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毕业论文（设计）基于MSP430单片机的多功能教室节能控制系统的研究学生姓名：学号：系别：电气工程系专业：电子信息科学与技术指导教师：评阅教师：论文答辩日期答辩委员会主席摘要本课题主要是以高校教室对电能的严重浪费和教学管理的漏洞为主要研究目的，设计了基于RS485和总线的教室控制系统以达到节约用电和教学管理的合理化。
本文主要运用电子技术、自动控制技术、网络技术和相关软件，设计了一套基于总线的智能教室控制系统，整个系统由“教室检测控制单元—RS485通讯线—楼层显示控制单元—CAN总线—中央计算机单元”构成，智能教室控制系统通过传感器实现了对教室的温度、学生人数、照明亮度、使用状态的监测与显示，对现在教室电能的浪费进行了合理的控制与管理。
本文主要是选用MSP430单片机、红外传感器、温度传感器、光敏传感器等器件进行仿真。
本文主要是将单片机技术与网络技术合理的组合在了一起，本系统包括了硬件与软件设计的结构、功能、实现方式等。
最后运用了组态王KingView6.5构建了一个多功能教室节能控制系统。
本章主要为大家介绍的是教室检测控制单元。
关键词：MSP430单片机，CAN，RS485，网络技术，组态王KingView6.5AbstractThis topic mainly with the college classroom vulnerability to electric energy waste and teaching management as the main research objective, the design of RS485 and fieldbus control system in order to save the classroom with rational electrical and teaching management based onThis paper mainly uses the electronic technology, automatic control technology, network technology and related software, design a set of intelligent classroom bus control system, the whole system is made up of "classroom control unit - RS485 communication line - floor display control unit and CAN bus - central computer unit" intelligent classroom control system achieved through sensor the temperature, the number of students, the brightness of the lighting, the use of state monitoring and display of the classroom, the classroom now waste of electric energy is the control and management of reasonable.This paper is mainly used MSP430 microcontroller, infrared sensor, temperature sensor, a light sensor and device simulation.This paper mainly is the combination of MCU technology and network technology, reasonable together, this system includes hardware and software design of the structure, function, realization methods.Finally, using the KingView6.5 configuration software to build a multifunctional classroom energy-saving control systemThis chapter mainly introduces the classroom detection control unit.Keywords:MSP430, CAN, RS485, network technology, application of KingView6.5目录摘要 (I)Abstract ....................................................................................................................................... I I 1绪言1.2国内概况 (1)1.3智能照明控制系统的优越性 (1)1.3.2改善学习时间，提高学习效率 (2)2 系统设计方案的研究 (3)2.1系统的总体设计方案 (3)2.1.2楼层显示控制单元 (4)2.1.3中央计算机单元 (5)2.1.4通讯网络 (5)2.2系统实现功能 (5)2.2.1教室检测控制单元数据的采集 (5)2.2.2教室远程端控制功能 (5)2.2.3显示功能 (5)2.3系统的整个工作过程 (6)3 教室检测控制单元的设计与实现 (7)3.1教室检测控制单元的器件选择 (7)3.2教室检测控制单元数据的采集与处理 (8)3.2.1光照信号的采集与处理 (8)3.2.2红外数据的采集与处理 (11)3.2.3非接触IC卡数据采集与处理 (14)3.2.4按键设计 (17)3.3温度控制部分的设计 (18)3.3.1系统设计框图及功能实现 (18)3.3.2单元电路原理图 (19)3.3.3 系统程序设计 (22)4总结与展望 (29)4.1总结 (29)4.2展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1绪言本章阐述了多功能教室节能控制系统的研究背景，现状以及发展方向，明确指出了我国对于节能方面所面临的问题。
基于单片机的教室节能控制系统设计研究作者：葛毓程玲来源：《科技资讯》2011年第31期摘要:目前,高校教室照明系统存在严重电能资源浪费现象,在这种背景下对高校教室现有的能源资源调配管理系统进行技术升级改造研究就显得非常重要。
本文设计了一套基于单片机和CAN总线的高校教学楼教室节能控制系统,通过传感器将教室内部的光照强度、人员数量等信号数据采集到单片机系统中,由单片机实现教室灯光等资源的合理调配节能经济控制管理,从而达到节电节能经济运行的技术升级改造目的。
关键词:单片机高校教室节能降耗中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(a)-0050-01按照教室等公共区域的照明设计规范可知,教室照明功率密度通常按照10W/m2进行设,也就是说如果一个标准教室按照96m2进行设计,则按照其照明系统从早晨8点到晚上9点正常运行13个小时,每个教室每个教学年度按160kw·h,整个学校共有210间教室进行计算,如果采用相关先进控制技术手段将其照明系统的节电能力提高30%,则全年大约可以节约电能资源2.28×105kw·h,如果按照单位电能0.5元进行计算,则全年可以节约电费额为12万元左右,而且上述估算分析中还没有考虑教室照明系统的线损、灯具使用寿命等因素,因此,对教室照明系统等进行节能技术升级改造,其所获得的经济效益十分可观,是学校教室建筑节能降耗研究的一个重要内容。
1 教室灯光节能控制器控制简介从整个系统的功能效果来看,其系统的输入参数主要是教室内人体存在信号、环境温湿度、光照强度等特征信息当量,即在教室检测到有人存在时,结合环境温湿度、环境光照等外部因素,动态判断是否开启灯光系统以及照明灯具相互节能匹配方案等;当环境光照等满足教室照明规范需求时,就会控制灯具不打开,即只有当教室内存在学习人员且外部环境光照强度参数达到某种阈值条件以下时,并在内部计算分析判断合理调节照明灯具开启匹配方案,达到教室照明灯光高效稳定节能运行效果。
基于单片机的教室照明节能控制系统【摘要】教室的照明系统是教室能源消耗的主要形式。
国家提倡节约型社会建设，节能减排已经摆在学校后勤部门的面前，教室的照明能耗的降低，减少不必要的能源浪费势在必行，照明节能的智能控制最优的选择就是单片机，利用传感器接受收集信号，反馈给单片机，再由它发出指令控制照明系统的开关，有效的解决了教室照明节能的系统控制。
【关键词】单片机；照明；节能控制；传感器0.引言随着社会的发展，人们对能源的消耗越来越大，能源的缺口也越发增加，节约型社会建设成为大家的共识，可持续发展是我们转变发现模式的终极目标，绿色能源号角已经吹起。
学校是一个人口密集的公共场所，能源消耗大，转变传统的能源使用方式，有效地降低能源浪费，是摆在学校物业管理人员面前的一个重要课题，教室的照明是一个主要的能源消耗方式，没人的时候自动关闭，白天光线好的时候不必开启，人少且集中在一块的时候局部开启等等这种智能的教室照明节能控制系统主要依靠的是单片机作为核心。
1.单片机设计的基本方案[1]教室照明节能控制系统的基本设计方案是：软件的成本远远低于购买各种硬件，在可能的情况下，多设计软控制，少设计硬控制，将有效降低该控制系统的运行使用成本。
各个设计模块接收中断信息和调取各段分指令程序来实现各种任务。
首先，阳光光线较好的白天里，传感装置中的光敏传感器密切关注阳光的强度，遇到阴雨天是，光敏传感器将发出光线不好的信号数据，反馈为单片机，单片机调取预想设计好的程序，加以执行，控制教室里的照明电源开启。
其次，白天晚上的区分依靠的是单片机中的时钟模块，到了晚上6点钟单片机中的始终模块调取程序，发出指令定时开启教室中的照明电源，到了10点晚自习结束的时候，时钟模块定时发出指令关闭教室中的照明电源，时钟模块设计时考虑的不光是自动控制开关，还要给人工操作留好系统后门，因为晚自习的时间是随着学期的不同而变化的，夏季天黑的晚，冬季天黑的早，晴天天黑的晚，阴雨天天黑的早这些也是要考虑在时钟模块的设计之中的。
基于单片机的教室节能控制系统设计研究
基于单片机的教室节能控制系统设计研究
