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教室照明节电控制器设计

教室照明节电控制器设计
教室照明节电控制器设计

目录

1.课题提出目的和意义

2.主要功能及性能参数

3.总体方案及原理图

4.设计内容

5.制作过程

(1)制作前元件检测

①.电阻器的检测

②.电容器的检测

③.二极管的检测

⑵元件合理布局和合理布线

6.测试和结果分析

7.体会及此电路的拓展

8.附录

附录1(教室照明节电控制器)材料明细表附录

2。555时基电路的单稳态

教室照明节电控制器

摘要:国内学校教室的照明灯资源浪费是现在学校资源的缺乏的问题所在。现在的学生往往缺乏保护学校资源的意识,白天教室的照明灯还亮着,傍晚天还没黑学生就将灯打开了。一间教室这样也就算了,可是学校的每间教室都这样那就是个不可忽视的问题了。为了更好的保护学校的资源,于是我设计了教室照明节电控制器。此设计运用了光敏传感器,当自然光很强的时候打不开电源,当自然光很弱的时候才能打来电源,这样大大的减少了资源的浪费,只要学校用了此设计学校资源就得到了保证,我们的学习环境也会得到提高。此设计经过本人运用实践后发现它将学校资源浪费的状况得到了较好的改善;同时也得到校方领导

的一致肯定,使我对本设计有了很大的信心,为我以后的设计做了很重要的铺垫。以后我将运用在本校学习的知识设计出更多好的作品。

关键词:光敏传感器教室照明节电控制毕业设计

一、引言

目前,国内大、中、小学校教室的照明灯具控制大多采用手动开关,即使严格管理,由于人们的节约意识淡薄,仍不可避免地出现忘记关灯的时候,特别是在白天自然光很强的情况下,教室内的长明灯仍然到处可见,从而造成大量的能源浪费。另外,各种照明灯具都具有一定的使用时限,在光线充足的情况下仍继续使用,必然会缩短灯具的使用寿命。为解决上述问题,实现教室照明灯具的自动控制,有必要设计并制作了教室照明节电控制器。

本设计最大的功能是节省电源,在白天光线达到一定的照度时,教室内电灯会自动关闭,只有当教室内照度下降到一定的程度时才允许开灯照明。

二.主要功能及性能参数

1.蒙住光敏二极管就送电

2.不蒙光敏二极管不送电

3电源交流220V±10%

4.对人体要安全可靠

5.使用泛围:常温,室内。

三.总体方案及原理图

采用市电交流220V,使用光敏二极管来判断光的强和弱,发光二极管来反应电源的输出还是输入,电源变压器来稳定电压.当环境光线由强变弱时,允许开灯照明.当环境光线由弱变强时,自动关闭教室内的照明灯.

本人设计制作的教室照明节电控制器其工作原理如下:市电经变压器T降压、IC1整流、C1滤波后,输出12V直流电压,VD1为电源指示发光二极管。电源经光电二极管VD2和电阻R2、R3分压后加在时基电路IC2的2、6脚。当环境光线由强变弱时,VD2的内阻由小变大,当IC1的2、6脚电压下降到1/3V CC时,IC1输出状态反转,3脚输出高电平,VT1、VT2饱和导通,后级电路得电,VD4发光,指示允许开灯照明。当按下SB1的瞬间,电源经R8、SB1加到VT3基板,VT3、VT4饱和导通,继电器K得电吸合,其触点接通照明灯

电源回路,同时,VT4集电板的电压经R10反馈到VT3的基极,使VT3、VT4维持导通,K得以自保。需要关灯时只需按下SB2、VT3基极对地短路的瞬间,VT3、VT4截止,K释放,切断照明灯电源。当环境光线由弱变强时,VD2的内阻由大变小,当IC1的2、6脚电压上升到2/3V CC时,3脚输出低电平,VT1、VT2截止,后级电路失电,K释放,自动关闭教室内的照明灯。C2的容量较大,可防止夜间的瞬间强光照射VD2时使教室内电灯熄灭,C3可防止外界干扰,提高电路的可靠性。R5、R6的加入可改变照明灯由亮到灭,由灭到亮过程中的滞后程度,它们的阻值越小、滞后程度也就越小。

四.设计内容

1.NE555双稳态电路

①NE555时基集成电路的原理

555时基集成电路是一种产生时间基准并能完成各种定时、延迟功能的非线性摸拟集成电路。被广泛应用于信号产生、波形处理、定时延时、电子玩具等领域

555时基电路的封装有8脚圆形封装和8脚双列直插式封装两种。双列直插型时基电路的引脚编号方法是把集成片放平,从带标志的引脚开始按逆时针方向顺序编号。个引脚的作用分别是:1脚是公共接地端GND;2脚是触发输入端TR;3脚是输出端V0;4脚是主复位端MR;5脚是控制端VC;6脚是阈值输入端TH;7脚是放电端DIS;8脚是电源正极V CC或V DD。

555时基电路内部有二十几个晶体三极管和二极管、十几个电阻,大致可以分为分压器、比较器、R-S触发器、输出极和放电开关五部分,见图

2.发光二极管

提起照明,人们马上会想到灯具店中那些五颜六色的各式灯具。尽管这些灯具的形态各异,但其照明的核心部分―――灯泡其实主要只有两种:白炽灯和荧光灯。不过,这种格局不久将会发生改变,因为照明领域的一颗新星―――发光二极管灯泡正在走向实用化阶段。

发光二极管发明于20世纪60年代,在随后的数十年中,其基本用途是作为收录机等电子设备的指示灯。为了充分发挥发光二极管的照明潜力,近来,科学家开发出用于照明的新型发光二极管灯泡。这种灯泡具有效率高、寿命长的特点,可连续使用10万小时,比普通白炽灯泡长100倍。

