毕业设计说明书
公共场所照明自动控制系统设计
专业电气工程及其自动化
学生姓名郭飞
班级BMZ电气081
学号0861402106
指导教师姚志树
完成日期2012年6月5号
公共场所照明自动控制系统设计
摘要：本研究针对教室灯光的控制方法，尤其是教室灯光的智能控制方面的发展现状，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统的设计思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件装置和相应的软件。
该系统以AT89S51单片机作为控制装置的智能部件，采用ADC0809、步进电机、光敏三极管、按键、数码管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理设置的光强开灯和对步进电机窗帘的控制，完成对教室照明回路的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。
单片机软件采用C语言编制，采用模块化结构设计、条理清楚、通用性好，便于改进和扩充。
该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，专用性强，性价比合理等优点，可以满足各类大、中专院校教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能的目的。
关键词：照明；步进电机；光敏电阻；单片机；按键；ADC0804；继电器
System design of illumination intelligence controller for
public
Abstract:Currently light intelligent Control systems are not efficiently used in the classroom. In order to improve the system, based on the theory of the light control and current methods of how to keep control, put forward methods of developing intelligent classroom light control system on the basis of AT89S51 and developed the hardware and software system.
This system uses single chip microcomputer AT89S51 as the intelligent device of control unit, and takes the circuit completed by ADC0890, step motor, light activated triode, button and digitron to test the intensity of light. According to the appropriate layout of turning on the light by light intensity in the classroom and the control of curtain by step motor, it can also complete the intelligent control of illumination loop in the classroom, avoiding large wasting of electrical energy.
The single chip microcomputer software, programmed by C language and designed by modularization, has excellent organization and better currency, and is convenient to improve and extent.
This system had many advantages. For example, the physical volume was small, the system was conveniently controlled, the credibility was high, the appropriation was strong, and its price proportion was ideal, etc. The experiment proved that the system can satisfy the control command of the classroom’s light device, so it could largely reduce the consuming of energy resources.
