电流小于25 pA.
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 放大整形电路
Lm 393 是低功耗的双电压比较器,Lm 339 是低功耗四电压比较器。Lm 393 中有两个比较器且分别独立, 可用作两个放大器接光电
二极管,Lm 339 有4个各自独立的电压比较器, 其电路简单, 用途广泛,其输出级由复合PN P 管组成的差分放大器承担。
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 计数器
CMOS 计数器种类繁多, 其中, 只有CC40192是双时钟可预置数
的十进制可逆计数器。它有以下特点:
a. 采用双时钟的逻辑结构, 加计数和减计数具有各自的时钟通道, 计数方向由时钟进入的通道来确定;
b. 计数单元是由与非门组成的T 型触发器, 由脉冲的下降沿来
触发, 而对整个计数器来说则是在CPu 或CPd 的上升沿触发来翻转的;
c. 采用8421 编码;
d. 进位输出QC0和借位输出QB0与时钟脉冲同步, 其输出脉冲宽度与CP 的低电平宽度相同;
e. 清零与置位功能与时钟脉冲CP 不同步。根据CC40192 的波形图结合它的功能如表4-1所示。
表4-1 CC40192 功能表
作加计数时, CPd 端为高电平, 时钟脉冲由CPu端输入, 在上升沿的作用下, 计数器做增量计算。作减计数时, CPu 端为高电平, 时钟脉冲由CPd端输入, 在上升沿的作用下, 计数器做减量计算。预置数时, 只要在预置控制端PE 和C0 端上加低电平或负脉冲, 即可将接在D1～D4 上的预置数传送到计数单元的输出端D1～D4. 然后PE 端恢复高电平时, 计数器即可在预置数的基础上作加减计数。清零时, 只要在C0 端加上高电平或正脉冲, 则各输出端Q 1～Q 4 全部为“0”电位。为了联级的需要, 本电路还设有进位输出端QC0借位输出端QB0, 当加计数达到了最大值 1001 且加计数时钟输入是低电平时,QC0负脉冲, 即QC0
4CPu. 当减计数达到零2 0000 且减计数时钟脉冲输入是低电平,QB0输出一负脉冲, 即QB0
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 译码器
译码器种类也挺多, 我们选用CC14543BCD 锁存七段译码鲻驱动器。它具有四位锁存器, 锁存器在选通信号L d 为“1”时输入数据,L d 为“0”时锁存。消隐端 B I 为“1”时消隐, 消隐时, 所有输出
端和相位端PH 相同[2]。
4.3设计
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 电源的制作
根据在给器件选择型号时对其参数的了解, 整个电路对电源的要求如下：
a. CMO S 器件所须单电源电压应在3～ 18 V ,双电源电压应在±18 V 之间;
b. 电源供电电流约100 mA;
c. 电源供电电流变化不大, 输出电流的稳定度好于0. 1 % ;
d. 电源供电电压稳定, 工作电压的容许误差约0. 5 % . 为了满足以上条件, 采用18 V , 2W 的变压器, 通过3A 的全波整流电桥再经过7815 稳压管后, 输出+ 15 V 的电压。由于受微小电流变化的影响, 所以又采用了去耦合电路[ 3 ]。电路图见图4--3.
图 4-3 电源电路图
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 光信号的放大整形电路制作
干涉条纹经过计数器的光电探测器时产生的电信号太微弱, 而且不是脉冲信号, 即不能按比较器工作也不能对计数器产生计数信号。所以要经过放大器达到足够大, 然后通过电压比较器生成脉冲信号。但是, 放大多少倍呢?这取决于计数器对脉冲信号大小的要求及微弱电信号的大小。
我们已知干涉条纹在直径为5 cm 的圆面上的平均光功率为1 mW. 所选硅光电二极管的响应率为0. 6mA?mW , 干涉条纹宽为1cm , 设
探测器窗口为2 cm ×0. 25 cm. 所以经光电二极管产生的光信号大小为Ioc 0. 5×1?P2. 52×0. 6 15 LA 。然后接一个R L 10 k8 的负载电阻将电流信号转换为电压信号15 LA ×10 k8 150 mV.放大50 倍后为7. 5 V 左右, 而其最大值约为12 V ,正好符合计数器各项参数的要求[4]。电路图见图4--4.
图 4-4 光信号的放大整形电路
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 十进制计数单元的连接
十进制计数器连接图见图4--5.由于一个计数单元的容量为9, 根本不足以计数用, 必须将两个或多个计数单元连接起来,以两个〗为例, 如图4-5. CC40192 有了进位输出端C0和借位输出端B0,使得两个CC40192 的连接十分简单。只要代表低位的CC40192的C0端和高位的CC40192 的CP+ 端相连,低位的B0输出端和高位的CP- 端相连就可以了[4]。
图 4-5 十进制计数器连接图
https://www.doczj.com/doc/4e11491760.html, 与显示器的连接
与显示器的连接见图4-6.
图 4-6 显示器连接图
目前, 由于CMOS集成电路具有灵敏度高, 工作电压范围大等优点。应用广泛和成熟的各种计数器都是利用CMOS 集成电路块制成的。光电可逆计数器同样也是以CMOS 集成电路为基本组成部分,配合光电探测电、电压放大电路、波形整形电路构成, 从而对光信号进行计数。光电可逆计数器用途很广,最典型的应用是在物理学科中对干涉
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。
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…………………………………………………………………………………………..