据估计,在全球范围内,发光二极管灯泡有90亿英镑的市场前景。在巨大商机的吸引下,一些灯泡生产商如菲利普公司等,已开始投资数百万镑,研究开发家庭用发光二极管灯泡。科学家预测,在未来5年,这种灯泡很可能成为下一代照明的主流产品。

众所周知,自美国发明家托马斯.爱迪生发明白炽灯至今的100多年来,人们基本仍沿用爱迪生发明的技术生产白炽灯泡。灯泡的中间是一段金属钨丝,当电流通过时,钨丝受热激活灯泡中的气体发出光芒。但是,发光二极管灯泡无论在结构上还是在发光原理上,都与传统的白炽灯有着本质的不同。发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成,一层带过量的电子,另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”,当有电流通过时,电子和空穴相互结合并释放出能量,从而辐射出光芒。

长期以来,人们之所以没有将发光二极管用于照明,主要是因为发光二极管通常只能发出红色光或黄色光,要想获得白色光,还必须制造出能发出蓝光的发光二极管。这样,红、黄、蓝三种光“混合”后,就产生出白光。

现在,这个困扰人们的难题终于得到解决。科学家发现了一种新型半导体材料―――氮

化镓,它在经过适当处理后就能发出蓝光。发蓝光的问题解决后,发白光的问题就有了希望。英国剑桥大学材料系的柯林.翰弗莱斯称,他们在实验中已研制出可发白光的发光二极管灯泡,这种灯泡发出的光线与阳光十分接近,具有良好的应用前景。他说,发光二极管灯泡以半导体为材料,因此,这种发光装置可以做的很小,只有几毫米,将其安装在墙壁或天花板上,如果不开灯,几乎察觉不到它们的存在,这样就免去了普通白炽灯需配上灯罩以防光线刺眼睛的麻烦。另外,这种灯泡的寿命很长,安上后几乎不用更换,今后人们也许会忘记换灯泡是怎么一回事。目前,他正在呼吁英国政府增加投入,以保证英国能在这一技术领域走在前列。

除经久耐用外,这种灯泡在节能方面也有很大潜力。据计算,如果美国的灯泡中有一半使用发光二极管灯泡,则可关闭24座发电站,节省数十亿美元,二氧化碳的排放量也将明显下降。正因如此,美国已计划到2006年,所有的交通灯都使用发光二极管灯泡,这样每个交叉路口每年即可节省750美元。

尽管这种灯泡好处多多,但要真正走入普通家庭还面临两大障碍。一是价格太高,现在每个灯泡的价格为30英镑,而普通白炽灯泡只有35便士,差距太大。二是目前还难以生产出适合家庭使用的发白光的灯泡。但开发商相信,这种灯泡的价格在今后5年内可以降到每个5英镑。届时,发光二极管灯泡将会从传统的电子设备指示灯中脱颖而出,成为照明领域的一颗新星。

发光二极管的外形见下图:

3.三极管

判断三极管有四句口诀三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴

最常用的三极管有D633、9013、9014、9015、9018、8050、8550、2N222、2N2369、2N2907、2N3055、2N3440、2N3773、2N3904。本设计主要用了9014、9012。

4.光敏二极管

光敏二极管是利用硅PN结受光照后产生光电流的一种光电器件。光敏二极管的电路符

号、外形见图1所示。其封装有金封和塑封两种(即圆柱形和扁方形)。有的光敏二极管为了提高其稳定性,还外加了一个屏蔽接地脚,外形似光敏三极管。光敏二极管工作于反向偏压,其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。同一型号的光敏二极管在一定的反偏电压、相同强度和不同波长的入射光照射下,产生的光电流并不相同,但有一最大值。不同型号的光敏二极管在同一反偏电压、同一强度的入射光照射下,所产生的光电流最大值也不相同,且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。图2的曲线①、②分别是光敏二极管NDL3200、NDL5800C的光谱响应特性曲线。由图可看出,它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区,其中二极管NDL3200的光谱响应值最大。

由于光敏二极管的基本结构也是一个PN结,故其检测方法也与普通二极管相同,其测得的正、反向电阻也类似于普通二极管,但在测反向电阻遇光照时,阻值会明显减小,否则说明管子已损坏。工作原理图如图6:

光敏二极管的外形见下图:

5.继电器

继电器结构原理:继电器是一种电子控制器件,通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

继电器的种类很多,按输入信号的性质分为:电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等;

按工作原理可分为:电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等;

按输出形式可分为:有触点和无触点两类,按用途可分为:控制用与保护用继电器等。

继电器技术参数:

1.额定工作电压:是指继电器正常工作时线圈所需要的电压,根据继电器的型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。

2.直流电阻:是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。

3.吸合电流:是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定的工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

4.释放电流:是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

5.触点切换电压和电流:是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。

五.制作过程

将元器件焊接在一块6cm×9cm的电路板上,固定在相应的塑料盒内,VD1、VD4应安装在机壳比较醒目的位置。当教室内光照度不需要卡灯照明(光照度2001×左右)时,自下而上调整R2,使K刚好释放,VD4熄灭,当教室内光照度下降到需要开灯照明(1501×左右)时,自下而上调整R6,使VD4发光,调整R6后会影响R2的设定值,需要再次调整,如有条件利用照度计调整比较方便。

六.测试和结果分析

将控制器固定在教室内适当位置,VD2应处在教室内灯光照不到的窗口朝外的方向,以采集自然环境光照度,SB1、SB2可利用原有的墙壁开关改制,方法是:在墙壁开关的面板上钻孔,装上两个自复位按钮SB1、SB2在教室内光线较弱、VD4发光的前提下,按一下SB2照明灯熄灭。

由测试结果分析得:所设计的教室照明节电控制器当环境光线由强变弱时,允许开灯照明。当环境光线由弱变强时,教室内的照明灯将自动关闭。

七.总结

电子信息技术专业将培养能适应市场经济需要的,重点面向基层的应用型高等专门人才。要求应掌握电子技术专业所必需的基础理论知识,计算机知识和从事本专业必需掌握的计算机工具软件的使用方法;并且能运用所学理论知识和技能,从事电子信息技术设备的使用、维护和技术管理等实际工作;具有利用电子电路的计算机分析设计软件及基本的电子信息技术手段,解决本专业一般工程实际问题的初步能力。

所以在毕业前的实践性能力训练很重要。因为通过此次实践训练使我将几年所学的各科知识加以综合,通过实际的系统运作和操作,加深对所学知识的理解,进一步培养和锻炼理论联系实际,独立思考的学习作风,提高分析问题和解决问题的能力,为步入社会参加工作提供必要基础。

通过本设计制作的教室照明节电控制器,如何制作简单,又可靠,便宜的电路.还有许多问题须要研究解决.