Key word:Illumination；Step motor；Light activated triode；Single chip microcomputer；Button；ADC0804；Relay
目录
1 前言 (1)
1.1 概述 (1)
1.2 本课题的研究目的及意义 (1)
1.3 采用智能照明控制系统的优势 (2)
1.4 本课题照明控制对象的选择 (2)
1.5 本课题解决的关键问题 (3)
2 智能照明控制系统总体设计分析 (4)
2.1 大学教室照明控制现状 (4)
2.2 系统整体设计方案 (4)
2.3 教室智能照明控制器设计 (4)
3 智能照明控制系统的硬件设计 (5)
3.1总体框图及原理 (5)
3.2 教室智能照明控制器的微控制器的选择 (5)
3.3 控制系统的主要硬件电路 (5)
3.3.1 系统主控电路 (5)
3.3.2 电源电路 (8)
3.3.3 单片机最小系统 (9)
3.3.4 显示电路 (10)
3.3.5 A/D转换检测电路 (11)
3.3.6 继电器模块驱动原理 (13)
3.3.7 按键电路设计 (14)
3.3.8直流电机正反转电路 (14)
4 系统软件设计 (15)
4.1主程序设计 (15)
4.2键盘扫描程序设计 (16)
5 软件调试 (18)
5.1 keil 软件调试 (18)
5.2 keil 软件的使用 (18)
5.3 Protues 介绍 (23)
5.4 Protues和keil 的链条 (25)
6 结论和工作展望 (26)
6.1 结论 (26)
6.2 工作展望 (27)
参考文献 (28)
致谢 (29)
附录 (30)
附录1 程序清单 (31)
附录2 系统电气原理图 (36)
附录3 系统印刷电路图 (37)
附录4 元器件清单 (38)
公共场所照明自动控制系统设计
1 前言
在我国，照明耗电占年发总电量的10％左右，而对于一些照明时间较长，照明设备较多的的学校教室，其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜，照明超过本单位所有耗电40％左右。目前，国内大多数大、中、小学校教室的照明灯具控制采用手动开关，由于缺乏合理的管理，依然不可避免出现忘记关灯，有时可以借助外界环境能正常工作和夜晚室内空无一人时，整个教室也是灯火通明，从而造成大量的电能损耗。
1.1 概述
能源问题和环境问题一直是人类社会面对的重大问题，特别是到了二十一世纪，对降低能耗和保护环境的要求更成了国家长期发展的重中之重，我国也提出了“节能减排”的号召。而在众多的能源问题中，电能的短缺是束缚经济发展和人民生活的重要能源问题之一。
据报道，用于照明的能源消耗占整个办公大楼能源消耗的20％-60％，这部分能耗的多少很大程度上取决于照明的控制效果。在现代建筑的楼宇自动化系统中，照明控制也是其中一个重要分支。现代建筑对照明的要求很高，除了应该满足为建筑内人们在工作、学习、生活时对视觉环境的要求以外，还应该利用照明设备的不同类型及光线的变换为人们提供一个舒适、有美感的办公、学习和生活环境，此外，还应该提高能源的利用率，实现节能的目的，而传统的照明系统由于其管理落后、能源浪费、舒适性差、布线复杂以及灯具寿命短所以研究新型照明控制系统，对减少这部分能源消耗、减少环境污染，同时更好的满足人们对照明质量的要求都有极其重要的意义。
新型的照明控制系统主要指综合了照明、自动化控制、计算机技术、电力电子技术等的智能照明控制系统。最根本的是通过充分利用自然光来减少人工照明带来的能源消耗。
1.2 本课题的研究目的及意义
究其节能具有很重要的意义。本文在分析智能照明控制系统的发展背景和应用优势上，研究了目前较成熟的智能照明控制系统的优缺点，并将对象定位于大学教学楼的照明研究。大学中传统的照明控制方式由于其管理落后、能源浪费、舒适性差、布线复杂以及灯具寿命短缺点，造成了大学校园中普遍存在“长明灯"、“无人亮灯”等电能浪费的现象。而现有成型的智能照明控制系统在应用中存在一些问题，需要对其作进一步的研究与开发。
本文详细研究了大学教室的使用特点和照明需求及存在的问题，提出了一种网络化的教室照明智能控制系统，采用低功耗单片机和总线技术，给出了教室照
明控制器和上位机系统的设计方法，在此基础上，在实验室中实现了测试系统的开发和调试。同时，文中提出了通过建立人数预测模型实现教室自习时段的照明控制方法，并论述了网络化照明控制的优越性，改善了现有教室照明控制中存在的误关断和浪费电能的问题。
论文中详细介绍了整个照明控制系统的功能和控制策略、现场控制器的硬件电路和软件程序设计等。主要完成了以AT89S51单片机为核心芯片的硬件设计，包括数据采集模块、串口通讯模块和执行模块等的电路设计和软件开发；设计了整个系统的控制策略和功能,并有较好的节能和智能控制效果。
