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照明控制系统论文 照明系统设计论文

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照明控制系统论文照明系统设计论文

智能照明控制系统设计与浅析

【摘要】本文运用LonWorks现场总线技术对照明控制系统做了重点研究与设计,使得这个系统能够满足人们对节能和舒适生活的要求。基于LonWorks智能节点的照明控制部分,设计了硬件结构框图,分析了控制系统的工作原理及智能节点结构框图各个部分的主要作用,对控制系统软件进行了设计

【关键词】照明控制系统;LonWorks;程序设计

前言

“智能建筑”是综合计算机、信息通信等方面最先进的技术,使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等,实现建筑物综合管理自动化、远程通信和办公自动化的有效运作,并使这三种功能结合起来的建筑[1]。

随着智能建筑,特别是智能办公大厦的出现,使建筑要求与设计方法跟传统的办公楼比,大为不同。照明作为建筑不可缺少的部分,随着国际上“智能建筑”的大量出现,与之配套的智能照明技术也迅速地发展,并成为二十一世纪照明技术发展的一个重要方向。

21世纪,人工智能技术在建筑与照明中的应用趋势将会进一步扩大。正如英国的Glasgow市报指出:“Glasgow正在成为一个研究和发展太空时代智能建筑的国际组织的神经中枢。在智能建筑中的智能

照明、供热、空调、通讯及办公设备将全部由电子计算机进行控制与管理。”

面对这一发展趋势,开发了不少智能照明设计,如智能灯具、智能照明控制与管理系统,包括在照明方面的计算机硬件和软件。此外计算机在照明设计和测试方面也得到广泛应用。澳大利亚邦奇开发的Dynalie智能照明控制系统,日本的智能照明建筑,特别是现代化办公室的智能照明技术等都值得我们研究与借鉴。

1 智能照明控制系统的优点

智能照明控制系统是指用计算机技术并辅助以其它手段,对电力照明实行自动控制,提供合适照明光环境的同时降低照明系统电能消耗和其它使用费用[2]。

智能照明控制系统与手动照明控制系统相比有很多优点,包括创造环境气氛,改善工作环境、提高工作效率,良好的节能效果,延长光源寿命,管理维护方便等。

1.1 创造环境气氛多种照明控制方式,可以使同一建筑物具备多种艺术效果,为建筑增色不少。现代建筑物中,照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果,更应具备多种的控制方案,使建筑物更加生动,艺术性更强,给人丰富的视觉效果和美感。如建筑物内的展厅、报告厅、大堂、中庭等,如果配以智能照明控制系统,按其不同时间、不同用途、不同的效果,采用相应的预设置场景进行控制,可以达到丰富的艺术效果。

1.2 改善工作环境,提高工作效率智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具,可以有效地控制各房间内整体的照度值,从而提高照度均匀性。同时,这种控制方式有效地解决了频闪效应,不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。

良好的工作照明环境是提高工作效率的一个必要条件。良好的设计,合理选用光源、灯具及优良的照明控制系统,都能提高照明质量。

1.3 良好的节能效果智能照明控制系统借助各种不同的“预设置”控制方式和控制组件,对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理,实现节能。这种自动调节照度的方式,充分利用室外的自然光,只有当必需时才把灯点亮或点亮到要求的亮度利用最少的能源保证所要求的照度水平,节电效果十分明显,一般可达30%以上。

当今节能和保护环境已成为世界各国普遍关注的社会问题,并直接关系到社会的持续发展。在我国,照明用电量占总发电量的10%以上;在英国,应用在照明上的能量大约占总消耗能量的5%[3],如果有效地利用照明用电,这个数量可以减少。

我国电力主要是来自燃煤,照明节电就意味着减少CO2、SO2、NO2等有害气体排放,可减少对大气环境的污染。

此外,智能照明控制系统中对荧光灯等进行调光控制,由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器,降低了谐波的含量,提高了功率因子,降低了低压无功损耗。

1.4 延长光源寿命智能照明控制系统能成功地抑制电网的浪涌

电压,同时还具备了电压限定和轭流滤波等功能,避免过电压和欠电压对光源的损害。智能调光器慢慢地把灯调亮到一个设定的水平。刚打开灯时,这是相当重要的。在这一点上,白炽灯由于冷丝的热冲击易于失败。通过把灯慢慢地调亮到设定的水平,也被称为“软启动”,避免了冲击电流对光源的损害,可以相当多的延长灯泡的寿命。降低灯泡的亮度也可以延长灯泡的寿命。减低10%的亮度,灯泡可以延长一倍的寿命,而减少50%,可以延长到20倍[4]。还可以实现“软关断”,灯光慢慢地熄灭。当切换场景时,灯光的变化是渐变的,使人们不会有突然变化的感觉,充分考虑到人眼对灯光的亮暗适应性。

延长光源寿命不仅可以节省大量资金,而且大大减少更换灯管的工作量,可以降低照明系统的运行费用,管理维护也变得简单。

无论是热辐射光源,还是气体放电光源,电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此,有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命。

1.5 管理维护方便智能照明控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主,手动控制为辅,照明预置场景的信息存储在内存中,这些信息的设置和更换十分方便,使建筑物的照明管理和设备维护变得更加简单。