致谢

经过这次毕业设计,我深深体会到电子是一种更新很快的行业,要想跟上时代,就得自我不断的努力,只靠在学校所学的东西是远远不够的,所以必须在以后的工作的中不断的学习,打下坚定的基础。

论文收稿之际,我对毕业设计过程中所有给予指导和帮助人表示感谢。尤其是陈秀祥老师和张化麟老师对我的指导和帮助。他们无论在理论上还是实践中都给予我有很大的帮助,使我得到不少的提高,这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助,感谢他耐心的辅导。

另外,在这次毕业设计中,同组的同学同样给了我很大的帮助,此外我还得到很多同学的不少帮助,解决了不少的难题。在此,我由衷的感谢他们对我的帮助。

参考文献

1.周中.《家用电子制作集锦》.上海科技文献出版社

2.孟庭.《电子世界2005合订本》121期

3.俞鹤飞.《555电路的复合应用》.新华出版社

4李炳炎,鲍克.《实用无线电手册》.山东科学技术出版社

附录

(教室照明节电控制器)材料明细表

鸡舍灯光控制器系统设计

鸡舍灯光控制器 学院:机电学院 年级专业:2006级机械电子工程学号:07806036 姓名: 指导教师: 中国陕西杨凌

目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (1) 引言 (2) 1.方案论证 (2) 2.系统设计 2.1系统功能 (2) 2.2总体设计 (3) 2.2.1系统框图 (3) 2.2.2各模块框图 (3) 2.3原理简述 (4) 2.3.1补光原理 (4) 2.3.2电路原理 (4) 2.4器件选择 (4) 3.电路设计 3.1直流稳压电源 (5) 3.1.1直流稳压电源电路图 (6) 3.1.2器件选择和参数计算 (6) 3.2光照控制电路 3.2.1光照控制电路电路图及原理 (6) 3.2.2器件选择和参数计算 (6) 3.3时钟控制电路 3.3.1电子钟电路 (7) 3.3.2逻辑控制电路 (9) 3.4主电路 3.4.1主电路图 (13) 3.4.2说明 (13) 3.5整体电路图 (13) 3.6结果分析 (14) 3.6.1直流稳压电源模块 (14) 3.6.2CP模块 (15) 3.6.3电子钟模块 (15) 3.6.4控制模块 (15) 4.结论 (16) 参考文献 (17) 致谢 (18)

摘要 对鸡舍灯光控制方式进行分析,综合其优缺点提出一种合理的控制模式。运用电子技术相关知识设计了鸡舍灯光自动控制电路。采用光照控制电路和时钟控制电路组合控制,实现了对鸡舍进行自动补光。解决了不同天气、不同季节鸡舍灯光控制复杂的问题。核心部分是控制电路,其优劣决定了补光的合理性与准确性等整体性能。设计过程中采用了加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司的设计软件Multisim7.0,通过电脑仿真来设计电路图,并测试其各个模块的功能,最终实现设计要求。 关键词:鸡舍补光;光照控制;时钟控制 Abstract Sheds light on the analysis of control, its advantages and disadvantages of the integrated control of a reasonable model. Knowledge of the use of electronic technology designed sheds light automatic control circuit. Illumination using the clock control circuit and control circuit combination of control, the realization of automatic sheds light up. Solution of different weather, different seasons sheds light control of complex issues. The core of the control circuits, their advantages and disadvantages determine the reasonableness of premium light, such as overall performance and accuracy. The design process used in Canada, Interactive Image Technologies Ltd. The company's design software Multisim7.0, through computer simulation to design schematics, and test the functions of its various modules, and ultimately the design requirements. Keywords: sheds light up; light control; clock control

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

教室灯光智能控制系统

武昌理工学院 本科毕业设计(论文) 题目:教室灯光智能控制系统 学院:信息工程学院 专业:自动化 学号:20114224007 学生姓名:马克勤 指导教师:吕晓雁 二○一四年十月二七日

教室灯光智能控制系统 马克勤 摘要 随着社会的快速发展以及能源的消耗,为了有效利用教室灯光、节约能源,利用单片机设计作为控制核心的教室灯光智能控制系统,能根据学校作息时间、光照情况自动调节教室灯光的打开或关闭。该系统要具有很好的人机交互界面,能对教室灯光进行智能控制。本系统程序部分采用C语言编写,模块化结构设计、条理清晰、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,针对性强,性价比高等优点能够满足各种大、中专院校教室灯光控制的要求,也可以很大程度的达到节能目的。 关键词:红外线;传感器;单片机

The classroom lighting intelligent control system Ma ke Qin Abstract With the rapid development of society and the energy consumption, in order to effectively use the classroom lighting, saving energy, using single-chip microcomputer as a control core of the classroom light intelligent control system, can according to the school calendar, illumination condition automatically adjusts the classroom lights on or off.The system has good man-machine interface, can the classroom light intelligent control. This system is partially written using C language, modular structure design, clear, good commonality, is advantageous for the improvement and expansion. The system has small volume, convenient control, high reliability, the pertinence, higher cost performance can meet the requirements of classroom lighting control all kinds of large, secondary technical schools, can greatly to achieve energy saving. Key Words:infrared ;The sensor ;Single chip microcomputer