1.3 采用智能照明控制系统的优势
传统的照明控制系统主要是由照明配电箱通过手动开关实现控制照明灯具通断的目的，或在照明回路中串入接触器，实现远距离控制，在灯具的开关控制上采用手动开关，所以很大程度上依赖于人的主动性。而智能照明控制系统根据某一区域的功能、每天不同的时间、室外光亮度或该区域的用途来自动控制照明。它能充分利用自然光，实现照明管理智能化。具体来说其优越性主要表现在以下几个方面：
(1)提高照明控制的智能化程度，使整个照明系统出去全自动状态，可以根据不同场合在不同时段中不同的情景需求，预先设定合适的照明效果，更加智能化和人性化。
(2)减低电能消耗，有良好的节电效果，充分利用自然光作为光源，以人工光为补充，并结合室内的人员情况，只有在必需时才开启照明灯具，节能效果十分显著，一般可以达到30％左右哺。
(3)改善室内工作环境，提高室内人员的工作效率。
(4)提高建筑物的照明系统管理水平，将传统的人为开关控制转换为智能化的管理，将大大减少大楼的运行、维护和管理的费用。
总之，研究新型照明控制器及系统，对于节约照明用电，减少环境污染，满足人民群众日益增长的对照明质量、照明环境和减少环境污染的需要，建立优质高效、经济舒适、安全可靠、有益环境的照明系统有着极其重要的意义。
1.4 本课题照明控制对象的选择
据教育部公布，截止2007年5月18日，全国共有高校2621所高校(包括全国普通高校共1909所、民办普通高校共295所、成人高校共415所、民办成人高校共计2所)，且每个高校不止一幢教学楼。近几年来，随着高校的扩招，学生数量大幅增长，大学教学楼的数量也增加很多。由于大学开放型的管理模式，以及学生们节能意识的淡薄，教室里在白天室内照度充足的情况下，仍普遍存在开灯学习的现象，即使教室内无人或人数很少的情况下，也是全部开启室内照明灯。在许多教室里，长明
灯和人走不熄灯的现象普遍存在。据测算，教学楼耗电量占学校所有耗电的40％左右。
按照有关规定，教室照明的功率密度约为lO W／m2。一个标准教室的面积为96m2，假设每天正常用电时间为1 5 h，每个教学年度按270 d计，一个学校教室数量为200间，节电率以平均30％计算，则一年可节电105度105 kWh，节约电费12-20万元。以上估算还未包括线损和灯具长时间开启而损坏的部分。因此，研究大学教室的智能照明控制，在满足学校照明需求的基础上，实现大学教室的智能照明控制，不仅能满足室内人员对照明的要求，又节能，延长灯具寿命，降低运行费用，简化节省配电控制设备和管线工作量，其研究具有非常重要的现实意义。现有的照明控制系统虽然产品和技术都已相对较成熟，却多为针对普通建筑物如居民楼、办公楼，多采用定时控制、场景控制或简单的传感器控制，很难满足大学教室罩人员多、流通性强等特点，所以有必要针对大学教室的特点，研究相应的照明控制系统。本文将控制对象具体定位为大学教室，以细化照明控制的实施方案，提出针对大学教室实现智能照明节能控制方案和实施方法。
现在大学教室主要是利用开关控制照明，这种开关一般包括两类：一类是定时开关结合手动方式，它结合学校的作息规律和室内人员对照明的需求来控制开关灯，以起到控制教室照明的作用。这种粗放式的控制方式很大程度上依赖于人的自觉性，很容易照成“长明灯"的出现。另一类是采用照度感应开关来自动控制灯具的开关，这是近几年出现的技术，是对传统以手动方式控制照明的一种很大的改进，笔者所在学校也于2009年6月开始陆续在校内的几个主要教学楼里安装了此种自动控制开关。主要实现在室内光照度低于设定值并且检测范围内有人员存在时才开启照明设备。
后一类开关在一定程度上避免了教室无人时出现长明灯和的现象，并能够利用自然光源，实现节能。但若只使用该照度感应开关来控制照明设备的开关时间，也存在一定的弊端。主要表现为：其一、当环境温度接近人体温度时，灵敏度急剧下降；其二、对静止物不能探测，人员相对静止时间如学生长时间保持一种固定姿态超过开关延时计数时间，灯具则会自动关闭，引起灯具间歇式起停，影响学生学习。其三，当教室人员稀少，人员的进出和移动会造成教室内所有相关灯管引起开闭行为。所以，需要在此类照度感应开关的基础上开发更为智能化的照明控制方法和设备。
1.5 本课题解决的关键问题
本课题通过模拟假设方法研究教室灯光的各种控制方案解决如下关键问题：
a.照明回路的控制回路与控制器本身的节能问题
b.传感器与教室灯配合安装的问题
c.光线传感器参数输入采集问题
d.开，关灯的自动与手动兼容措施
e. 灯的开关与时间问题