2 智能照明控制系统的组成

智能照明控制系统能在最大程度上降低对人的依赖性,能满足各种场合下的灯光控制要求,管理维护方便,节能效果显著。

智能照明控制系统主要由输入装置、处理器和执行器三个部分组成。

输入装置可以不断检测周围环境的照度水平,可以探测到某个区域是否有人移动,以及输入人们的控制指令,并把相应的信号传送给处理器。输入装置包括传感器、定时装置和控制面板或遥控器。

处理器接受输入装置的信号,经过信息处理、判断、分析,输出控制信号。

执行器与灯具直接连接,控制灯光回路的闭合或断开和调节灯光到相应的水平,包括手动开关。

2.1 控制系统总体设计

LonWorks是一个开放的控制网络平台技术,是国际上普遍用来连接日常设备的标准之一。LonWorks是开放式技术。它采用分布式的智能设备组建控制网络,同时也支持主从式网络结构。它支持各种通信介质,包括双绞线、电力线、光缆等。控制网络的核心部分——LonTalk通信协议,即ANSI/EIA709。1-A-1999已经固化在神经元芯片(neuron chip)之中。该技术包括一个称之为LNS网络操作系统的管理平台,该平台对LonWorks控制网络提供全面的管理和服务,包括网络安装、配置、检测、诊断等。LonWorks控制网络又可通过各种连接设备接入IP数据网络和互联网,与信息技术应用实现无缝的结合。

LonWorks技术的另一个重要特点是它的互操作性。国际

LonMark互操作性协会负责制定基于LonWorks的互操作性标准,简称LonMarks标准。符合该标准的设备,无论来自哪家厂商都可集成在一起,形成多厂商、多产品的开放系统。

2.1.1 LonWorks控制网络的基本组成

构成LonWorks控制网络的3大基本要素如下:

(1)LonWorks现场控制节点——这些节点可以直接采用神经元芯片作为通信处理器和测控处理器的节点,也可以以神经元芯片作为通信协处理器,主机或其他微处理器作为测控处理器的被称为基于主机(host base)的节点。

(2)通信介质——LonWorks系统可以在任何物理传输介质上通信。

(3)通信协议——LonWorks技术提供了一个公开的并遵守国际标准化组织(ISO)的分层体系结构要求的LonTalk协议。

基于LonWorks智能节点的照明控制系统主要是以Neuron芯片作为智能控制节点,控制下属的各类执行单元,控制系统总体结构如图1所示。

智能节点Neuron芯片一方面可以进行现场数据的采集和处理,另一方面也可以通过传输线路与其他控制节点连接,与上位控制机进行通信,实现了规模的扩展。构成LonWorks控制网络的Neuron智能节点由神经元芯片、传感器、控制设备、收发器和电源等组成,系统结构框图如图4-1所示。各部分的主要作用如下:

(1)神经元芯片控制现场数据的输入、输出以及信息处理,还可以实现与LonWorks网络的通信。

图1系统总体结构

(2)I/O接口测量电路主要负责采集现场数据,测量电路是由A/D模数转换器,电流互感器,电压互感器等部分组成。控制电路将控制命令传输给执行单元,是由D/A数模转换器,继电器,接触器等部分组成。当上端指令传到控制电路后,控制电路负责打开或关闭相应的灯对象。

(3)片外存储器如采用神经元3150芯片做节点处理器时,需要扩展片外存储器存放应用程序和有关信息。

(4)其他电路控制系统还包括晶振电路为神经元芯片提供工作时钟。复位电路可以避免神经元芯片工作在低于最小工作电压的情况出现。

2.2 硬件设计

基于LonWorks智能节点的照明控制系统的硬件设计主要有以下几个方面内容:神经元芯片控制模块的硬件设计,相当于普通单片机硬件设计的最小系统;基于神经元芯片的I/O接口电路设计,设计实现满足项目需求的I/O接口电路硬件;其他附属硬件电路设计,包括Service电路、复位电路等等。

2.2.1 控制模块电路设计

控制模块是在进行基于LonWorks技术的设备开发时候的一个通用模块,它把神经元芯片、存储器、收发器I/O以及网络端口等集成在一起,实现设计的即插即用,达到高效、低成本开发的目的。控制模块电路的一个重要功能是实现神经元芯片到电力线收发器的通信,神经元芯片的5个通信端口可以配置与多种传输介质接口(网络收发器)相连接,且可实现较宽范围的传输速率。本设计的控制模块电路主要由神经芯片TMPN3120E1M和电力线传输模块PLT-22构成,通信端口采用单端工作方式。

2.2.2 I/O接口电路设计

LonWorks节点的I/O接口电路是节点与传感器、执行器以及控制器相连的物理硬件接口。节点I/O接口电路的构成与神经元芯片的I/O对象是密不可分的。TMPN3120 E1M的11个I/O口中,IO0~IO3具有高电流吸收能力,可以直接驱动一些小功率设备;IO0~IO7具有低电平检测锁定功能;此外所有管脚都具有TTL电平输入功能。这些管脚通过可以灵活地配置成34种不同的I/O对象,用以满足用户的不同需求。比较常用的I/O对象有比特输入/输出,字节输入/输出,并行I/O,全双工同步串行(Neuron wire)I/O等等。

