基于RS-485 总线的智能灯光控制系统

PRO CESS AUTOMAT I ON I N STRU M ENTAT I ON Vo.l 27Supp le m en t Iss u e M ay 2006基于RS 485总线的智能灯光控制系统RS 485Based I nte lli g ent Li g ht Contro l Syste m鞠 洁 孙自强(华东理工大学自动化研究所,上海 200237)摘 要:从智能灯光控制系统的意义出发,简单地介绍了RS485技术的应用特点,阐述了控制系统的硬件,软件设计以及串行通信程序的使用。

详细介绍了专用通信芯片MAX1487以及AD 7843驱动触摸屏的特点及其应用。

实践证明,基于现场总线的智能灯光控制系统的设计是可行的,它具有成本较低、可靠性较高、使用方便、节约能源等优点。

关键词:灯光控制系统 RS 485总线 触摸屏中图分类号:TN 383 文献标识码:BAbstract :Fro m t he si gnificance of i ntelli gent li ght contro l syste m ,the applicable features of RS485technology are i ntroduced briefl y .The hard ware of control syste m ,desi gn o f soft ware and the use o f seri a l co mmunicati on progra m are descr i bed .The features and applicati ons of t he dedica ted co mmuni cation chi pMAX1487and t ouch screen dr i ver AD7843are presented i n det a i .l The practice s hows that the desi gn of i ntelli gent li ght contro l s yste m based on fiel dbus is feasi ble .It off ers advantages o f l ow cos,t hi gh reli abilit y ,easy operation and l o w po wer cons u mpti on ,et c .K ey words :L i ght contro l s yste m RS 485bus T ouch screen0 引言智能灯光控制系统以灯光亮度调节控制器为中心,一端连接受控灯源(必要时还要经过镇流、变压设备);另一端连接各种控制模块(如无线遥控模块、触摸式终端、PC 机),控制者通过控制器或专用软件界面,实现对受控灯源亮度的多种方式调节,包括灯光亮度渐变调节、受控灯源统一开关、定时控制、预设场景控制等,最终达到节约电能、方便使用、营造特殊环境气氛、降低灯具损耗等目的。

智能灯光控制系统基本原理及操作说明书编制单位：广东省集美设计工程有限公司编制日期：2016年12月智能灯光控制系统基本原理及操作说明书1．智能灯光控制系统基本原理：智能灯光控制系统由电源模块、总线交换机、开关模块、逻辑控制模块、液晶触摸屏等设备组成。