摘要:目前,高校教室照明系统存在严重电能资源浪费现象,在这种背景下对高校教室现有的能源资源调配管理系统进行技术升级改造研究就显得非常重要。
本文设计了一套基于单片机和CAN总线的高校教学楼教室节能控制系统,通过传感器将教室内部的光照强度、人员数量等信号数据采集到单片机系统中,由单片机实现教室灯光等资源的合理调配节能经济控制管理,从而达到节电节能经济运行的技术升级改造目的。
关键词:单片机高校教室节能降耗
按照教室等公共区域的照明设计规范可知,教室照明功率密度通常按照10W/m2进行设,也就是说如果一个标准教室按照96m2进行设计,则按照其照明系统从早晨8点到晚上9点正常运行13个小时,每个教室每个教学年度按160kw·h,整个学校共有210间教室进行计算,如果采用相关先进控制技术手段将其照明系统的节电能力提高30%,则全年大约可以节约电能资源2.28×105kw·h,如果按照单位电能0.5元进行计算,则全年可以节约电费额为12万元左右,而且上述估算分析中还没有考虑教室照明系统的线损、灯具使用寿命等因素,因此,对教室照明系统等进行节能技术升级改造,其所获得的经济效益十分可观,是学校教室建筑节能降耗研究的一个重要内容。
1 教室灯光节能控制器控制简介。
毕业设计基于单片机的教室节能照明系统毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
题目：教室节能系统设计教室节能系统设计摘要本设计主要是针对目前高校教学楼教室的电能资源浪费严重，教室资源利用不合理，用电设备控制和教学管理不足的现状，设计了基于单片机的智能教室控制系统，以达到高校教室用电设备的合理使用，节约电能以及改善教学管理的目的。
设计应用先进的电子技术、网络技术、自动控制技术以及实用的软件平台，成功地设计了一套功能完善的智能教室自动监测与控制系统。
由传感探测单元、通讯网络RS-232、控制单元构成了整个系统。
智能教室控制系统核心采用AT89S51采集数据，并由控制系统实现对教室光照度、自习学生人数、教室使用状态等的监控与显示，并对教室内部用电设备进行合理控制和管理，达到高校教学楼教室控制的智能化和节约化的目标。
本设计将单片机控制系统与网络技术结合起来，本系统各组成部分包括硬件和软件设计的结构、功能与实现方法。
最后通过RS-232方式实现与上位机通信实现数据的远程传输及上位机对教室照明状态的控制，完成一个智能教室监控系统。
关键词：智能控制；热释电效应；光照检测；AT89S51Energy-efficient system design classroomAbstractThe design is mainly targeted at the classroom floor, higher education and serious waste of energy resources, classroom unreasonable use of resources, the realization of electrical equipment control and inadequate management of the status of teaching, design of intelligent single-chip microcomputer-based control system for the classroom in order to achieve the realization of Colleges and Universities classroom equipment, the rational use of electricity, saving energy and improving teaching and learning management purposes.In this paper, the application of advanced electronic technology, network technology, automatic control technology, and practical software platform, has successfully designed a fully functional smart classrooms automatic monitoring and control system. Detection sensor unit, communication network RS-232, the control unit "constitutes a whole system. Intelligent control system using AT89S51 classroom data collection and control system for the classroom classroom light, the number of students self-study, classroom use, such as the monitoring and display and electrical equipment within the classroom to