照明系统设计指南完全版 本文详细讨论照明系统设计的六个设计步骤：(1)确定照明需求；(2)确定设计目标估计光学；(3)热和电气系统的效率；(4)计算需要的数量；(5)对所有的设计可能都予以考虑，从中选择最佳设计；(6)完成最后步骤。虽然本文以一个室内照明设计为例，但所述的设计过程可以用于任何照明设计中。 现在的照明应用，具有普通照明所需的亮度、效率、使用寿命、色温以及白点稳定性。因此，绝大多数普通照明应用设计中都采用这类，包括路面、停车区以及室内方向照明。在这些应用中，由于无需维护(因为的使用寿命比传统灯泡的要长得多)且能耗降低，所以基于的照明降低了总体拥有成本()。 全世界有200亿以上的灯具使用白炽、卤素或荧光灯。其中许多灯具用作方向照明，但都是采用在所有方向发光的灯。美国能源部()称，在新住宅建筑里，嵌顶灯是安装最普遍的照明灯。此外，报告称，采用非反射灯的嵌顶灯一般效率只有50%，就是说，这类灯所产生光的一半都浪费到灯具内了。 相反，照明级具有至少50,000小时的高效、方向性照明。利用照明级的所有优点设计的室内照明有以下优点： 1 功效超过所有白炽灯和卤素灯具 2 能与甚至最好的(紧凑荧光)嵌顶灯的性能相媲美 3 与这些灯具相比，需要维修前的寿命要长5到50倍 4 降低光对环境的影响：不含汞、电站污染小、垃圾处理费用低。 照明还是灯？ 在普通照明中设计需要在两种方法间作出选择，是设计基于的完整的照明，还是设计安装到已有灯具上的基于的灯。一般来说，一个完整的照明设计，其光学、热和电气性能要好于式样翻新的灯，因为现有灯具不会约束设计。对目标应用，到底是新照明的总体系统性能重要还是式样翻新的灯的方便性更重要，这要由设计师来决定。 针对已有照明的设计方法 如果目标应用采用构造新型照明更好，那么就设计照明的光输出，使其相当于或者超过现有照明匹配具有多种优点。首先，现有设计已经针对目标应用进行了优化，可以在围绕有关光输出、成本和工作环境而确定设计目标时提供指导。其次，现有设计的外形尺寸已经得到认可。如果外形尺寸相同，终端用户转换成照明更容易一些。 遗憾的是，有些照明制造商错误报告或者夸大了照明的效率和使用寿命特性。在替换灯泡的早期的数年，照明业也遇到了类似问题。行业标准的缺乏，以及早期产品质量的巨大差异将技术的采用推迟了很多年。美国能源部意识到了早期照明也可能存在相同的标准和质量问题，并且这些问题可能以类似的方式延迟了照明的使用。作为应对措施，美国能源部发起了“ 商用产品测试计划()”，对照明制造商声称的指标进行测试。该计划以匿名方式测试照明的下列4个特性：照明光输出(流明)、 照明效率(流明每瓦)、相关色温(开氏度)、显色指数。 的将关注点放在了照明可用光输出上，而不仅仅是照明的光输出上，这为照明设计设定了一个很好的先例。灯的概念可能过时了
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。
扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目：2号办公楼的电气照明施工设计课程：电气照明 专业：建筑电气与自动化 班级：智能0801 姓名： 指导教师：李新兵于照 完成日期：2012年1月13日
电气照明课程设计任务书 一、设计课题 某建筑（指定）电气照明施工图设计 二、工程概况 详各建筑图建筑说明。 三、原始资料 1、各工程土建施工图纸一套（另附） 2、国家标准及相应设计规范。 四、课题要求 1、设计原则：国家现行有关电气设计规范及主管部门规定等。 2、设计范围：电气照明平面布置、照明电气设计、接地与电气安全等 3、设计成果：课程设计报告（设计说明书及计算书等） 电气施工图（系统图、平面图等） 4、设计要求：按工程施工设计深度要求设计、出图，全部图纸要求采用计算机 绘制。 五、日程安排 本次课程设计时间共1.5周，进度安排如下： 设计准备，熟悉有关电气设计规范，熟悉本工程土建图及其它所提条件，绘制电气设计条件图。（1天） 照明平面布置、电气初步设计。（2天） 照明计算、负荷计算。（1天） 电气施工图设计、绘图，要求采用计算机绘制电气施工图。（3天） 整理计算书及图纸、写课程设计报告。（1天） 六、主要参考书 1、GB50054—95 《低压配电设计规范》国标 1996年 2、GBJ50034—2004 《建筑照明设计标准》国标 2004年 3、JGJ16—2008 《民用建筑电气设计规范》行业标准 2008年 4、吕光大主编《建筑电气安装工程图集》（第2版）1、2、3集中国电力出版社 5、照明设计手册(第二版) 北京照明学会中国电力出版社 6、《工厂常用电气设备手册》（第2版）上、下册中国电力出版社 7、《民用建筑电气设备手册》上、下册中国建筑工业出版社 8、《国家标准电气制图应用示例图册》（建筑电气分册）中国标准出版社 9、电气设备生产厂家产品样本及其它资料等 七、课程设计指导书 《电气照明设计指导》刘介才主编机械工业
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…………………………………………………………………………………………..