教室智能照明系统的设计与实现

毕业设计(论文)说明书 题目:教室智能照明系统的设计与实现 系名信息工程系 专业电子信息工程 学号 6009202330 学生姓名高丹 指导教师赵贵海 2013年6月1 日

摘要 本研究针对教室灯光的控制现状及用电大量浪费的现象,分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法,提出了基于单片机的教室灯光智能控制的设计思路。该系统以AT89C51单片机作为控制装置的智能部件,采用热释红外传感器检测人体的存在,采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断,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。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目的。 关键词:教室灯光控制热释红外传感器光敏电阻 AT89C51

ABSTRACT This study of intelligent control classroom lamplight, analyzes the current situation of the development of the classroom light of intelligent control principle and method, is proposed based on single-chip microcomputer intelligent control of the classroom lamplight design. This system to AT89C51 single chip computer as control device of intelligent parts, adopts heat release infrared sensor detects the release of human existence and adopts photoconductive resistance constitutes circuit testing environment light intensity. According to the classroom light conditions and the measured the signal of human body system and ambient light, the system can make reasonable and intelligent judgment and then controls the work of classroom lighting circuit .It is a effective way to avoid the classroom of waste electricity. Small volume, convenient control, high reliability, high specificity and price reasonable make this system satisfy the advantages of large, secondary technical schools classroom light control requirements and greatly reach energy-saving purpose. Key words:heat release infrared sensor photoconductive dynatron AT89C51

《中小学教室照明设计要求规范》

中小学校教室照明设计规范 1 范围 本标准规定了中小学校教室照明的照度、均匀度、眩光、显色性、照明功率密度限值等照明质量与节能指标,教室照明所使用灯具、光源与附属电器的技术要求,以及照明灯具设置与安装技术要求。 本标准适用于广东省新建、扩建、改建和实施照明改造的中小学校教室,包括普通教室、音乐教室、史地教室、书法教室、语言教室、合班教室、实验室、科学教室、计算机教室、舞蹈教室、美术教室、技术教室以及阅览室等。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 5700 照明测量方法 GB 7000.1 灯具 第1部分:一般要求与试验 GB 7000.201 灯具 第2-1部分:特殊要求-固定式通用灯具 GB 7000.202 灯具 第2-2部分:特殊要求-嵌入式灯具 GB/T 10682 双端荧光灯性能要求 GB/T 13379 视觉工效学原则 室内工作场所照明 GB/T 15144 管形荧光灯用交流电子镇流器 性能要求 GB 17625.1 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流大于16A ) GB 19043 普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级 GB 19510.1 灯的控制装置 第1部分:一般要求和安全要求 GB 19510.4 灯的控制装置 第4部分:荧光灯用交流电子镇流器的特殊要求 GB 50034 建筑照明设计标准 GB50099 中小学校设计规范 GB 7793 中小学校教室采光和照明卫生标准 JGJ/T 119 建筑照明术语标准 JGJ/T 310 教育建筑电气设计规范 3 术语和定义 3.1 光通量 luminous flux 根据辐射对标准光度观察者的作用导出的光度量。单位为流明(lm)。 对于明视觉: λλλ λd V d K m ??Φ=Φ?∞)()(d 0e

基于PLC_的舞台灯光控制毕业设计论文

基于PLC 的舞台灯光控制 摘要 可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称为PC 或PLC 是60 年代末发明的工业控制器件。日本电气控制学会曾对可编程控制器作了一个定义可编程控制器是将逻辑运算,顺序控制,时序和计数以及算术运算等控制程序 一串指令的形式存放到存储器中,然后根据存储的控制内容,经过模拟,数字等输入输出部件,对生产设备和生产过程进行控制的装置。 PLC 是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的.它既不同于普通的计算机,又不同于一般的计算机控制系统,作为一种特殊形式的计算机控制装置,它在系统结构,硬件组成软件结构以及I/O 通道,用户界面诸多方面都有其特殊性。 MCGS(Monitor and Control Generated System 用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件,能够在Windows 平台上运行。通过对现场数据的采集处理。以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式。向用户提供解决实际工程问题的方案。充分利用windows 图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。比以往使用专用机开发的工业控制系统更具通用性,在自动化领域有着更广泛的应用。本文利用MCGS 组态软件检验舞台灯光控制系统的运行情况。 舞台灯光在现代舞台演出中的作用:①照明演出,使观众看清演员表演和景物形象;②导引观众视线;③塑造人物形象,烘托情感和展现舞台幻觉;④创造剧中需要的空间环境; ⑤渲染剧中气氛;⑥显示时、空转换,突出戏剧矛盾冲突和加强舞台节奏,丰富艺术感染力。有时也配合舞台特技。 在现代演出中,灯光的强度、色彩、照明区的分布,灯光的运动等都具有较大的可塑性与可控性。舞台灯光的艺术效果是随着演出的进展、舞台气氛的不断变换而展现的。舞台灯光是空间艺术与时间艺术的结合体,舞台灯光的历史发展是同戏剧的演变以及科学技术的进步密切相联的。 关键词: 可编程控制器自动控制舞台灯光 MCGS 组态

浅谈照明节能设计

浅谈照明节能设计 摘要:本文主要阐述了照明节能设计的方法,从光源的选择、无功功率的补偿、光源启动设备的选择、照明的控制这四个角度详细分析了节能的各方面因素及其重要性。 关键词:节能;照度;功率因数;光源效率;谐波 abstract: this paper mainly expounds the illumination energy conservation design method, from the light source selection, reactive power compensation, light source, start-up equipment choice, lighting control the four angle detailed analysis of the energy saving of the various factors and its importance. keywords: energy efficient; intensity of illumination; power factor; light efficiency; harmonic 中图分类号:tu201.5文献标识码:a 文章编号: 引言 能源是人类社会与科技发展的重要物质,现今人类在开采不可再生能源的同时,也逐步意识到能源的有限,因此关于如何高效地利用能源,减少能耗,势在必行。一幢建筑除了在建筑专业的维护结构,新型保温材料等方面进行节能外,电气节能也蕴含着巨大的潜力,电气节能不仅能有效地缓和电力供需矛盾,在推动设备更新换代,促进科学技术同时,由于电气节能可减少石油、煤炭燃烧而产生的co2、so2等有害气体,因此也保护了我们的环境。