2.2.3 测量电路

这一部分电路主要实现对模拟设备的巡检,并把采集到的数据传至上位机的数据库,由上位机对数据进行分析处理,从而确定设备的运行情况等等,主要电路就是一个A/D转换电路。MAX188内部有

4.096参考电压,可以使用单5V或V电源输入,模拟输入可以通过软件配置为双极性/单极性和单端/差分工作方式。该芯片具有四线串行接口,可以直接与SPI、QSPI或Microwire外部逻辑的设备直接相连,精度达12位,并具有高速、低功耗等优点。MAX188的CS管脚与TMPN3120的IO0连接,管脚DIN与DOUT分别与TMPN3120的IO9和IO10相连。管脚SCLK与TMPN3120的CLK1连接,共用一个时钟信号。TMPN3120的IO8和MAX188的CH0分别为数字信号、模拟信号的输入端口,CH0通过外接传感器采集模拟数据。

2.2.4 控制电路的设计

控制电路是由D/A数模转换器,继电器,接触器等部分组成。当上端指令传到控制电路后,控制电路负责打开或关闭相应的灯对象。这部分主要电路为D/A及电流发送电路,该电路可将控制模块送来的串行数据转换成电流信号输出。

MAX539采用+5V电源供电,输出电压范围为0~2.6V。上电时内部DAC寄存器自动复位。采用3120的三个IO引脚分别与DIN、DCK 及CS相连。图4-4中MAX539的7脚与AD694的3脚相连,将D/A转换得到的电压送给AD694。AD694的7脚与8脚相连后与MAX539的6脚相连,为MAX539提供2V参考电压。AD694的1脚与2脚相连,将输入缓冲放大器接成跟随器方式;4脚与5脚相连,使得AD694的输入电压范围为0~2V。9脚对5脚相连,实现4mA偏流,从而当输入电压为0~2V时,输出电流为4~20mA。AD694的电流输出端与一个NPN

三极管TI相连,它的作用是将功耗移到片外,从而大大减小AD694的功耗,提高其性能,扩展其工作温度范围,减小自热误差。两只保护二极管VD1,VD2用于防止驱动感性负载时产生超过电源电压的尖峰电压,以防损坏AD694。电容Cs用于提高输出电流的稳定性。

3 软件设计

本软件设计与实现的核心工具是Neuron C语言。根据基于LonWorks智能节点的照明控制系统的要求,本节点需要实现两项功能:(1)通过I/O口对模拟数据进行采集,对其进行A/D转换后传送至上层PC,供监控人员查看。(2)接收上层发出的控制信息,通过I/O 进行D/A转换,然后传送至底层,实现对现场设备的控制。因此,本节点的软件设计与实现也主要包括两部分:测量电路和控制电路,下面分别对这两部分的程序流程图进行阐述。

3.1 测量电路程序流程

测量软件流程主要是负责整个系统上所有灯对象的电流、电压值的检测。当上位机发出检测指令后,通过网络变量送到相应的节点,然后测出相应节点的电压、电流参数经A/D转换送到神经元芯片,再经过网络变量传递,经动态数据连接传递给监控软件,并进行图形化显示给操作者。这一流程可以不断循环进行,直到满足所有条件为止。

3.2 控制电路操作流程

控制软件流程主要是负责对整个系统上所有灯光的控制。当控制

中心在监控软件下发出控制指令,经DDE传递给LonWorks网络,通过网络变量送到对应的节点,在经过D/A转换,放大驱动外部设备,从而打开或关闭相应的灯。这一流程也是可以不断循环直到满足所有条件为止。

4 结语

本文设计了一种基于LonWorks节点的照明控制方案,完成了软、硬件的设计。该节点方案集成了A/D和D/A转换模块,既能完成常规的数据采集工作,又方便监控人员对底层进行控制,可以根据用户需要控制是否进行数据采集,在很大程度上节省了能量和资源。此外,由于该节点是通过外部设备来完成相应的工作,因而配合不同的外设,可进行不同的控制。

参考文献:

[1]凌志浩. 从神经元芯片到控制网络. 北京航空航天大学出版社,2002:106-132

[2]清华大学自动化系.《智能信息处理和智能控制》.杭州:浙江科学技术出版社.1998,12:56-58

[3]杜异. 照明系统设计. 中国建筑工业出版社.1999,6:29-53

[4]D L Loe and E Rowlands. The art and science of lighting: A strategy for lighting design Lighting Res. Technol. 1996,28(4):153-164

电气照明设计word版

2011级建筑电气工程技术专业课程设计 课程电气照明技术 班级电气 11 姓名刘焘 学号 35110004 指导教师胡联红 时间 2012年12月 城市建设工程系

目录 1 设计方案 (1) 2 用电负荷计算 (3) 3 导线和截面的选择 (8) 4 配电箱和开关的选择 (9) 5 照度计算 (10) 6 参考文献 (11) 7 附件课程设计图纸