灯光设计说明 一、概述： 我公司以科学的态度对灯影院灯光进行设计。工程的设计方案主要考虑了系统和设备配置的可靠性、先进性、适用性、合理性、以及售后服务等五个方面, 在设备选用上我们考虑了几点： （1）配置高性能指标的全彩led渲染灯、电脑灯光、led点光源等设备，可以降低灯光能耗，减少灯具的散热量，避免资金和空间的浪费。 （2）针对游乐园的特点，突出环境的艺术性，用先进的全彩led渲染灯、电脑灯、射灯来渲染气氛、增强效果、营造场景意境。利用灯光效果气氛，烘托景观、绘画、音乐表达的理念，制造出美仑美焕的现场效果。 （3）灯光的渲染和音乐交织以满足乐园的风格和艺术效果整体服务。因此，灯具的选用以营造景观和壁画的意境，色泽变化自然，动人等为主要特点；花样变化会加强美感，色泽变化使人引起激情，动人会扣动人们心弦，达到欲罢不能的意境。给光顾的客人留下难忘记忆。 （4）选用灯具重量轻、体积小、电机噪音小、散热好、发光效率高、性能可靠。 （5）选用灯具接受国际标准DMX512信号控制，适合任何DMX通讯协议的控制台。 注重工艺设计、前瞻性规划与该游乐园的投资重点，实现灯光智能化，设备选型数字化，灯光编程专业化、多样化，施工管理规范化、标准化。在满足使用要求的前提下，严格执行国家标准进行设计，使该多功能会堂灯光工程项目质量达到理想效果。本次设计方案的设计思想，主要考虑系统配置的可靠性、先进性、合理性三方面。 1、系统配置的可靠性：为了确保灯光系统的可靠性，选择质量可靠的灯光设备。本次方案中选用具有卓越的品质及超强的可靠性。 2、系统配置的先进性：在灯光系统的设计中，充分考虑灯光技术未来不断发展升级的需求和系统的可扩展能力与兼容性，满足用户将来因规模增大等原因带来的灯光扩容和技术升级的需要。 3、系统配置的科学性和合理性：灯光系统设计除了考虑其可靠性和先进性，还必须考虑系统是否科学、合理与实用，本设计方案主要考虑了以下几个方面：系统最大限度的满足用户使用要求. 1、设计场地 电影游乐园 2、设计功能 本系统满足影院演出、文娱活动等使用功能。
目录 一．工程概况 (1) 二．照明光照设计 (2) 1.灯具的选用 (2) 2.规要求照度等值 (2) 3.照度及功率密度计算 (2) 4.照明控制方式 (4) 三．照明电气设计 (4) 1.负荷分级 (4) 2.工程负荷量 (4) 3.供电电源 (5) 4.负荷计算及导线选择 (5) 参考文献
建筑电气照明设计说明书 一、工程概况： 本工程为天津公司办公楼，本层为办公楼首层，面积为416.452m ，层高2.9米，工作面高0.75m ，窗高1.6m ，门的面积可忽略，无吊顶，墙壁、顶棚刷大白，地面反射系数为20％。设置有大厅、办公室、卫生间等。 二、照明光照设计： 在走廊、门厅、卫生间等地采用吸顶式安装，而且厕所需要要使用防水，防尘灯罩。 1、灯具的选用：使用)362(26W YG ?-,%86=η ,lm 32502?=Φ，室空间采取吸顶安装。 2、规要求的照度值： 办公室照度值为300lx ，卫生间100lx ，走廊、门厅100lx 。 3、照度及功率密度计算： (1)办公室1（采取吸顶式布灯方式，） ①RCR= w l w l h r ?+)(5=5 2.15(10.812.45) 10.812.45 ??+?=1.8 ②墙面反射比w ρ=0.7，顶棚反射比c ρ=0.7，地面反射比f ρ=0.2，玻璃窗反射系数为0.1。 w ρ= w g A g A A A A ρρωω+-)(= 0.7[(10.812.45 2.152-1.6 2.26]0.1 1.6 2.26 (10.812.45 2.152 ?+????+???+??））=0.6 ③根据RCR=1.8, ρ=0.6, ρ=0.7 查表: 得U=0.72 ⑤按规要求，房间照度标准值为300lx ，选YG6-2型灯具T8管。 8 . 0 2 78 . 0 82 . 0 82 . 0 1 = - = U 7 . 0 2 67 . 0 74 . 0 74 . 0 2 = - - = U 盏 灯数 . 10 8 . 0 72 . 0 6500 134.5 300 = ? ? ? = ? = UK A E N av φ