carry out control and management to the classroom floor, college teaching of intelligent and economical control of the target.The single-chip control system design and network technology combined with specific on the various components of the system including hardware and software design of the structure, function and implementation of methods. Finally, the way through the RS-232 communication with PC for data transmission and the remote host computer to control classroom lighting state, the completion of an intelligent classroom monitoring system.Key words: Intelligent Control；Thermoelectric effect ；Light Detection；AT89S51目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 设计主要目的 (2)1.3 设计研究内容 (3)第二章系统总体方案 (4)2.1 控制系统总体构成 (4)2.2 系统实现功能 (5)第三章教室控制单元的设计与通信 (7)3.1 教室控制单元的核心器件选择 (8)3.2 A/D转换器芯片—ADC0809 (10)3.3 现场人机交互模块 (12)3.4 RS-232串口通信 (14)第四章教室检测单元数据采集与处理 (17)4.1 光照信号采集与处理 (17)4.1.1 光电检测器件选择 (17)4.1.2 光敏电阻的工作原理 (18)4.1.3 光敏电阻的基本特性 (19)4.1.4 光照检测接口电路 (20)4.2 红外数据采集与处理 (22)4.2.1 热释电传感器检测原理 (22)4.2.2 人体红外传感器电路 (24)4.3 开关控制电路设计 (25)4.3.1 继电器原理简介 (25)4.3.2 继电器模块 (26)4.3.3 电灯开关控制电路 (27)第五章教室节能系统软件设计 (28)5.1 光照度采样及模数转换子程序 (28)5.2 显示子程序 (29)5.3 串行通讯程序设计 (31)5.4 主程序设计 (34)第六章总结 (36)参考文献 (37)附录 (38)附录A 程序 (39)附录B 设计仿真电路图 (49)附录C设计原理电路图 (50)致谢 (51)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………第一章引言1.1 课题背景随着能源的日益紧张，以及燃烧煤炭等资源带来的社会和环境问题的日渐突出，党和国家对节能工作的重视程度不断提高，已经将其列入“十一五”工作重点，提出了“建设节约型社会”的号召。
开题报告
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
设计一个节电控制器，可根据用户不同时间的不同照明需求调节电压供应，控制照明亮度，从而避免长期的不必要的高亮度、高功率电能消耗，达到节能的目的。
该系统需实现的功能如:
(1)软起动功能:照明灯起动时，电压自动由低压状态缓慢上升至正常电压十分有效的防止了照明灯冷状态下瞬间起动电流的冲击对照明灯设备造成的损害。
(2)自动稳压功能:当系统钦起动完毕后，通过检测电网电压，自动调整照明灯控制柜出口电压，保证路灯端电压稳定在正常电压220V。
避免超压耗能和减少照明灯具的损坏，实现初步节能。
(3)缓慢阶梯式调功功能:这是本节电器的核心功能，能根据I作日和休息日的不同时刻调节照明灯具的工作电压，达到分时照明。
白天，外部光线好时进行缓慢阶梯式调功，实现半照明.采用微电脑时控进行设定进入实质性节电阶段。
(4)过载、短路、自动散热等保护功能:具有负载护充性，对负载量变化范围大，过载能力强，同时具有短路、自动散热等保护功能。
(5)无触点开关照明灯:无噪声，完全排除有机接触点造成电蚀导致发热，接触不良等现象，工作性能稳定可靠。
(6)其他功能:例如系统要有方便的命令输入界面，如键盘等，用户能够对
此节电控制器的各项工作参数，如系统时间、电压改变时刻等进行自主设置:系统要有方便的状态输出界面，如液晶显示器，以使用户能够方便的了解系统的工作状态，也给其他各项人机交互工作带来方便:其他便于用户使用的各项辅助功能，如密码输入、系统提示等。