设计方案 一、工程概况 1、本工程地上6层, 6层上面有个阁楼, 结构形式为框架结构, 功能为民用 建筑。 2、本设计包括大楼内部的电气部分, 其内容电源设置,防雷接地,照明配电, 配电系统的工作接地 二、设计依据 1、业主提供的设计任务委托书及各职能部门的批复文件 2、其他各种提供的相关技术资料。 3、现行国家和地方有关建筑电气设计规范,标准等 (1) 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16—92 (2) 《民用建筑设计防火规范》GB50016—2006 (3)《供配电系统设计规范》GB 50052—95 (4) 《低压配电设计规范》GB 50054—95 (5) 《建筑物防雷设计规范》GB 50057—1994(2000年版) 四、供电系统 根据建筑功能对供电可靠性的要求,本工程用电负荷按三级设计 1、供电方式:本工程由附近市政箱变低压配电房引来三路380/220V三相四 线电源至首层总配电箱, 在分别引至各用电点;本工程电力照明配电系统采用TN-S方式供电,进户处PE线接地 2、线路敷设:进户线选用电缆穿刚管埋敷设至总配电箱;支线选用铜芯电线 BV穿PC线管沿建筑物墙.地面、顶楼上暗敷设。 3、照明、插座均有不同的之路供电,所有的插座回路均设漏电器保护。 五、照明系统 1、卧室和客厅的插座均选用二加三孔型, 抽油烟机插座选用带指示灯及开关的三孔插座; 厨房和卫生间的灯具、开关、插座均采用防水防尘型。 2、翘板开关底边距地1.4m; 空调插座底边距地1.8m, 厨房的插座底边距地1.6m, 3、计量表箱嵌墙安装, 底边距地1.4m, 4、照明支路为单相双线制BV(3*1)PVC15 , 插座回路为BV(3*4)PVC20 5、楼梯间平台处照明灯具采用延时控制,以利于节能。 六、防雷 1、本工程按第三类民用建筑要求进行防雷设计。 2、各路电源进线均做重复接地并进行总等电位联结,其接地电阻小于1欧姆。接地网与总等电位箱连接均采用40×4镀锌扁钢 3、在屋面四周设置明装避雷带以防直击雷,

建筑电气照明设计论文光源应用论文

建筑电气照明设计论文光源应用论文 摘要:为了保证社会的发展要求,推动经济的可持续发展,在建筑电气照明的设计原则与光源应用方面,必须严格按照国家规定的照明要求,依据照明的实际需要,保证人们的正常生产和生活,来选择最符合的灯具,以实现节约能耗,实现人、自然、社会和谐发展的要求。 关键词:建筑电气照明;设计原则;光源应用 近些年来,能源的有效利用受到了社会各界的广泛关注,所以,我国不断加强环保宣传,以此来提升能源的利用率,实现经济平稳、持续的发展。在建筑施工过程中,怎样提高电能的利用效率,成为了电气设计人员的重要任务。本文就对电气照明的设计原则与光源应用探讨进行了深入的分析,希望能够给人们在选取灯具和节约电能方面带来一定的帮助,仅供参考。 1 建筑电气照明设计要遵循的原则 在建筑施工过程中,空调、水泵是耗费电能比较大的设备,用电量超过20%.所以,在电气照明设计中,是建筑人员的重点对象,以此来缓解供不应求的情况。 1.1 经济实用性原则 在建筑电气照明设计上,第一纳入考虑范围的就是其经济实用性,并以此为基础,来选取电气照明的规格和数量等,避免出现浪费电能的现象。同时,建筑施工人员还要严格监控施工环境和施工技术,确保电气设备的最佳配置,最终达到节能的目的。 1.2 绿色环保性原则 当今,能源问题已经成为社会的重大问题,建筑电气照明设计必须响应国家号召,实行绿色环保性原则,以此来保证社会的可持续发展。在保证人们正常照明的情况下,要严格控制电量的使用,合理使用电气设备,提升用电过程的安全性,进而为人们的健康生活,城市的发展提供强大的支撑力。 2 建筑电气照明节能设计中光源的应用策略 2.1 合理选择照明设计方案 在选择照明方案的时候,要充分考虑是否和房屋建筑契合,避免过分夸张现象的出现,以此来节约电能。依据房屋建筑的构造和主要用途,来选择照明的方式,以此来达到节能的效果;在对照明要求有着高要求的地方,可以配置两种或两种以上的混合照明方式,既能提升亮度,又能起到调控光色的目的;在装修环节上,要考虑墙面或地面的颜色,尽量采用浅色系材料,充分的利用光源;此外,还要严格监测房屋的用电情况,并选取最恰当的照明设计,避免采用依靠降低亮度的方法来节约能耗,以确保人们的正常用电和生活。从我国规定的房屋建筑照明设计要求上就可以了解到,电气照明的参考数值只有一个,建筑施工人员在工作中,一定要严格按照施工要求去操作,以免浪费电。因此,在如何选取照明方式的问题上,可以参照如下:普通场合采用一般的照明即可,施工面积小的场合可以考虑混合照明的方法,并根据作业的实际需求利用局部照明的方法,保证工程的顺利开展。同时,提高天然光源的利用率,选择科学、合理的安装设计,能够防止出现光污染的现象。 2.2 选择高光效的的光源和高效节能的灯具

汽车智能照明控制系统设计

毕业设计(论文) 汽车智能照明控制系统 学生姓名: 学号: 所在系部: 专业班级: 指导教师: 日期:二〇一七年五月

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位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。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: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院有关保管、使用学位论文的规定,同意学院保留并向有关学位论文管理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。 本人授权省级优秀学士学位论文评选机构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。 本学位论文属于 1、保密□,在年解密后适用本授权书。 2、不保密□。 (请在以上相应方框内打“√”) 作者签名:年月日 导师签名:年月日