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
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
广东石油化工学院电工电子技术毕业设计题目家庭照明电路 目录
一、总体方案与原理说明. . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .3 二、客厅单元电路.. . . . . . . .. . . . . .. .. . . . . . . .. .. . . . . .. . . .. . . .. . . . 4 三、厨房电路单元. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . .6 四、卧室单元电路图. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . ..8 五、卫生间单元电路. . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .. . . .9 六、走廊阳台灯的自动控制系统. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . .. .. . . .9 七、电线的相关资料. . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . ..10 八、工程造价.. . . . . . . .. . . . . .. .. . . . . . . .. .. . . . . .. . . .. . . .. . . . . . (12) 九、设计总结与心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. .13 十、附图：总电路及客厅单元电路图. . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. .14 十一、附图：厨房及卧室单元图. . .. . . . . .. . . . .. . . . (15) 十二、卫生间单元图. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . (16) 十三、仿真电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . ..16 十四、仿真电路图. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . (17) 一、总体方案与原理说明 家向来是我们温暖的港湾，所以合理对家庭照明电路进行总体布线以及安装是很重要的，甚至于关乎着人们的生命，所以家庭照明电
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
毕业设计 《图书馆照明控制系统》 The design of Lighting Contro1 System for the library 学生学号： 学生姓名：张竞文 专业班级：电气 指导教师：图萍给 职称：
起止日期： 长春光华学院Changchun Guanghua University
目录
图书馆照明控制系统设计 描要: 本文介绍了基于单片机AT89S51的图书馆照明控制系统及其原理,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单片机定时控制技术,利用多参数来实现对学校图书馆照明的控制。 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是以AT89S5l单片机为基础,实現了通信、信号采集、控制等功能。文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:环境光照度信号取样电路、人体信号采集电路、继电器驱动电路以及信号处理电路等。对于软件一设计主要有主控制器的数据传输程序设计以及灯光控制、延时控制、A/D转换等程序设计。 工作时,光信号取样电路采集光照最弱、人体信号采集电路采集室内是否有人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,从而实現智能照明控制,以送到节能的目的。
关键词：智能控制,热释红外,传感器.单片机,定时控制 The design of Lighting Contro1 System for the library Abstract: This article desiribes Library Based on Single- Chip Microcomputer at89s5l Lighting Control System and its principles, proposes effective energy- saving control-method.The system uses the current sensing technology is more mature and timing of single .chip computer contro1 techno1ogy using multiple parameters to achieve control over lighting in the school liblary. System design includes hardware, design and software design of two parts. The Master 0f lighling Contro1 System is based on the at89s51 single chip,enabling communication,data accquisition,contro1,and other functiolns.The text of the control circuit are described in detail in the design process,including: ambient light signa1 sampling circuit,the body's signal acquisition .circuit,the relay driver circuit and signa1 processing circuit and so on.Software Design for data transfer program, as we11 as the main controller lighting control, Timer control, a/d control program design. Work, the optica1 signa1 Sampling Circuit capture,light, strong or weak, human acquisition of signal acquisition Circuit Indoor If anyone, whether working for the information and send a signal to the SCM, single- chip Mircomputer based on this information by contro11ing circuit for lighting switches, enabling Intelligent Lighting Contro1, to achieve energy- saving purposes.
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
* * * 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
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
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 ［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 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
单元楼照明系统毕业设计 目录 绪论 (3) 第1章单元楼概述 (4) 第2章楼宇照明系统 (5) 2.1 光的解释 (5) 2.2 光的传播 (5) 2.3 光的散射 (6) 2.4 照明的基本概念 (6) 2.5 照明方式 (7) 2.6 照明种类 (8) 2.7 该设计照明方式及种类 (9) 2.7.1照明标准 (9) 2.7.2 该住宅小区照度标准 (14) 2.8 照明灯具 (14) 2.8.1 灯具的分类及功能 (14) 2.8.2电光源的分类及命名方法 (16) 第三章单元楼照明设计 (18) 3.1 单元楼入口的照明设计 (18) 3.2 单元楼走廊与楼梯的照明设计 (18) 3.3 单元楼卫生间与浴室的照明设计 (19) 3.4 单元楼厨房的照明设计 (19) 3.5 单元楼餐厅的照明设计 (20) 3.6 单元楼卧室的照明设计 (20) 3.7 单元楼书房的照明设计 (21) 3.8 单元楼客厅的照明设计 (21) 3.9 单元楼庭院与通道照明的设计 (22) 3.10 平均照度计算 (22) 第4章施工预算 (26) 4.1 工程量计算 (26) 4.2 套用综合基价表，计算综合基假合计 (28)
4.3 汇总单位工程预算造价 (31) 参考文献 (32) 致谢 (33)
单元楼概述（加容） 这栋小区单元楼总占地面积627.2736平方米，共六层。第一层储藏室和停车库，二到六层为居住层。每层可居住4户，有两种不同风格的走线布局4户占地面积均相同，每户可拥有3个卧室，一个客厅，一个厨房和两个卫生间。这就是单元楼的结构了。 小区的环境适宜，小区建有广场，广场的旁边有喷泉可以供人观赏。小区的西部建有假山，再见山的周围植树，在闲暇之际。漫步在林间可以使整个人的身心得到净化，安人心神。 该单元楼的设计为充分满足现代生活的需要，提供安全，可靠，方便，绿色，环保的生活环境。