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基于单片机实现智能照明控制系统的设计

基于单片机实现智能照明控制系统的设计
基于单片机实现智能照明控制系统的设计

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合于单片机处理的数字信号。

根据以上要求,人体热释电检测电路组成框图如图3所示。

2.3.2 信号处理电路本设计采用BIS0001来完成对热释电传感器输出信号的处理。BIS0001是一款具有较高性能的热释电传感器信号处理集成电路,它主要由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成。由BIS0001构成的信号处理电路如图4所示。

图4中,热释电传感器S极输出信号送入BIS0001的14脚,经内部第一级运算放大器放大后,由C3耦合从12脚输入至内部第二级运算放大器放大,再经电压比较器构成的鉴幅器处理后,检出有效触发信号去启动延迟时间定时器,最后从12脚输出信号(Vo)送入单片机进行照明控制。实验所得,当传感器检测室内有人时

BIS0001的1脚接高电平,使芯片处于可重复触发工作方式。输出Vo(高电平)的延迟时间Tx由外部R8和C7的大小调整;触发封锁时间Ti由外部R9和C6的大小调整。

2.4控制电路 2.4.1延时时间选择电路系统在AT89C52的P1中设置了延时时间选择电路,其目的是在环境光照较弱时,照明设备延时一段时间后自动熄灭。电路通过

P1.0~P1.3设置4个延时时间,当P1.0~P3.0无开关闭合时,系统按初始值进行延时;当P1.0~P1.3有开关闭合时,程序从P1.3~P1.0进行检测,若检测到某一端口为低电平时,则系统按当前端口设置的值进行延时。设置时间关系值如表1所示。

2.4.2输出控制电路单片机对光照检测电路和传感器处理电路输出的信号进行检测,输出控制信号由单片机的P2.0输出。在室内环境光照较强或光较弱但室内又无人时,P2.0输出高电平,此时三极管V1截止,继电器J1不工作,则接在220 V上的照明设备不亮。在室内光照较弱且传感器检测室内有人时,则P2.0输出低电平,此时三极管V1导通,继电器J1工作,则220 V交流电通过继电器加到照明设备上,照明设备正常点亮。

3系统软件设计软件部分的主要任务是完成对光照检测电路和对热释电传感器信号处理电路的输出信号进行处理。在光照较强时,系统继续对光照检测电路的输出状态进行检测。光照较弱时,系统对信号处理电路的输出状态Vo进行检测。若室内有人时Vo为高

电平,系统控制照明设备点亮并按设定的时间进行延时。在延时时间内再一次检测到有人时,则系统又按设定的时间进行延时;若在延时时间内检测到室内无人时,则系统控制照明设备熄灭并重新对信号处理电路的输出状态Vo进行检测。

基于上述分析,系统软件设计流程如图5所示。

4结语本次设计的智能照明控制系统,适用于学校、商场等大面积室内场所的照明控制,可以有效地对照明设备进行自动控制,达到科学管理与节能的目的。实验证明,该系统结构简单、安装方便、工作稳定、可靠性高。若在该系统中增加报警装置,也可实现自动报警功能。

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

设计名称:智能照明控制系统组别:第五组 组长:XX 组员:XX

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

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

基于单片机的楼道照明自动控制系统设计

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

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

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

智能照明系统设计

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

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

基于单片机的照明系统控制

基于单片机的照明系统控制

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课 程 设 计 2012年 7 月 8日 课 程 单片机课程设计 题 目 基于单片机的照明控制系统 院 系 电气信息工程学院测控系 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师

东北石油大学课程设计任务书 课程单片机课程设计 题目基于单片机的照明控制系统 专业姓名学号 一、任务 设计一款基于AT89C51单片机室内照明系统,实现八盏等一次点亮,即每按下一次开关就点亮一盏灯,八盏灯全亮后,重复操作。先用单片机直接驱动八盏LED灯点亮,再通过继电器驱动大功率的照明灯点亮。 二、设计要求 [1] 用单片机实现八盏LED灯开关控制点亮。 [2] 用继电器将小功率控制转化为大功率控制,驱动照明灯按开关控制点亮。 [3] 写出详细的设计报告。 [4] 给出全部电路和源程序。 三、参考资料 [1]吴金戎,沈庆阳.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2002. [2]朱清慧.Proteus教程——电子线路设计、制版与仿真[M]. 北京:清华大学出版社; 2008. [3]孙涵芳,徐爱卿.单片机原理及应用[M].北京:航空航天大学出版社,1996. [4] 胡耀斌,蒋彦,朱慧玲.室内大面积照明的节能控制研究[J] .电测与仪表,2007( 11) : 32- 35. [5]张庆双.经典实用电路大全[M]. 北京:机械工业出版社,2008. 完成期限2012.6.29至2012.7.8 指导教师 专业负责人