摘要 在当今社会,人们生活得到了极大的提高,汽车拥有量也在不断增加。汽车作为快捷方便的交通工具,给我们的生活带来了诸多方便,同时也带来不少的交通安全问题。汽车照明系统作为现代汽车的必备安全系统之一,在安全性方面有很多值得改进的地方。大部分的汽车的照明系统目前还是以传统手动操作为主,因此,实现汽车照明的智能控制是非常有必要的。 本文首先对汽车智能照明控制系统的研究背景和国内外概况作了简要介绍,给出了设计任务要求和总体设计方案,并根据实际情况做了硬件设计。硬件设计部分包括主控部分、电源设计部分、数据采集部分和模拟车灯控制部分。本设计是通过STM32单片机对传感器采集到的数据进行分析后对模拟车灯进行控制,控制的具体步骤通过软件编程实现。本文还对实物模型的制作流程作了简单介绍,并给出了实物图。最后对现阶段的研究进行总结并得出了结论,最终结论表明该系统在实际应用中是可行的。 关键词:汽车车灯;STM32F103C8T6;传感器

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

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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…………………………………………………………………………………………..

模拟路灯控制系统的毕业论文

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中文摘要 本作品是具有自动化程度高、运行可靠、使用维护方便的照明控制系统,为城市路灯现代化提供了一些参考方案。系统采用STC单片机为核心的最小系统板,设计了模拟路灯控制系统。控制系统采用定时器设定时钟功能,设定、显示开关灯时间;用了基于555为核心的红外传感器检测物体的定位。路灯单元控制系统采用恒流源供电,具有输出功率调整功能,并能定时调整功率。阐述了基于单片机模拟路灯控制系统实现的设计思想、方法及过程。该模拟控制系统,能有效的节约能源,减少照灯具的损耗。 城市亮化随之被政府所重视,既而大量的资金投入进行建设和改造中去,使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌,绚丽多彩,但同时,诸多问题也随之而来:能耗的逐年攀升,产生的某些问题亦逐渐显露出来,如城市路灯的维护量增大,带来人员不足的问题,使得路灯故障时不能得到及时的修复以致造成人民生活的不便;维护费用也随之增加,社会成本过高,电费支出过多,财政承担相对困难,给政府带来了相对大的压力;光污染现象严重……这些问题的产生无疑给当地的路灯管理部门的各方面工作带来很大的压力,因此他们迫切的想解决此问题,故针对这种情况我们设计并制作了这一节能智能型的模拟路灯控制系统,其主要价值在于能更好的节能与监测,在很多方面给人们带来了方便,给维护人员降低了难度。 在白天模式的时候,还能根据环境明暗的变化控制路灯的开启和关闭路灯,在夜晚模式的情况下,根据交通路面情况自动开关灯。当灯出现故障不亮时,能够检测并且通过声光系统报警,显示器上显示故障灯的编号。自制的单元控制器中的LED灯恒流驱动电源,在多数情况下,具有系统稳定,功耗低等特点。 以STC89C51RC为核心,利用时钟控制LED灯的开关时间段,通过红外感应模块将物体运动的信号通过555的TTL高低电平输入单片机,并通过三红外线输入的情况判断物体运行方向,再控制LED灯的开关情况。并完成四方面的功能:时间设定功能,环境明暗判断,独立控制功能,交通条件控制功能。显示部分用LCD 液晶显示,要求能显示实时时间以及对路灯设置的开关灯时。 关键词:STC89C51单片机,红外传感器,1602液晶显示器,DS1302 NE555

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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

基于单片机的太阳能路灯控制器设计毕业设计(论文)

安徽工程大学机电学院毕业设计(论文) 毕业设计论文 基于单片机的太阳能路灯控制器设计 摘要 本论文主要完成对光伏电源LED照明控制系统进行优化设计和研究,以使系统达到稳定、操作方便、节能环保的要求。太阳能路灯智能控制器以AT89C52单片机为核心,主要由六个部分组成:太阳能电池板、蓄电池、负载(LED路灯)、控制器、测量电路、充电电路、放电/负载驱动电路。本课题的主要研究内容有:针对现有独立运行的太阳能路灯控制器的特点,实现多点控制蓄电池剩余荷电容量(SOC)控制和脉宽调制信号(PWM)来驱动太阳能LED路灯控制器的硬件设计和软件程序设计。 首先对太阳能路灯基本模块组成、基本功能及发展现状进行了阐述,并根据蓄电池剩余荷电容量(SOC)的数学模型和剩余荷电容量(SOC)与蓄电池的使用寿命的关系提出了单片机系统改进的控制方案,并根据实际需要提出用脉宽调制信号(PWM)来驱动和调节白光LED,可使白光LED工作于发射最纯净白光。半导体PN结技术的太阳能光伏发电技术与发光二极管(LED)照明技术,都有着环保、节能、长寿命和安全的特点。对这两项技术的高效结合进行优化研究,符合我国目前节能,环保及可持续性发展的目标。 总之,随着城市规模的不断扩大,现有的路灯技术不能达到环保节能的要求,本文采用多点控制蓄电池剩余荷电容量(SOC)控制和脉宽调制信号(PWM)来驱动太阳能LED路灯控制器的硬件设计和源程序设计,能有效解决LED太阳能路灯的不足。因此,本课题设计对我国LED路灯节能环保的发展有很大的现实意义。 关键词:光伏发电;剩余荷电容量;脉宽调制信号;控制系统