1．1电源模块安装在配电箱内，为系统设备提供电源。

1．2总线交换机安装在配电箱内，为系统与外网连接用，可通过总线交换机RJ45接口与局域网、因特网连接，连上电脑可对灯光系统进行编程。

总线交换机IP：192.168.10.2501．3开关模块安装在配电箱内，执行控制模块发出的指令，进行开关灯操作。

平时不需要人工操作。

1．4逻辑控制模块安装在配电箱内，可进行多种逻辑关系编程，将编程指令发送至开关模块进行开关灯操作。

例如开馆与闭馆场景的定时编程指令。

平时不需要人工操作。

1．5液晶触摸屏安装在展厅门口边上，可编辑多种场景的开关灯指令，并将编程指令发送至开关模块，供人工手动开关灯操作。

2．触摸屏使用说明2.1出现以下页面时点击触摸屏，则会出现输入密码的页面。

2.2输入正确的密码输入错误点击返回重新输入2.3进入到如下页面。

2.3.1 LIGHT1开馆场景控制,点击LIGHT1开馆场景开灯，再次点击关灯。

图标显示黄颜色为开灯，白颜色为关灯。

2.3.2 LIGHT2闭馆场景控制,点击LIGHT2闭馆场景开灯，再次点击关灯。

图标显示黄颜色为开灯，白颜色为关灯。

2.3.3 SETUP系统设置,系统设置非技术人员不要点击进入修改参数。

a 点击SETUP进入系统设置页面①基本设置为设备ID参数，不可以修改。

②亮度设置为液晶屏的显示亮度设置。

③语言为液晶屏菜单语言设置。

④密码设置，可以自由设置登陆密码，步骤如下：点击进入页面a 桌面页，为需设置密码的页面，不同页面可设置不同密码。

b 密码栏打√为使用密码登录，打×为不需要密码登录。

c 输入旧密码XXXX 点击ENd 输入新密码XXXX 点击ENe 设置密码成功，点击返回上一层，点击返回主菜单。

• 203•导入相应的序号，切片处理要用的图像。

向视频接口内传输数据信息，依次采用DMD 控制设备、高速投影机、DLP 和散射屏等设备进行处理和投影。

电机驱动是支持图像信息高速处理的重要前提条件，转速传感器通过电机的驱动对转台的速度和角度进行探测，同时向控制器传输探测信号，从而闭环式控制转台。

4 计算机图像畸变矫正4.1 矫正畸变技术人员基于计算机视觉算法，能够灵活利用计算机的特点处理畸变图像，通过投影设备完成垂直投影时，垂轴放大率在视场变化的干扰下会渐渐变大，造成装置内的素点出现比较明显的偏移。

一旦偏移距离过大，图像就会发生畸变，针对这种情况技术人员要及时采取图像处理技术将畸变消除，让图像能恢复原状，避免因畸变而影响使用。

目前经常遇到的需要处理的畸变问题以径向畸变和切向畸变为主，但是使用后者造成的图像畸变其实并不明显，所以在处理图像畸变时主要针对的是径向畸变，其类型可分为两种，即桶型畸变与枕型畸变。

通常认为导致图形畸变的原因是空间状态发生扭曲，也就是我们所说的曲线畸变。

以往技术人员运用二次多项式矩阵来求解畸变系数，然而当面对图像畸变复杂的情况时，该方法并不奏效。

若多项式次数增高，处理畸变时要用到的矩阵的逆也要增大，那么随后编程、求解和计算的难度都会加大。

基于BP 神经网络矫正畸变，能适当提高精度。

而基于计算机视觉算法，可以深化矫正畸变的方式，即采用卷积神经网络处理图像畸变。

相比于传统技术，这种新技术具有与生物神经网络相似的权值共享网络结构，让网络模型的复杂程度与难度得以降低，权值数量减少，识别与泛化畸形图像的能力提高。

4.2 处理畸变图像卷积神经网络是一种人工神经网络，能够优化图像处理技术。

卷积神经网络的权值共享性与稀疏连接性都比较好，而且只需简单操作就能完成训练，也容易学习，在处理畸变图像方面是一种非常适合的连接方式。

在处理畸变图像时，网络输入主要是输入多维图像，图像能够一次性进入网络内，不必再次对图像数据进行提取，比传统的识别算法更加简单。

基于RS 485的远程控制系统设计作者：孙宇翔,全厚德来源：《现代电子技术》2009年第19期摘要:在信息化条件下,根据战场模式和战场环境的变化,采用新思路和新方法提出一种能够实现远程控制功能的系统的设计方案。

该系统基于RS 485通信协议,采用单片机作为逻辑芯片,具有实时性强、编程简单、成本低、工作可靠的特点。

关键词:C8051F020单片机;RS 485;MAX485;串行通信中图分类号:TN91文献标识码:A文章编号:1004-373X(2009)19-049-04Design of Long-distance Control System Based on RS 485SUN Yuxiang,QUAN Houde(Ordnance Engineering College,Shijiazhuang,050003,China)Abstract:Basing on transformation of the mode and the surroundings of battlefield,a scheme by using new notion and new method to realize the long-distance control system in the information-based condition.The system is based on RS 485,adopts C8051F020 as the logic element,the characteristics of which are shown as follows: real-time system,easy to program,low cost and working reliably.Keywords:C8051F020;RS 485;MAX485;serial communication0 引言某型防空指挥系统是一个以微型计算机为核心的模块化和节点化设计的网络系统。