基于单片机的教室节能控制系统的设计毛静【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)012【摘要】Aiming at the classroom with a great waste of electricity, used single chip microcomputer and sensor technology development and designed the energy-saving control system of the classroom, discussed the hardware and software system. The system was tested and achieved good results. The method provides a good reference to the development of intelligent anti-theft system and smart house.%针对目前教室用电量的极大浪费，利用单片机和传感技术开发设计了教室节能控制系统。
讨论了系统的设计方案，给出了系统的硬件设计和软件设计。
对系统进行了测试，取得了良好的测试效果。
该设计思想为智能家居系统、智能安防系统的开发提供了参考价值。
【总页数】3页(P182-184)【作者】毛静【作者单位】安康学院电子与信息工程系，陕西安康 725000【正文语种】中文【中图分类】TN05【相关文献】1.基于单片机的教室智能节能控制系统设计 [J], 崔亮亮;苏延全;党晓婧2.基于单片机的高校教室照明节能智能控制系统的设计 [J], 伍世云;罗江;王益艳;范开敏3.基于单片机的教室节能控制系统设计研究 [J], 张云莉;周晓平;朱双霞4.基于单片机的教室节能控制系统设计研究 [J], 葛毓;程玲5.基于单片机技术的教室节能控制系统实现路径分析 [J], 冯乔因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于单片机的教室节能控制器的设计作者：伊桂芬来源：《科技资讯》2012年第33期摘要：本文提出的教室节能控制系统以单片机（AT89S52）为核心，由控制部分、显示部分、数据存储部分、人体感应部分、日光检测部分和电灯控制部分组成。
该系统大部分功能通过硬件来实现，电路简单明了，系统稳定性很高。
这套教室节能控制系统可以方便而准确地检测进出教室的人数，根据人数的不同而点亮教室里对应的灯数，可以显示教室里的人数等功能，并通过与单片机连接的按键可以设定教室里实际电灯的数目。
这套系统还可以跟据实际日光量的大小来控制教室电灯的亮。
关键词：单片机灯数控制硬件模块中图分类号：TM924 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（c）-0120-01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，仍不可避免地出现能源浪费的情况。
常常教室里座位未坐满时也会出现全部照明灯打开着的情况。
假设教室的每盏灯能照到5个座位，当教室内进入一个人时，自动控制器自动开启第一排的第一盏灯，当进入教室的人数不超过5人时，自动控制器不会开启第二盏灯。
当人数超过5人而少于10人时，自动控制器开启第一排的第二盏灯，依此类推，直到最后一排。
当教室里的人开始减少时，按每减少5个人就自动关一盏灯的原则，依次从后面往前面关灯。
同时白天光线不充足时，控制器会按照上述原则开启一定数目的照明灯，当白天光线充足时，自动控制器不会开启任一盏灯。
教室里的进出人数由装在门框上的方向型人体感应模块控测，并由单片机（AT89S52）进行处理，算出在教室内的总人数。
当微控制器算出教室内人数为0，关掉所有的照明灯。
当然还可设置手动开关，以防在特殊情况使用。
1 功能与设计要求这套教室节能控制系统设计可以方便而准确地检测出教室里的人数，而且根据人数的多少点亮对应的电灯。
整个系统主要分为、单片机控制部分、信号检测部分、电灯控制部分和电源部分四个部分。
图１ 系统结构图
图２ 屋顶灯管分布图
图３ ＭＬＸ９０６２１功能框图
采用固定的全局阀值对图像进行分割，方法如下。
（1）首先检测每帧数据的最大值和最小值，若两者之差小于2.7（经多次实验测试），则判定为无人。
（2）最大值和最小值之差大于2.7时，连续检测3帧数据，调用计数子函数；比较3帧的结果，若有两帧结果相同，则作为检测结果输出，若3次都不同，但相差1，取平均值并输出；否则，本次检测无效，重新检测。
（3）绘制直方图。
根据最大值和最小值设定统计范围，每0.1为一个bin进行统计；在直方图横坐标中，由高到低，取第5个bin值为阀值（为0的不算）将原始数据二值化，小于阀值的为0，大于阀值的为1。
（4
图４ 继电器控制日光灯
３ 系统软件设计
教室的顶部并排安装3个热释电红外传感器，红外传感器通过I2C总线与单片机相连接，单片机根据红外传感器传来的数据，控制电磁继电器，从而控制教室的灯管。
当有人进入教室时，红外传感器采集到的图像数据就会变化，用固定的全局阀值对图像进行分割，从而确定教室内人员的区域，单片机输出控制信号，继电器工作，使此区域的灯管点亮。
以A1区域的灯管控制为例，介绍软件控制流程（如图5所示）
图５ 软件设计框图
４ 结 语
本系统设计简单、工作稳定，可以精确开启和关闭教室内灯光，成本低且容易实现，可以在高校推广使用。