基于单片机的太阳能路灯控制器设计 II

(完整版)建筑电气专业毕业设计论文

毕业论文任务书

摘要 主要对其进行供配电系统、照明系统、防雷接地,综合布线系统等弱电设计,总建筑面积7558.94平方米,为学校标志性建筑。按照建筑设计要求,所有教室均按多媒体教室设计。 该工程首先对供配电系统进行设计,在供电系统中涉及到建筑供配电的负荷分级和智能建筑对供电的要求以及如何减少电能损耗。在低压配电系统设计中主要考虑配电系统的原则,配电系统配电方式以及配电设计的质量。最后利用需用系数法对系统的负荷进行计算。 照明系统的设计是在照度要素和要求的基础上,满足照度均匀度,亮度均匀度,眩光的限制与利用,颜色对比,阴影的处理,照度的稳定性等的要求,利用单位容量法对光源和灯具

进行选择和布置。然后根据各回路的计算电流来选择使用的开关,插座,导线,断路器等器件。 弱电部分的设计主要是消防和综合布线系统的设计,综合布线是采取标准化的统一材料、统一设计、统一布线、统一安装施工做到结构清晰,使用方便,便于集中管理和维护。 关键词:供配电系统 , 照明系统, 弱电系统 , 建筑物防雷系统,弱电系统 外文翻译 Electrical design of integrated building Its main power supply and distribution systems, lighting systems, and other strong electrical socket system design , such as weak cabling systems designed to meet all the requirements of a modern intelligent building . The project first power supply and distribution system design, supply and distribution of construction related to the classification and intelligent building load power requirements of the power supply system and the design of low-voltage distribution system mainly consider the distribution system , distribution methods and the quality of the distribution system distribution design. Finally, the required system load factor method of calculation . The design of the lighting system is based on the requirements of the illumination elements and meet the illumination uniformity , brightness uniformity, requires the use of restrictions and glare , color contrast , processing, stability of the shadow of illumination , the method of using the

基于PLC的校园照明智能控制系统设计

* * * 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

基于单片机的照明控制系统-开题报告

毕业设计(论文)开题报告 理工类 题目:基于单片机的灯光照明控制系统 学院:电子工程学院 专业班级:DZ电子101 学生姓名:张宏伟学号:2012140023 指导教师:韩晓春 2014年3月8日

淮海工学院毕业设计(论文)开题报告 1.课题研究的意义,国内外研究现状、水平和发展趋势 (1)课题的研究目的与意义: 随着时代的不断发展,国民经济的快速提高,尤其是地产行业的高歌猛进,国内智能照明行业迅速发展,能源问题日益险峻,尽管我们的国土面积大,但人口数量庞大,能源相对短缺,而且我们对能源的浪费相对严重,已经制约了我国的经济的可持续发展。在建筑物中,电能的消耗占百分之六十至百分之九十左右,其中照明的占用量是总电量的百分之十至百分之十二,并且按照预测,随着建筑物保温隔热性能的提高以及其他供暖以及供冷措施的利用,照明用电占用比例还会上升,因此,涌现出了各种技术类型的厂家,市场上也出现了各种类型,别具特色的智能开关产品,智能照明系统也应运而生。 智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统,来实现对照明设备的智能化控制。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能;并达到安全、节能、舒适、高效的特点。智能照明系统其独特的特性,迎合了人们绿色、环保、节能,智能化生活的观念。与核心控制器相结合,可实现如全自动调光,自然光源的充分利用,照度的一致性,光环境场景智能转换,节能,延长光源寿命等功能,与其功能相适应的是其广阔的应用环境,无论在交通路灯的控制,还是办公大楼照明的控制,或是家居生活中都能发现它的身影。在家居领域中能为人们提供舒适的生活空间;在办公领域,在节能中提高效率;在公共设施领域中绿色安全环保。该选题的意义在于迎合当前社会的发展趋势,绿色节能,开发出一个即节能,又不影响人们正常生活的智能照明控制系统,实现节能与智能控制的合二为一[1]。 研究灯光控制系统的目的在于加强了照明的自动化控制,系统最大的特点是场景控制,在同一室内可有多路照明回路,对每一回路亮度调整后达到某种灯光气氛称为场景;可预先设置不同的场景(营造出不同的灯光环境),切换场景时的淡入淡出时间,使灯光柔和变化。时钟控制,利用时钟控制器,使灯光呈现按每天的日出日落或有时间规律的变化。利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。 研究灯光控制系统的目的在于美化环境,室内照明利用场景变化增加环境艺术效果,产生立体感、层次感,营造出舒适的环境,有利人们的身心健康,提高工作效率。 研究灯光控制系统的目的在于延长灯具寿命,影响灯具寿命的主要因素主要有过电压使用和冷态冲击,它们使灯具寿命大大降低。LT系列智能调光器具有输出限压保护功能:即当电网电压超过额定电压220V后调光器自动调节输出在220V以内。当灯泡冷态接电瞬间会产生额定电流5-10倍的冲击电流,大大影响灯具寿命。智能调光控制系统采用缓开启及淡入淡出调光控制,可避免对灯具的冷态冲击,延长灯具寿命。系统