基于RS-485协议的工控机对多台变频器的组网控制系统设计及实现王冠霖【摘要】为了实现工控机和多个变频器的组网,依据计算机控制理论,设计了一种基于RS-485总线通信协议的计算机控制系统.通过对旋转头的转速及扭矩的实验可得,在转速较小时100 r/min,电机的扭矩即可达到较大值-12 N·m,体现了电机较好的磨合程度与机械性能.研究结果还表明,该系统实现简单,通信可靠,具有网络化、智能化等功能,可被广泛使用于其他旋转头系统中.%In order to realize the networking of the industrial PC and multiple frequency converter,a kind of computer control system was designed based on the RS-485 bus communication protocol.Through the swirling head rotation speed and torque of the experiment,when the speed is 100 r/min,torque of the motor can achieve-12 N·m.The rusult reflects a better degree of motor grinding and mechanical performance.The results also show that the system is easy to implement,and reliable communication,network,intelligence and can be widely used in other swirling head system.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2017(040)004【总页数】5页(P931-935)【关键词】计算机;RS-485协议;转速;扭矩【作者】王冠霖【作者单位】中国石油西部管道公司,乌鲁木齐 830011【正文语种】中文【中图分类】TM343目前,电机已广泛应用于工业化大规模生产中,且工业中对电机转速的要求也越来越严格。

隧道照明智能调光控制系统方案分析发布时间：2021-03-26T05:54:51.746Z 来源：《房地产世界》2020年18期作者：朱子亚[导读] 随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，公路建设在不断完善，公路隧道照明系统是高速行车安全的重要保障。

采用回路控制的传统隧道照明系统已经不能满足现代绿色节能、精细化运营的需求，智能调光系统应运而生。

本文结合公路隧道的发展趋势和隧道照明工程的特点，分析了三种主流的隧道照明智能调光系统控制方案及其特点。

朱子亚江苏冠懋绿化工程有限公司摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，公路建设在不断完善，公路隧道照明系统是高速行车安全的重要保障。