中小学教室照明设计规范

分享快乐共享知识 中小学校教室照明设计规范 1 范围本标准规定了中小学校教室照明的照度、均匀度、眩光、显色性、照明功率密度限值等照明质量与节能指标,教室照明所使用灯具、光源与附属电器的技术要求,以及照明灯具设置与安装技术要求。本标准适用于广东省新建、扩建、改建和实施照明改造的中小学校教室,包括普通教室、音乐教室、史地教室、书法教室、语言教室、合班教室、实验室、科学教室、计算机教室、舞蹈教室、美术教室、技术教室以及阅览室等。规范性引用文件2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。照明测量方法GB/T 5700 1部分:一般要求与试验GB 7000.1 灯具第 -固定式通用灯具第2-1部分:特殊要求GB 7000.201 灯具 -嵌入式灯具第2-2部分:特殊要求GB 7000.202 灯具 GB/T 10682 双端荧光灯性能要求室内工作场所照明GB/T 13379 视觉工效学原则性能要求GB/T 15144 管形荧光灯用交流电子镇流器 )GB 17625.1 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流大于16A 普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级GB 19043 部分:一般要求和安全要求第1灯的控制装置GB 19510.1 部分:荧光灯用交流电子镇流器的特殊要求第4GB 19510.4 灯的控制装置 建筑照明设计标准GB 50034 GB50099 中小学校设计规范 GB 7793 中小学校教室采光和照明卫生标准 JGJ/T 119 建筑照明术语标准 JGJ/T 310 教育建筑电气设计规范 3 术语和定义 3.1 luminous flux 光通量。根据辐射对标准光度观察者的作用导出的光度量。单位为流明(lm) 对于明视觉:?)(d?????e d)K??V(??m?d0辐射通量的光谱分布;λλ(d式中:Φ)/d——e页眉内容. 共享知识分享快乐 V(λ)——光谱光(视)效率; Km ——辐射的光谱(视)效能的最大值,单位为lm/W。在单色辐射 时,明视觉条件下的Km值为 683 lm/W(λm=555 nm时)。 3.2 照度 illuminance 表面上一点的照度是入射在包含该点的面元上的光通量除以该面元面积所得之商,即:d?E?dA式中:E——表示照度,单位为勒克斯(lx); dΦ——由指定点的光束元在包含指定方向的立体角dΩ内传播的光通量,单位为lm; ——包括给定点的光束截面积,单位为m。 2 dA 3.3 发光强度 luminous intensity 发光体在给定方向上的发光强度是该发光体在该方向的立体角元dΩ内传输的光通量dΦ除以该立体角元所得之商,即单位立体角的光通量。单位为坎德拉(cd),1cd=1lm/sr。 3.4 亮度 luminance

基于单片机的LED灯光控制器的设计

目录 1.目的及意义 (1) 2.基本容和技术方案 (2) 2.1基本容: (2) 3系统硬件设计 (3) 3.1 主控模块电路设计 (3) 3.2 受控模块电路设计 (4) 3.3 主要元器件介绍 (4) 3.3.1 单片机AT89C51 (4) 3.3.2 LED彩灯限流电阻的确定 (6) 3.3.3 数码管结构及工作原理 (6) 4 试与仿真分析 (8) 4.1 硬件选材及电路制作 (8) 4.2 硬件调试 (8) 4.3 软件仿真结果及分析 (9) 5总结 (10) 参考文献 (11)

基于单片机的LED灯光控制器的设计 1目的及意义 1.1背景:随着计算机、微电子、信息技术的快速进步,智能化技术的开发速度越来越快 ,智能度越来越高 ,应用围也得到了极大的扩展。在海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。在娱乐方面,场地的装饰离不开彩灯。在建筑方面也采用彩灯来装饰高楼大厦。彩灯又灵活多变的点亮方式,装饰效果非常好,特别时晚上使得高楼大厦更加漂亮。是彩灯的应用才使得城市的夜景非常迷人。节日彩灯将会在人类未来的夜晚生活成为一个个重要的景观,节日彩灯控制器的应用也会在现实生活中得到广泛的应用。 1.2意义:本设计通过对彩灯的设计,训练对电气、单片机、电子技术等容的应用能力,掌握对电子产品设计的流程以及各种要求。彩灯技术已广泛得在霓虹灯、广告彩灯、汽车车灯等领域中应用。单片机的控制电路的设计是彩灯应用的一个瓶颈。课程设计主要培养学生综合运用所学的知识与技能分析与解决问题的能力,并巩固和扩大学生的课堂知识。通过课程设计学会查阅、使用各种专业资料和网上资源,并以严肃认真、深入研究的工作作风完成设计任务,逐步向工程技术员转变,培养学生独立完成任务的能力,体现和检验综合设计能力,大力提高大学生的技术水平,培养新一代既有理论、又有动手能力的实用性人才,以适应国际建设和发展的需要。了解彩灯线路的基本理论,掌握单片机编程的基本设计方法和分析方法,对能够熟练地进行彩灯应用电路的设计与制作是十分必要和重要的。 中国彩灯从开始发展到现在,已有上千年的历史,发展到今天的灯会,已经是作为节日庆典的形式了.以传统节庆文化为背景,在特定的时间、地点,主题下举办,是一项综和性的群众文化活动。分为经营性灯会和公益性(非经营性)灯会。灯会这种特殊的造型和视觉语言,不仅仅用于灯会中观赏,还可以引入其他领域走向发展,进入人们生活的方方面面。比如:人居环境、城市美化、亮化的点缀物;彩灯雕塑,称为灯雕,可以丰富人居环境,城市美化的艺术形式;还可以用彩灯的制作语言,巧妙结合现代广告、