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
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
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
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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
灯光照明设计说明 灯光设计说明 一、概述: 我公司以科学的态度对灯影院灯光进行设计。工程的设计方案主要考虑了系统和设备配 置的可靠性、先进性、适用性、合理性、以及售后服务等五个方面, 在设备选用上我们考虑 了几点: (1)配置高性能指标的全彩led渲染灯、电脑灯光、led点光源等设备，可以降低灯光能耗， 减少灯具的散热量，避免资金和空间的浪费。 (2)针对游乐园的特点，突出环境的艺术性，用先进的全彩led渲染灯、电脑灯、射灯来渲 染气氛、增强效果、营造场景意境。利用灯光效果气氛，烘托景观、绘画、音乐表达的理念， 制造出美仑美焕的现场效果。 (3)灯光的渲染和音乐交织以满足乐园的风格和艺术效果整体服务。因此，灯具的选用以营 造景观和壁画的意境，色泽变化自然，动人等为主要特点;花样变化会加强美感，色泽变化 使人引起激情，动人会扣动人们心弦，达到欲罢不能的意境。给光顾的客人留下难忘记忆。
(4)选用灯具重量轻、体积小、电机噪音小、散热好、发光效率高、性能可靠。 (5)选用灯具接受国际标准DMX512信号控制，适合任何DMX通讯协议的控制台。 注重工艺设计、前瞻性规划与该游乐园的投资重点，实现灯光智能化，设备选型数字化， 灯光编程专业化、多样化，施工管理规范化、标准化。在满足使用要求的前提下，严格执行 国家标准进行设计，使该多功能会堂灯光工程项目质量达到理想效果。本次设计方案的设计 思想，主要考虑系统配置的可靠性、先进性、合理性三方面。 1、系统配置的可靠性:为了确保灯光系统的可靠性，选择质量可靠的灯光设备。本次方案中选用具有卓越的品质及超强的可靠性。 2、系统配置的先进性:在灯光系统的设计中，充分考虑灯光技术未来不断发展升级的需求和系统的可扩展能力与兼容性，满足用户将来因规模增大等原因带来的灯光扩容和技术升级的需要。 3、系统配置的科学性和合理性:灯光系统设计除了考虑其可靠性和先进性，还必须考虑系统是否科学、合理与实用，本设计方案主要考虑了以下几个方面:系统最大限度的满足用户使用要求. 1、设计场地电影游乐园 2、设计功能 本系统满足影院演出、文娱活动等使用功能。 3、设计要求 to and the treatment; Bone marrow aspiration ... Master: kidney units and kidney physiological function; kidney ball disease of causes,
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
隧道智能照明系统设计说明书 V1.0 隧 道 智 能 照 明 系 统 设 计 说 明 书
隧道智能照明系统 随着电子技术的迅猛发展，单片机技术已渗透到航天、国防、工业。农业、日常生活等各个领域，成为当今世界科技现代化不可缺少的重要工具和强有力武器。用单片机研制的各个智能化测量控制仪表周期短、成本低，在一起、仪表与机电一体化产品的设计中具有明显的优势。这次用单片机设计制作一个走廊路灯控制系统。 光控电路有着广泛的应用。比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。如下图所示： 这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后,延时一定时间后自动熄灭。 以上电路的设计非常简单，是通过RC震荡来完成电路的延时作用，它没有经过单片机的控制，所以电路完成的功能有限而且也不是非常稳定，所以我们把单片机加入走廊路灯控制电路能使得电路更加的完美和稳定。如果在此电路基础上加入ADC0809转换器就可以拓展单片机的作用，使得电路的功能得到进一步的提升。如下图所示：