XXXXXXXX学院毕业设计（论文）题目基于单片机的教室节能控制系统设计英文并列题目Design of classroom Energy Saving Control system based on single Chip Microcomputer院系XXXXXXX班级 XXXXXX学生姓名李文强学号XXXXXX所在团队指导老师（1）XXXXX 职称XXXXX指导老师（2）职称答辩委员会主任主答辩人二〇一九年一月十五日XXXXXXXXX学院毕业设计（论文）说明书基于单片机的教室节能控制系统设计摘要:能源短缺问题仍是现阶段中国和世界面临的问题。
节约能源是我们需要解决的紧迫问题。
随着国民经济的快速发展和社会的进步，高校的规模也在不断扩大。
由于我国高校的大部分节能管理工作仍采用传统方式，能源浪费现象仍然普遍存在。
作为能源消耗的主要目标，电能可以形成一种简单有效的节能方案，必将为节能工作带来很大的帮助。
本设计以教学楼教学楼照明系统功耗高，易造成浪费为主要研究内容，结合当前国内外成熟的智能照明技术，设计出适合大学教学的一套建筑物的智能照明控制系统。
在智能照明控制系统的总体设计中，主要结合我国高校课堂照明控制的现状，形成了设计的整体设计方向，包括智能照明控制器的设计，主机系统的设计，通信系统的设计和LED照明系统的设计决定了可以通过系统实现的功能，使用神经网络算法来模拟最佳的灯具安装。
关键词:照明；智能控制，感应Design of classroom Energy Saving Control system based on singleChip MicrocomputerAbstract:Energy shortage is still a problem facing China and the world at this stage. Saving energy is an urgent problem we need to solve. With the rapid development of national economy and social progress, the scale of universities is also expanding. Because most of the energy-saving management in Colleges and universities in our country still adopts the traditional way, the phenomenon of energy waste is still widespread. As the main goal of energy consumption, electric energy can form a simple and effective energy-saving scheme, which will certainly bring great help to energy-saving work. The main research content of this design is that the lighting system of teaching building is high power consumption and easy to cause waste. Combining with the mature intelligent lighting technology at home and abroad, an intelligent lighting control system suitable for university teaching is designed. In the overall design of the intelligent lighting control system, the overall design direction of the system is formed mainly based on the current situation of classroom lighting control in Colleges and universities in China, including the design of the intelligent lighting controller, the design of the host system, the design of the communication system and the design of the LED lighting system, which determine the functions that can be realized through the system, and use the neural network algorithm to simulate the best lighting safety. Install.keyword:Lighting; Intelligent Control, Induction第1章引言 (1)1.1本课题的背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3智能照明控制系统发展概述 (3)1.4本课题主要研究的内容 (4)第2章智能照明控制系统的总体设计 (4)2.1现阶段高校教室照明控制现状 (5)2.2主要元器件介绍 (5)2.3系统总体设计方案 (7)第3章智能照明控制系统硬件设计 (9)3.1智能照明控制系统控制器设计 (9)3.1.1 AT89S52 单片机简介 (11)3.1.2 引脚功能 (9)3.1.3 存储器组织 (11)3.2 AT89S52 单片机最小系统设计 (12)3.3数据采集单元的设计 (14)3.3.1 照度探测模块电路 (14)3.3.2 人体红外探测模块电路 (17)3.3.3 传感器的布置 (18)3.4 通信模块的设计 (20)3.4.1 电力线载波通信技术 (20)3.4.2 电力线载波模块的选择 (20)3.5 继电器模块的设计21第4章下/上位机程序设计 (23)4.1 下位机程序设计 (22)4.1.1 系统工作流程设计 (22)4.1.2 下位机主程序设计 (24)4.2 数据采集设计的实现 (25)4.2.1 逻辑关系 (25)4.2.2 照度探测模块 (26)4.2.3 人体红外探测模块 (28)4.3 上位机管理系统的通讯实现 (30)结论 (32)参考文献 (34)致谢 (35)第1章引言1.1本课题的背景及意义背景：随着计算机网络的发展，控制技术、智能建筑的发展越来越迅速。
目前，国内大多数智能建筑存在效率低下的现象，高能源消耗。
智能建筑的照明系统，通常许多地方的灯打开是从早到晚的，无论在房间里还是在走廊里有人，无论有多少人。
或者，当自然光线很好时，灯不关闭，相反，在自然光线很难满足人们的需求时，又不能及时打开灯。
这种照明方式,不仅浪费能源，还不能满足人们对照明的基本要求，也会对人的视力造成很大影响。
如今，各种高校不断扩招学生，扩大教室教室里的电力负荷增加，电源管理不当，造成学校的电力浪费，这种经济损失、浪这笔费用与今天的节能理念背道而驰。
此外，现代自动化程度不断提升，计算机技术不断普及，光学管理更加自动化，智能化也在不断发展。
所有这些使教室照明控制也朝着智能的方向发展。
开发这种简单，方便实用的教室照明自动控制系统具有重要的现实意义。
一些学校也意识到教室照明的巨大浪费，采取各种管理方法，试图杜绝这种浪费。
如:成本和支出，课堂上教师责任制，组织勤工助学学生或雇用专业人员进行专业管理电力等等。
许多学校已经采取这些方法，但始终没能坚持很长一段时间，没有达到理想的效果。
由于管理不善等问题就会影响教学资源的配置和合理利用等等。
意义：能量是我们人类生存的基础。
目前，能源短缺仍是中国和世界最头疼的问题。
除了寻找新的能源，节约能源和提高能源效率已成为我们正在努力解决的任务。
近年来,中国的经济实力得到了明显提升，社会文明程度也在日益提高。
这与教育的发展密不可分，教育在全社会的关注度达到了前所未有的地位。
随之而来的是教育规模的扩大和受过教育的人数，特别是在高等教育机构中，承担着为祖国培养栋梁之才、孕育科研成果的重任,全社会都在关注。
高校不仅规模大，而且人口众多，人员分布相对分散。
由于中国大多数大学仍然采用传统的管理方法，能源浪费仍然很普遍。
据分析，中国一年大多数大学的水电费用可以达到学校全部支出的百分之二十左右,特别是电能消耗，总能源消耗比例不断增加，照明系统可占总电能消耗的50％以上。
与中小学不同，教学时间和日程相对不规律，并有大量的自习室。
基本上，每个教室都不能保证人们整天都在里面。
教室的照明在一天中的任何时候都是不同的，所以灯具不能及时关掉导致的能量浪费现象，甚至“长光”现象仍然大面积存在。
如今，大多数高校都采用了多媒体教学方法。
他们使用投影仪来播放幻灯片而不是传统的黑板教学。
这时，他们需要拉起窗帘才能打开灯具。
大多数学院和大学是第一批上午上课的学生。
打开后，没人想到下课后关灯，直到大楼的关闭被值班人员关闭。
这种能源浪费不仅给高等学校的办学带来了沉重的负荷，而且对全社会“节能减排”公益活动的发展产生了不利影响。
因此，如何有效节约能源已成为高校努力解决的问题。
作为能源消耗的主要目标，电能直接浪费。
如果能够设计出简单有效的照明节能方案，必将为节能工作带来很大帮助。
目前，人们节约用电的手段比较简单，主要是通过人们手动控制，增加语音控制，光感控制和更换新能源设备（如太阳能）。
手动控制方法更耗时，劳动强度大，增加了人员费用，节能的经济效益也相对较低。
声控和光控灯具的错误率相对来说比较高，这极大地影响了用户的舒适度。
新能源设备的前期投资相对较大，还会受环境和气候的影响。
因此，有必要设计一种满足用户舒适度要求，经济实用的智能照明节能系统，以便在高校中得到广泛推广。
1.2国内外研究现状。
1.2国内外研究现状目前，国内照明大力采用高效照明产品代替传统低效率照明产品实现节能，大力推行绿色照明工程，大量运用节能技术，不断推出绿色光源和节能电器，采用大量的节能灯具，装备新技术，尤其以LED绿色照明的转型得到了国家的大力推动。
在这个阶段，世界各国正在采用不同的方式来节约能源和节约能源。
LUMA 公司推出的LEP等离子体灯替换传统照明，节能效果能达到50%，一利浦照明公司和0SRAM 公司也都在大力研究LED照明，芯片光效由以前的1001m/W提升到1501m/W, 丹麦住房建设对节能有很高要求，支付节能设备的居民比没有节能住房的居民高出8％。