智能节能路灯控制系统设计

河北机电职业技术学院毕业论文 题目智能节能路灯控制系统设计 系别电气工程系 专业电气自动化技术 姓名孟学文 指导教师刘成伟

目录 摘要 (3) 1 绪论 (4) 1.1 概述 (4) 2 方案论证与选择 (5) 2.1 智能路灯节能方案概述 (5) 2.2 智能路灯节能控制系统结构设计 (5) 2.3 可变电抗器 (6) 2.4 智能控制器 (8) 2.5 每只LED灯控制逻辑关系图 (8) 2.6 系统硬件总体划分 (8) 2.7 智能控制器总体设计 (8) 3 智能路灯节能控制系统各电路部分设计 (9) 3.1 环境光控制电路的设计 (9) 3.2 时钟电路 (12) 3.3 横流驱动电路 (14) 3.4 故障检测电路 (16) 3.5 电源电路的设计 (16) 3.6 报警电路的设计 (17) 4 控制部分设计 (18) 4.1 单片机系统介绍 (18) 4.2 整个系统的控制流程 (19) 4.3 显示装置流程图 (20) 总结与展望 (21) 总结 (21) 展望 (21) 参考文献 (22) 附图 (23)

智能路灯节能控制系统设计 杨亮亮 (安徽工业大学工学院农业电气化与自动化07级) 摘要:随着我国经济的快速发展,电力消费也随之快速地增长。电力资源已成为紧缺资源。如何节能降耗已成为近年来研究的热点课题。 本文研究的智能路灯节能控制系统是针对我国在城市照明上所存在的巨大的能源消耗 而开发的基于单片机的新型节能控制系统,集稳压控制、软起动功能、自动起停、智能调 压控制于一体。智能路灯节能控制系统将晶闸管功率变换单元和智能控制系统相结合,利 用可变电抗器隔离高压和低压,将可变电抗器的一次绕组(高压)与路灯相串联,将二次绕 组与晶闸管和具有模糊控制算法的控制系统相联,通过改变其低压绕组上的电压来控制高 压绕组上电压的变化,从而达到改变路灯端电压的效果,以实现路灯的软起动和调压节 能。 本文对基于单片机的智能路灯节能控制系统进行了深入分析和研究。讨论了智能路灯节能控制系统的构思、设计方案,介绍了该装置的系统设计、工作原理,详细分析了以89C51为主控单元的硬件电路设计,以及电气连接。 关键词:单片机、智能路灯 Abstract: with the rapid development of our economy, electricity consumption is subsequently fast growth. Electric power resource has become shortage resources. How to energy consumption has become the hot topic research in recent years. This paper studies of intelligent street lamp energy saving control system is aiming at existing in urban lighting on the huge energy consumption and development based on SCM system, set the new energy-saving control voltage control, soft starter to function, the automatic starting and stopping, intelligent pressure regulating control in one body. Intelligent street lamp energy saving control systems will be thyristor power changing unit and intelligent control system by combining, high voltage and low voltage variable reactor isolation, a winding variable reactor (HVT) and street lamp in series, will be secondary windings and thyristor and fuzzy control algorithm with associated the control system by changing its low voltage to control

学校建筑智能照明系统设计方案【最新版】

学校建筑智能照明系统设计方案 广州学校城各学校的教室,灯光照度设计标准为室内平均照度300lx,讲台点照度5001x,如此高的照度要求,如果没有合理控制方案,能源上将造成巨大的浪费。因此,智能照明控制系统,不但用于控制公共楼道的灯光,普通教室、阶梯教室、投影室的应用也具有相当的实际意义。对于学校而言,使用调光控制显然造价过高,难以接受,而且教学楼的灯具大多选择了日光灯,调光控制需要专用的调光镇流器,比较烦琐。因此,开关控制是主要的控制方式。 1、教学楼 以350座位阶梯教室为例,每个教室安装一个照明控制器。教室内的灯具以区域和隔灯划分回路,既可以根据教室的上课人数开部分区域的灯光,也可以实现整个教室1/3、2/3、3/3的照度。教室窗边设置照度传感器,控制窗边灯光和电动窗帘,充分利用室外自然光。前后门口和讲台上都安装可编程开关,任何一个开关都可以控制室内的所有灯具。同时,控制器也对教室内的其它电器进行开关触电控制,并且与灯光联动。例如投影联动模式:事先设定一个情景模式,老师只需按一下按钮,投影仪自动打开,投影幕自动放下来,电动窗帘关上,讲台的灯光关闭,座位席上方的大部分灯光关闭,保留一些必要的照明,以方便学生作笔记。通过这一系列的控制手段达到了最佳的

节能效果,同时也提高了教学管理的质量。 2、图书馆 学校城某学校图书馆,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3001x,藏书区照度200Ix。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。 报告厅使用了两种灯具,正常照明使用日光灯,投影和演示时使用筒灯,为人员进出提供方便。筒灯照明不计算正常照明的照度。日光灯和筒灯采用逻辑联动控制方式,会议演讲时使用正常照明,筒灯关闭。开启投影演示时,系统自动关闭所有日光灯,开启筒灯。照明控制箱和控制开关安装在报告厅的控制室,控制开关上的指示灯实时指示回路的状态。整个图书馆由大约20个控制器连成一个RS485控