路灯控制系统的设计及制作

word文档整理分享 电子综合开发实践报告 设计课题:路灯控制器的设计与制作 专业班级:___________ 学生学号:__________ 学生姓名:________ 秦疆彬__________ 设计时间:2014 年1月月_________ 信息科学与技术学院 2014年1月

路灯控制器的设计与制作 一、设计任务与要求 (1)设计制作一个路灯自动照明的控制电路,当日照光亮到一定的程度时路灯 自动熄灭,而日照光亮暗到一定程度时路灯自动点亮。 (2)设计计时电路,用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。 (3)设计计数显示电路,统计路灯的开启次数。 二、方案设计与论证 了解常用路灯控制的各种方法,及各自的优缺点,通过相互的比较,确定设计方案,并对所用传感器进行选型,同时加以电路的设计与分析,完成设计任务。下面对路灯控制器的原理,路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。 该路灯控制器是由光敏电阻、555定时器、计数器、译码器、数码管显示器和受控灯组成。光敏电阻器又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,当光照减弱时,光敏电阻阻值增大,555 定时器的2、6端口出现低电平,当它到达一定值时,3 口出现高电平,且大于2/3 (VCC,路灯亮。反之,当光照增强到一定时,光敏电阻阻值减小, 3 口出现低电平,小于1/3 (VCC,路灯熄灭。为了避免外部干扰所带来的错误反应(例如来往的车灯给光敏电阻带来的短暂激励),我们利用电容充电带来的时间延迟来解决问题。经以上论证,方案可行。

三、单元电路设计与参数计算 该部分电路相当于总电路的开关,通过光照强弱的变化改变光敏电阻的阻 值,从而改变Vi 的电压值。在该电路中Vi 即为由555构成的施密特触发器的输 入电压,Vi 的改变会引起施密特触发器的翻转,从而改变输出电平,达到开关 的效果。当光敏电阻周围的环境光照强度比较强时,电阻阻值为几百欧左右,Viv 1 -V cc ;当光敏电阻周围的环境光照强度比较弱时,电阻阻值为 1兆欧左右,Vi> 3 2 V cc 。当光敏电阻周围环境由光变暗时,Vi 增大过程中达到值1V cc 时,引发施 3 3 *数码管显示 图2.1流程框图 1、光敏电阻与555定时器构成的控制电路 图3.1光控电路

电气照明系统设计思路

电气照明系统设计流程 第一步;确定范围 确定设计内容为电气照明系统,其中包括普通照明,备用照明和应急疏散照明等部分 第二步:查阅规范 查阅相关规范,并且将设计所需的规范条例了解清楚(PS:一般规范:《建筑照明设计规范》、《建筑设计防火规范》、《建筑照明术语标准》、《供配电系统设计规范》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》、《电力工程电缆设计规范》等) 第三步:确定其各房间照度值 根据规范确定各房间的照度值,备用照明和应急照明的设置要求(包括备用照明和应急照明的供电方式)(PS:查阅《建筑照明设计规范》的第五章、第六章) 第四步:确定其功率密度 确定之后查询照明设计规范确定所需设计的功率密度(PS:查阅《建筑照明设计规范》的第六章(取现行值)) 第五步:灯具选型 确定设计所需要的灯具型号(灯具选型),须知道灯具的详细参数(PS:查阅相关资料,了解清楚每种灯具的光通量、光效值、功率瓦数) 第六步:确定其各房间灯具数量 根据功率密度的要求算出每个房间需要的灯具数量 ①利用天正电气中的照度计算功能 A. 选定房间,确定其房间面积 B. 填写利用系数,一般洁净室内的利用系数取0.8-0.9,非洁净区取0.7-0.8,室外0.5-0.7。 C. 填入光源参数,主要填写总的光通量 D. 填写照度要求、功率密度,维护系数一般去标准0.8 E. 得出结果(灯具数量),注意查看功率密度是否满足条件,如满足,这方案成立;如不满足,需要调整灯具种类,从而达到满足条件。 ②利用灯具数量的计算公式

A.计算灯具数量:公式:N = EA / (ΦUK) 其中:Φ-- 光通量lm, N -- 光源数量, U -- 利用系数, A -- 工作面面积m2, K -- 灯具维护系数,E-- 平均照度lx B.得出结果(灯具数量),再计算出功率密度:公式:LPD=ΣΡ/A 其中:LPD-- 功率密度W/m2,ΣΡ-- 所有照明设备的总功率W, A -- 工作面面积m2 C. 注意查看功率密度是否满足条件,如满足,这方案成立;如不满足,需要调整灯具种类,从而达到满足条件。 第七步:排布灯具 在画好的厂房底图上面按照矩阵规则布置灯具位置(做到整齐美观即可),并且确定应急灯具和疏散灯具的位置(PS:应急照明及疏散照明的照度查阅《建筑照明设计规范》的第五章5.5.2)第八步:确定其供电回路及开关安装 灯具布置好之后根据照明设计规范确定供电回路和开关的样式及安装位置(PS:供电回路查阅《建筑照明设计规范》的第七章7.2;开关的样式及安装位置查阅《建筑照明设计规范》的第七章7.3) 第九步;确定其配电箱的位置 根据规范要求、业主的需要确定配电箱的位置 第十步:布线 确定好回路和各种设备位置后就开始布线,在图纸中反映出来(应急线路最好使用不同颜色走线加以区分) 第十一步:配电箱系统图 根据设计好的图纸画出配电箱系统图,系统图中需反映出配电箱的名称和使用的各断路器的型号规格,回路数量,三相负荷分布,进出线路的型号规格以及线路敷设方式: ①支路总功率的计算:该条支路上所有照明设备的总功率 ②计算电流: a.根据功率估算: 三相:1KW→2A 单相:1KW→6A B.根据公式计算:

题目某住宅楼电气照明系统设计任务书Word版

课程设计任务书1 一、设计题目 某教学用楼电气照明系统设计。 二、设计资料 1.基本概况 本工程是一栋高六层的教学用建筑,其建筑类别为三类建筑.结构形式为底框结构,基础为桩基础,所有楼板均为现浇。设计内容为电气照明系统。 1)建筑为6层教学楼。 2)每层层高3.5米。 3)室内外高差0.3米。 2.参考资料 1)民用建筑电气设计规范及条文解释 2)2009全国民用建筑工程设计技术措施电气 3)建筑电气设计手册 4)国家标准电气制图电气图形符号应用示例图册 5)有关产品样本 6)建筑电气施工验收规范 7)供配电系统设计规范 8)低压配电系统设计规范 三、设计任务 1、计算书 内容包括:照度计算、负荷计算、线缆及保护管的选择、配电箱的选择。 2、图纸 1)设计说明、图例、图纸目录 2)标准层照明平面图(1:100)和标准层插座平面图(1:100) 3)非标准层照明平面图(1:100)和非标准层插座平面图(1:100) 4)供电干线平面图(1:100) 5)供电干线系统图(1:100) 6)照明配电箱系统图 3、课程设计说明书

四、设计步骤 1.熟悉资料、设计规范。对已给资料进行整理。根据建筑物的特点,确定供电等级:根据建筑平面图,拟定各户配电箱具体位置;根据外线情况确定进户总箱位置;并 在平面图上绘出。 2.绘制照明平面图(包括楼梯间设照明) 根据建筑平面图针对不同的使用功能,按照电气照明设计规范进行照度设计.以满足使用对照度及功能要求. (1)根据房间的用途确定灯具的种类、型号及安装高度。 (2)查出各房间的照度标准,进行照度计算。 (3)根据计算结果绘出照明平面布置图。 (4)绘出线缆(单线图)。 3.根据房间的用途确定插座的种类、型号及安装高度. (1)绘出插座平面布置图。 (2)绘出线缆(单线图)。 4. 绘出各层供电系统图。 5. 负荷计算 (1)计算各支线负荷,选择支线线缆(型号、规格)及敷设方式并标注在平面图上,选择支线开关(型号、规格)并标注在系统图上。 (2)计算每层的负荷,选择每层的线缆(型号、规格)及敷设方式并标注在平面图上,选择开关(型号、规格)并标注在系统图上。 (3)计算整座楼的负荷,选择进户线缆(型号、规格)及敷设方式并标注在供电干线平面图上,选择总开关(型号、规格)并标注在系统图上。 6.整理图纸并写出设计说明、图例及图纸目录。 (1)说明书 内容包括:建筑用途、设计依据、负荷等级及电源进户方式、配线、配电箱及等电位联结。 (2)图例 内容包括:符号、名称、规格型号、容量、安装高度、方式及场所。 (3)图纸目录 内容包括:图别、名称、 8.整理计算书 内容包括:照度计算、负荷计算、线缆、开关及配电箱的选择。 9.设计注意

基于PLC路灯控制系统_毕业设计论文

基于PLC路灯控制系统 摘要 随着数字技术和网络技术的发展,公共照明数字化和网络化已经成为一种必然趋势。节约能源、保证灯具寿命、提高照明管理水平、美化城市夜量和保证城市夜间出行安全等,已经成为对公共照明系统的一项基本要求。公共照明系统广泛采用高压钠灯或金属卤化物灯传统照明系统经常采用电感镇流器,本文将介绍基于PLC的路灯控制系统。本文设计基于PLC的路灯监控系统根据时间的变化,控制路灯的明亮程度。同时考虑到不同的季节天气等的变化的实际情况,以亮度检测控制辅助,达到更合理的目的。 关键词:PLC,亮度控制,定时控制

Streetlight monitoring system in the PLC - based design Abstract Along with arithmetic figure technique with technical development in network, the public lighting arithmetic figure turn to turn to have become a kind of inevitable trend with the network. Economy energy, guarantee the lamp life span, increase illuminate to manage the level, beautify the city night measures with guarantee nighttime in city out line safety etc., have become to a basic request of the public lighting system. The extensive adoption in system in public lighting high pressure light metals turns the thing light tradition illuminates the system to usually adopt the electricity feels the town flows the machine, illuminating lamp the adoption unify switch control case. This article will introduce the street lamp control system based on PLC. In this paper, the design based on PLC street lamp monitoring system according to the time change, control the street lamp bright degree. Taking into account the different seasonal weather changes in the actual situation, to brightness detection control auxiliary, achieve more reasonable purpose. KEY WORDS: PLC BRIGHTNESS CONTROL TIMING CONTROL

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