采用回路控制的传统隧道照明系统已经不能满足现代绿色节能、精细化运营的需求，智能调光系统应运而生。

本文结合公路隧道的发展趋势和隧道照明工程的特点，分析了三种主流的隧道照明智能调光系统控制方案及其特点。

关键词：隧道照明；智能调光；控制方案引言在高速公路建设中，隧道照明需耗费庞大的资金，对于运营单位而言，需承受较大的经济压力。

随着节能减排理念的提出，加上为了提升企业的经济效益，减少隧道照明的费用便成了企业的重要目标。

在以往的隧道照明中，钠灯为首要的选择，但资源损耗较大，系统的启动速度还需优化，且难以达到智能化的标准。

而随着LED灯及智能调光系统的应用，改善了隧道照明的现状，经济环保、低能耗，发展前景广阔。

但在智能调光系统的应用后，也发现其有一定的不足，还需改进优化，使智能调光系统更加先进、完善，以实现节能减排的目标。

1城市隧道照明与通风系统的关系隧道通风系统和照明系统存在着相互依存、不可分割的关系，在实际工程设计中，专业之间必须有效沟通和协作。

由于车行在隧道内产生的烟尘不易消散，隧道照明系统既要考虑光线的穿透性能，也要考虑由于烟尘反射造成的亮度损失。

在JTG/TD70/2-02-2014《公路隧道通风设计细则》中，对采用LED灯的通风烟尘设计提出了新的要求。

基于RS485总线照明电路系统设计
RS485总线照明电路系统是一种灯光控制技术，它使用RS485通信协议实现多灯联动控制。

该系统可支持多个照明设备同时工作，实现较高的照度、颜色温度和亮度调节。

下面我们将介绍基于RS485总线照明电路系统的设计。

1. 确定总线结构
在设计RS485总线照明电路系统时，首先需确定总线的结构，以满足不同场景的控制需求。

通常，总线结构可分为单总线、双总线和星型结构。

在照明系统中，单总线总结构常用于小型场所，而双总线结构则适用于大型建筑，星型结构更适合布灯密集的设计场所。

2. 理清控制方案
在总线结构确定之后，需依据实际场景理清控制方案。

例如，决定采用哪种控制方式，包括手动控制、声控控制、定时控制等。

需要分析具体应用环境，确定基于RS485总线的控制系
统的具体功能需求，以确保系统能够满足用户的照明需求。

3. 选型器件
在选型器件时，应考虑到系统的稳定性、可靠性和成本等方面。

既要保证器件的品质可靠，又需要考虑经济和实用性。

比如，主控芯片选择常用、性价比高的单片机，驱动芯片则需要选用集成度高、可靠性好的驱动器件。

4. 电路设计
在设计电路时，需要考虑照明控制器的功率和电流等参数，在此基础上进行电路参数的选择。

电路的复杂程度和灵活性也是一个需要考虑的因素。

设计时要使用低噪声、高精度的元器件，从而确保总线的稳定性、速度和可靠性。

总之，基于RS485总线的照明电路系统的设计需要从总线结构、控制方案、选型器件、电路设计等多个方面综合考虑，才能实现系统的高效性、可靠性和经济性，满足用户的各种照明需求。

物联网环境下的智能灯光控制系统设计随着智能家居的普及和物联网的发展，智能灯光控制技术成为了越来越受关注的领域。

智能灯光控制可以实现灯光的自动化控制、智能化调整，使得人们的生活更加便利、舒适和节能。

本文将介绍物联网环境下的智能灯光控制系统的设计。

一、智能灯光控制系统的概述智能灯光控制系统是指利用先进的电子技术与网络通讯技术，实现对灯光设备的控制、管理和监控的系统。

它不仅可以控制灯光的亮度、颜色、模式等，还可以与其他智能设备联动，实现自动控制。

智能灯光控制系统的核心设备是智能灯具、智能控制器、智能网关等，通过这些设备的相互配合，实现灯光的区域控制、定时控制和传感器控制。

二、物联网环境下的智能灯光控制系统的设计1.物联网环境下的智能灯具设计智能灯具是智能灯光控制系统的基础设备。

它拥有精密的控制电路和传感器，可实现灯具的智能化控制和与其他智能设备的联动。

在物联网环境下，智能灯具需要支持通信协议，比如Wi-Fi、Zigbee、Z-wave等，以便实现与其他智能设备和智能控制器的通信和互动。

2.智能控制器的设计智能控制器是智能灯光控制系统的核心设备，它通过物联网协议实现与各个智能灯具的连接和控制。

智能控制器需要具备以下功能：区域控制、定时控制、场景控制、语音控制、手机App控制等。

同时，智能控制器需要支持多种智能家居协议，确保各种智能设备之间的互通和互操作。

3.智能网关的设计智能网关是智能灯光控制系统中的重要环节，它实现了物联网的功能，是各种智能设备、控制器和传感器的桥梁。

智能网关需要支持多种无线网络协议，如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等，以实现与智能设备的连接和控制。

此外，智能网关还需要具备云端技术，支持云服务和远程访问，为智能灯光控制系统提供更加便捷的管理和控制方式。

三、智能灯光控制系统的应用场景1.家居场景智能灯光控制系统可以在家居场景下应用，实现对灯光的自动化控制和场景控制。

例如，可以通过手机App远程控制灯光，实现灯光的亮度、色温、场景等的自由切换；也可以通过智能传感器实现对灯光的自适应调整，感知人体的位置和活动，自动调整灯光亮度和色温，提高居住体验。