学校的教室照明设计应该注意的十六个点

学校的教室照明设计应该注意的十六个点 点击:870添加时间:2012-02-09 09:36:00信息来源:中祥 这是一篇关于学校教室照明设计的一些注意事项,希望对大家有些帮助! 1)教室课桌一般是面向黑板成规律性排列,宜采用顶棚均匀布灯的照明方式。 宜为2.5-2.9m,距课桌宜为1.7-2.1m。 2)光学实验室桌上,生物实验室的显微镜实验桌上,以及设有简易天象仪的地理教室的实验台上或需要仔细观察、记录的地方。宜设局部照明。 3)教室照明的控制开关宜在平行外窗方向顺序设置(黑板照明开关应单独装设)。有投影屏幕时,在接近投影屏幕处的照明开关应能独设置,在上课时宜能关掉部分走廊照明灯具。4)多媒体教室的照明,要满足垂直照度的要求,在接近屏幕处的一般照明应能独立关闭,以便能看清屏幕内容满足正常的视觉要求。 5)灯具安装高度对照明效果有一定的影响,当灯具高度增加,照度下降时,安装高度降低,眩光增加,均匀度下降,教室灯具距地面安装高度 6)阶梯教室(合班教室或报告厅)中灯具数量多,眩光干扰增大,宜选用限制眩光性能较好的灯具,如带格栅或带漫反射板(罩)型的灯具,保护角较大的开启式灯具。 7)绘画、工艺美术等教室照明,一般朝北的天窗自然采光是最好的照明。因此,绘画、工艺美术等教室为更逼真地显示物件,应选用高显色性的光源,采用间接照明,将物体的阴影.真实地表现出来。 8)在有电视教学的报告厅、大教室等场所,宜设置供记录笔记用的照明和电视教学时使用的一般照明,一般照明宜采用调光方式。 9)教室黑板前应设置专用黑板灯,其垂直照度的平均值大于或等于200lx,黑板面上的照度均匀度大于或低于0.7。宜采用有非对称光强分布特性的专用黑板灯。灯具在学生坐位侧保护角宜大于40度,不应产生直接眩光。 10)书库照明宜采用窄配光或其他配光适当的灯具,灯具与图书等易燃物体的距离应大于0.5rn。书库照明用的电源配电箱应有电源指示灯并设于书库之外,书库通道照明应独立设置开关(在通道两端设置可两地控制的开关)。 11)演播室的演播区,椎荐垂直照度〔文艺演播)宜在1000-1500lx。演播照明的用电量,初步设计时按0.6一0.8km/m估算。当演播室的高度低于7m时宜采用轨道式布灯,高于7m 时可采用固定的布灯方式。演播室的面积超过200rn`时应设有应急照明。 12)照明灯具布置原则。采用在长轴垂直于黑板的通道上方布置,其照明效果最好。如果灯具横向配光良好,能有效控制眩光,灯具保护角较大,灯具表面亮度与顶棚表面差别不大,灯具布置也可与黑板平行。 13)阅览室的照明。当有吊顶时宜用暗敷的荧光灯具,其一般照明宜沿外窗平行方向控制或分路控制。阅览室内的插座设置宜按照等于或多于阅览室坐位数量的15%设置。 14)计算机教室照明。应避免视觉在显示屏上受到灯具、窗等高亮度光源的影响,宜选用具有蝙蝠翼式光强分布特性的灯具。 15)普通教室以及阶梯教室(合班阶梯教室)的前后墙上应各设置一组或多组电源安全插座。16)图书馆内的公共照明与工作(办公)区照明应分开配电和控制。

毕业设计(论文)-基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统设计

摘要 摘要 本课题针对教室灯光的控制,分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法,提出了基于单片机设计教室灯光智能控制系统的思路,并在此基础上开发了智能控制系统的硬件模块和相应软件部分。 该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件,采用热释红外人体传感器检测人体的存在,采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断,完成对教室灯光的智能控制,避免了教室用电的大量浪费。系统还具有报警功能;同时还采用了软/硬件的“看门狗”等抗干扰措施。 本系统程序部分采用C语言编写,采用模块化结构设计、条理清晰、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,针对性强,性价比高等优点,可以满足各类院校对教室灯光控制的要求,很大程度的达到节能目的。 关键词:智能控制器热释红外传感器单片机 1

引言 引言 当前,随着经济的飞速发展,能源短缺问题日益突出,成为一个国家经济发展的“瓶颈”。作为工业生产和人民生活不可或缺的电力能源更是如此。尤其现今越来越提倡低碳生活,节约能源已经成为一种全球共识,而作为培养社会精英的高校更应该起到榜样的作用。但是目前在校园内,教室灯火通明,却空无一人的现象屡见不鲜,这不仅造成了严重的资源浪费,也对高校的形象造成了很坏的影响。本文所研究的教室灯光控制系统就可以很好地实现节约能源的作用。 1 系统硬件组成 整个系统由中央控制电路、2×4按键电路、光敏传感电路、继电器驱动电路、时钟电路、液晶显示电路六个模块组成。其中,光敏传感电路模块主要完成对教室当前光线明暗程度的判定,时钟电路主要实现时基功能,两者分别提供光照和定时数据供以单片机为核心的中央控制模块进行逻辑判断,单片机最终将运算结果输出到液晶显示屏,同时对教室灯光进行控制。整个系统的硬件框图如图1所示。 1.1 中央控制模块 系统中,中央控制器主要用于接收两个外部数据,由此判断是否定时时间已到,教室光照是否充足。控制器根据这两个外部数据来进行逻辑运算,从而实现定时开关灯、刷新液晶显示屏,同时可以通过键盘设置时间日期、查看相关信息 根据系统设计要求,控制器选择了宏晶科技公司提供的STCl2C4052AD型单片机。该款是一种高速、高可靠性单片机,工作电压5.5~3.4V,Flash程序存储器4K字节,SRAM 为256字节,2个定时器,8路8位A/D转换器,可通过串口实现在线编程、A/D转换、看门狗等功能。 1.2 液晶显示电路 为了实现较好的人机交互界面,在本系统中采用1602液晶显示屏来显示用户的设定作息时间及用户所查询的信息。 点阵字符型液晶显示器是专门用于显示数字、字母、图形符号及少量自定义符号的显示器。这类显示器把LCD控制器/点阵驱动器/字符存贮器全做在一块印刷板上。系统选用日立公司的HD44780液晶显示。HD44780具有简单而功能较强的指令集,可实现字符移动/闪烁等功能。与MCU的传输可采用8位并行传输或4位并行传输2种方式。液晶显示电路如图2所示。 2