基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计

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

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

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

智能照明系统设计方案

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

智能照明控制系统的设计

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

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

基于单片机的照明系统控制

课程设计 课程单片机课程设计 题目基于单片机的照明控制系统 院系电气信息工程学院测控系 专业班级 2012 年7 月8 日 学生姓名 学生学号 指导教师

东北石油大学课程设计任务书 课程单片机课程设计 题目基于单片机的照明控制系统 专业姓名学号 一、任务 设计一款基于AT89C51 单片机室内照明系统,实现八盏等一次点亮,即每 按下一次开关就点亮一盏灯,八盏灯全亮后,重复操作。先用单片机直接驱动八盏LED 灯点亮,再通过继电器驱动大功率的照明灯点亮。 二、设计要求 [1] 用单片机实现八盏LED 灯开关控制点亮。 [2] 用继电器将小功率控制转化为大功率控制,驱动照明灯按开关控制点亮。 [3] 写出详细的设计报告。 [4] 给出全部电路和源程序。 三、参考资料 [1] 吴金戎,沈庆阳. 8051单片机实践与应用[M]. 北京:清华大学出版社,2002. [2] 朱清慧. Proteus教程——电子线路设计、制版与仿真[M]. 北京:清华大学 出版社; 2008. [3] 孙涵芳,徐爱卿. 单片机原理及应用[M]. 北京:航空航天大学出版社,1996. [4] 胡耀斌,蒋彦,朱慧玲. 室内大面积照明的节能控制研究[ J] . 电测与仪 表,2007( 11) : 32- 35. [5] 张庆双. 经典实用电路大全[M]. 北京:机械工业出版社,2008. 完成期限2012.6.29 至2012.7.8 指导教师 专业负责人 2012年 6 月29 日

目录 第1 章绪论............................................................................................................2... 1.1 LED 灯介绍. ............................................................................................... 2... 1.2 单片机的应用............................................................................................. 2... 1.3 本设计任务.................................................................................................3... 第2 章总体方案论证与设计................................................................................4.. 2.1 LED 显示电路............................................................................................4... 2.2 继电器控制电路.........................................................................................4... 2.3 总体硬件组成框图......................................................................................4.. 第3 章系统硬件设计..........................................................................................6... 3.1 LED 灯电路硬件设计.................................................................................6.. 3.2 照明电路设计.............................................................................................7... 第4 章系统的软件设计........................................................................................9... 4.1 程序设计.....................................................................................................9... 第5 章系统调试与测试结果分析.......................................................................1..0 5.1 使用的仪器仪表.......................................................................................1..0. 5.2 系统调试...................................................................................................1..0. 5.3 测试结果...................................................................................................1..0. 结论.....................................................................................................................1..2.. 参考文献.................................................................................................................1..3.. 附录1 程序................................................................................错.. 误!未定义书签。 附录2 仿真效果图.................................................................................................1..5.

智能照明控制系统方案设计

灯光控制系统方案

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

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

系统结构图

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

基于单片机的智能照明控制系统设计

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

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

基于单片机的智能照明控制系统设计(1)

基于单片机的智能照明控制系统设计(1)

设计名称:智能照明控制系统组别:第五组 组长:XX

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

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

基于单片机的智能照明控制系统

基于单片机的智能照明控制系统 一、产品介绍 本系统设计了一套应用于宿舍、工作室及大型停车场的LED智能照明系统。利用9 V变压器与LM7805组成交流转直流5 V稳压源为系统供电,通过热释电红外探测器采集数据,无线模块实现全区域内的数据传输,采用大功率LED恒流驱动方案,并利用可调光芯片BP1360和先进的PWM技术对LED灯进行调光,同时利用脉宽调制技术控制舵机,使得LED灯在两个自由度(各180°)上自由旋转,自动锁定空间的5个位置实现照明,同时可以通过手动遥控器进一步对系统进行控制,自由选择照明方式,体现对LED灯的智能化和人性化,进一步实现绿色照明。 本设计无论是单个模块还是整体的功能,都能较好地实现。针对照明时出现的一些资源浪费进行改善,通过检测是否有人控制灯的亮灭.而且根据人数的多少进行亮度的调整和区域照明范围的改变,实现资源利用的极大化,更满足人们对照明的需求。本系统稳定性较好,实现了既定的各个功能,即能准确检测到人出现在区域的位置(0,1,2,3,4),并发出对应的信号给单片机,单片机根据信号相应调整LED灯的亮度和舵机转向位置,达到了资源利用的高效化,同时也能实现手控遥控器控制。

二、产品功能 产品功能: (1)可以通过热释电红外探测器感应是否有人,将此信号传给单片机,单片机来控制灯的亮灭。 (2)可以实现根据人数的多少进行亮度的调整和区域照明范围的改变,实现资源利用的极大化。 三、产品特色 1、恒流驱动电路和单片机PWM 调光的设计的应用 2、利用单片机作为主控芯片,控制简单、易操作、维修成本低。 3、利用稳压源为系统供电。通过热释电红外探测器采集数据监测移动物体和光 亮度的设计,无线模块实现全区域内的数据传输。 4、采用大功率LED恒流驱动方案,并利用可调光芯片对LED灯实行调光;同 时利用脉宽调制技术控制舵机,使得LED射灯在两个自由度(各180°)上自由旋转,自动锁定空间的5个位置实现照明,同时可以通过手动遥控器进一步对系统进行控制.自由选择照明方式. 四、产品的系统构成以及应用领域 产品总体框图如下图所示: 产品总体框图 恒流驱动电路和单片机PWM 调光的设计 选用贴片的STC89C52RC单片机作为主控制芯片,大大地节省了驱动电路的体积。电源方面采用220 V转9 V变压器.再通过稳压芯片LM7805和一些滤波电容等器件做成。本设计LED光源采用相互并联方式,共由5只1 W 高亮度白光LED灯珠组成;每只LED灯珠的压降约3.1 V,工作电流约20 mA。由白光LED的正向伏安特性可知,当LED端电压超过其正向导通电压后,较小的电

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

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