使用这种照明电路,人们就不必在黑暗中摸索开关,也不必再担心点长明灯费电和损坏灯泡了。夜间只要有脚步声或其它较强的声响时,灯便自动点亮,延时一定时间后自动熄灭。特别适用自动控制路灯照明以及走廊和楼道等处的短时照明。 声光控灯在市场上是很常见的，我们生活中也有很多单位用着这种灯，在楼道上，在门厅口，以及在各种人员流动不太频繁也不太稀少的地方，其原理是：利用声音与光来共同控制灯的明灭，当白天时(光线比较强烈时)即便有再强的声音，灯也不会亮，而当夜晚时(光线达到临界状态时)声控装置才会真正的被启动年，而这时，就是这种“声光控灯”大显身手的时候。即，当有声音响动的时候，灯才会亮起来，如果是人们活动，则有很强的适应性与活动性，当没人活动的时候，也不会造成无端的能源浪费。如果与普通的手动灯比较，当人在黑暗中的时候，很难找到开关的位置，乱找不一定能找到，甚至有时候会伤害到自己的人身安全(在黑暗中找不到方向，乱撞很可能会撞上对人体有害的东西，比如被硬物绊倒被摔伤，碰到尖锐的东西被割伤等)，而对于声光控灯来说，人们只需要造出某种声音，比如拍手，大喊一声等，就可以启动声光控控制灯，从而办完自己想办的事情(要延长灯的亮着的时间得要在适当的时刻发出声音即延续)。 智能led照明控制系统，本人提供两种设计方案如下：运用单片机，定时通过单片机的内部定时器来完成。如下图所示：
题目：___简易声控延时照明灯__ 班级：________________ 学号：__________ ：__________________ 指导教师：___________ 时间：
课程设计任务书 教研室主任签字：年月日
目录 一、总体方案与原理说明 (4) 1.1、主要原理说明 (4) 1.2、总体电路原理图 (5) 1.3、总体电路原理相关说明 (6) 二、电路设计……………………………………....................................... .7 2.1、单元电路一——声强监测电路和声强信号处理电路 (7) 2.2、单元电路二——延时控制电路和照明灯开关电路 (8) 2.3、单元电路三——电源电路....................................,..., (10) 三、元件清单............................................................,...,.. (11) 四、参考文献............................................................,, (12) 五、设计心得............................................................,.. (13)
一、总体方案与原理说明 总体方案 1、查阅相关资料，了解简易声控延时照明灯电路的原理与作用。 2、通过文献了解各种简易声控延时照明灯电路设计方案。 3、自行设计一种简易声控延时照明灯电路。 4、使用protel画图软件画出电路图。 5、列出元件清单。 1.1、主要原理说明 简易声控延时照明灯电路的总体框图 简易声控延时照明灯电路的总体框图如图1所示。它是由声强监测电路、声强信号处理电路、延时控制电路、照明灯开关电路和电源电路5部分构成的。 声强监测电路的功能是利用MIC（麦克风）的特性，即当MIC接收到足够的声强时，在该电路产生谐振后输出一个微弱脉冲，从而将声音信号转换为电信号。声强信号处理电路的处理电路的功能是将声强监测电路输出的电信号进行放大和整流，从而得到一个电平信号，为控制电路作准备。延时控制电路的功能是利用555集成电路构成可重复触发的单稳态电路，从而实现照明灯的延时控制。照明灯开关电路的功能是实现控制电路和照明灯电路的强弱电转换。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。 延时照明灯的主要电路如下图所示。图中K为拉线开关或墙壁开关，当K闭合后，该延时电路不工作，电灯处于正常的发光状态。当K被关断后，该电压一
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