基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统设计

基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系 统设计 一、系统设计要求: 该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件,采用热释红外人体传感器检测人体的存在,采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断,完成对教室灯光的智能控制,避免了教室用电的大量浪费。系统还具有报警功能;同时还采用了软/硬件的“看门狗”等抗干扰措施 二、系统控制方案分析 该控制器以自然光强度和人体存在作为控制器的主要输入参数,能够实现自动与手动控制相兼容。在自然环境光较强光线足够时,无论人是否存在,都不开灯;在自然环境光较弱时,有人存在且超过一定时间,控制器自动打开电灯,直到人离开后再延时一定时间后关灯。同时,还可设置作息时间来控制,夜晚超过12点,若还有人存在,则关闭自动控制器的运行,改用开关来手动控制,以解决因特殊情况下,自动控制器的不人性化运行。所研究的教室灯光控制器主要是由硬件和软件两大部分组成。硬件部分是前提,是整个系统执行的基础,它主要为软件提供程序运行的平台。而软件部分,是对硬件端口所体现的信号,加以采集、分析、处理,最终实现控制器所要实现的各项功能,达到设计目的。 三、系统控制模块的硬件设计 系统控制模块的硬件构成及简介系统控制单元是以AT89S51单片机主控模块为核心,其它外围电路主要包括:环境光采集电路、时钟模块、热释红外传感器模块、看门狗模块、按键电路、EEPROM存储模块、超时报警模块、数码管显示模块,其结构框图如图2-1所示。 图系统控制结构框图 环境光模块采用光敏三极管来检测环境光的强度,有光照时,电阻减小,随着光照强度

DMX512 LED灯光控制器的设计与开发

DMX512 LED灯光控制器的设计与开发 1 概述近几年来,作为半导体" target="_blank">半导体照明领域的一部分,城市景观照明及室内外装饰照明的霓虹灯和部分传统光源必将逐步被具有节能、环保、寿命长、可靠性高及可实现全彩变化的LED光源所取代。目前,在装饰照明领域中用LED制作的各类灯具正被逐步推广。DMX灯光控制器是广泛应用于LED灯光系统的控制设备,可以根据用户的需要实现不同的显示方案,实现令人眩目的色彩方案。本控制器采用DMX512协议进行通讯。 2 背景知识本控制器采用DMX512协议进行通讯。下列知识必须具备:1) DMX512协议,请参考文章《DMX512协议》。2) PIC18单片机软硬件开发技术。3) PCB及电子电路设计技术。4) C语言。 3 DMX灯光控制系统介绍。 图 3外围时钟电路 4 .2 RGBW模块本模块由CPU的PWM模块控制,实现对LED RGB全彩灯的控制,以实现不同的色彩显示方案。本模块电路结构简单,对应的RGBW四路输出分别接在了CPU 的四个PWM输出I/O管脚,由PWM模块输出相应的脉冲波形,以控制4个MOS管的打开和关断,从而得到不同的色彩方案。 4 .3 按键模块用于用户进行相关参数的设置,在当前版本中没有使用到本功能。每个按键通过上拉电阻上拉后直接接到CPU的I/O管脚即可。 4 .4 无线接收模块本模块用于接收来自配套的无线遥控器的控制信号,以方便用户进行相关参数的设定和测试。本模块使用了台湾KEYMARK公司专用的无线收发套装芯片,该模块采用曼彻思特编码。本系统中为接收芯片,该芯片接口简单,只需要一个I/O即可实现信号的接收,并由软件来完成信号的处理。 4 . 5 RS-485模块RS-485接收模块用于实现DMX512协议,DMX512协议使用的物理层接口即为RS-485接口。本模块使用了通用485接口芯片MAX487用于实现RS-485接口与单片机的UART串口的电平转换。接口电路如图4MAX487外围电路。 图 4MAX487外围电路 4 .6电源模块本系统控制不但要为控制器内部供电,还要为外部RGB灯条供电,因此必须使用大功率电源,电源电压可支持多种规格的电源,48V,24V,12V等,并支持电压检测和过流检测。电源模块输入为AC 220V/50-60HZ。模块内部需提供5V和3V电源。5V使用HVLM2594转换得到,3V使用AS1117由5V转换得到,用于给无线模块供电。 5 软件实现本系统采用PIC18单片机,编译器为PICC18 8.35PL2,C语言编程。系统软件框图如图 5系统软件框图。 图 5系统软件框图 其中:1)无线接收模块由外部中断函数实现,实现曼彻斯特解码。2)电压检测由A/D转换实现,用于检测供电电压,如果供电电压过低或过高则进入相应保护。3)DMX数据接收由串口中断实现,由软件实现DMX512协议,检测到DMX512数据帧后,将数据放入缓存,并置相应标志位。4)RGB输出由定时中断函数控制,定时时间到,置相应标志位,根据当前RGB缓存数据刷新RGB输出。 6 综述DMX512灯光控制器目前在LED 控制领域得到了已经了广泛应用,技术相当成熟,可靠性高,基于本文开发的控制系统目前已经实现产品化,产品已经在市场得到广泛应用。随着技术的发展,基于网络和无线技术的DMX控制系统会逐步得到更广泛的应用,但是由于带宽和实时性等的限制,得到推广仍需要时间,传统的DMX控制器仍会得到大量应用。

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