智能灯光场景控制系统毕业设计智能灯光场景控制系统是基于物联网技术的智能家居应用系统，可以实现对灯光进行自动、集中、远程控制，实现个性化的灯光场景。

该系统主要由硬件设备和软件平台两部分组成。

硬件设备包括智能灯具、中央控制器和传感器等。

智能灯具可根据指令调节亮度、颜色和模式，可以是普通的可调光灯或是RGB彩色灯。

中央控制器是系统的核心，负责接收控制指令并发送给相应的灯具。

传感器可以感知环境的亮度、温度、声音等参数，提供给系统作为判断依据。

软件平台包括手机APP和后台控制系统。

手机APP提供用户界面，用户可以通过APP选择不同的灯光场景，调整灯光的亮度、颜色和模式，并进行定时控制。

后台控制系统负责接收手机APP的指令，处理并发送给中央控制器。

系统的工作步骤如下：1. 用户通过手机APP选择灯光场景，调整灯光参数，并设定定时控制的任务。

2. 手机APP将指令发送到后台控制系统。

3. 后台控制系统处理指令，并将控制指令发送给中央控制器。

4. 中央控制器接收到指令后，根据指令控制相应的智能灯具。

5. 灯具执行指令后将执行结果反馈给中央控制器。

6. 中央控制器将执行结果反馈给后台控制系统。

7. 后台控制系统将执行结果反馈给手机APP，用户可以查看灯光的状态。

系统的特点如下：1. 实现灯光的智能化控制，用户可以通过手机APP随时调节灯光场景。

2. 支持定时控制功能，用户可以设定灯光的开关时间，实现自动化控制。

3. 通过传感器感知环境参数，实现自动调节和场景切换。

4. 可以通过后台控制系统实时监控灯光的状态，提供故障报警和维护管理功能。

5. 系统可扩展性强，可以增加更多的智能设备和功能。

毕业设计的具体内容可以包括系统的需求分析、系统设计和实现、性能测试和用户体验评估等。

在实现过程中，需要熟悉物联网技术和智能家居系统的相关知识，并选择合适的硬件设备和软件平台进行开发。

最后，可以进行实际的系统测试和用户调研，评估系统的性能和用户满意度。

计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题基于单片机的灯光控制系统设计学院名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：计算机控制技术课程设计课程设计名称：基于单片机的灯光控制系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间：计算机控制技术课程设计任务书摘要现在的大学，由于学校开放型的管理模式，加之学生节能意识的淡薄，学校的很多教室在白天室内照度很高的情况下，仍然存在开灯现象；或者夜间许多教室，即使仅有几个学生在教室自习，但室内照明全部开启。

长明灯比比皆是，人走不熄灯的现象到处存在。

这种有意和无意的浪费，不仅是浪费了国家资源，而且给学校带来了沉重的负担。

本文介绍了基于单片机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，从而达到节能的目的。

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、控制与显示等功能。

文中详细地描述了控制电路的设计过程，包括：键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路以及看门狗电路等。

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。

在本次课程设计中首先是硬件方案的确定，接下来是对系统整体电路中各子模块电路的设计，包括检测电路、A/D转换电路、微控制器的工作电路、显示电路测量电路的设计。

通过不断的摸索，最终实现了对灯光的控制。

关键词：灯光控制系统；AT89C51；AT89C2051；节能；采集电路目录1 引言 (5)2 总体方案设计 (5)2.1 硬件方案论证 (5)2.2 系统总体设计 (8)2.3 系统逻辑算法的设计 (10)3 系统单元电路的设计 (11)3.1 主控制机电路设计 (11)3.2 分控制器电路的设计 (14)3.3 RS485通信电路设计 (15)3.4 信号采集电路设计 (17)3.5 DS12887时钟芯片接口电路设计 (21)3.6 输出驱动电路设计 (22)4 系统软件设计 (23)4.1人机交互程序设计 (23)4.2 照明启停控制程序设计 (25)4.3 照明控制程序设计 (28)4.4 RS485通信程序设计 (30)附录： (34)1 引言随着计算机网络、通信、控制等技术的发展,智能建筑的发展越来越迅猛。

DMX512协议简介DMX512（全称为Digital Multiplex 512）是一种常用于控制舞台灯光的数字通信协议。

该协议最早由美国工程师Daniel Murfin于1986年提出，用于解决灯光控制中多路信号传输的问题。

DMX512协议现已成为大型演出、舞台表演以及建筑外观照明等领域中，控制灯光和特效的标准协议。

DMX512架构物理连接DMX512协议使用了RS-485电平来实现信号的传输。

RS-485是一种半双工的串行通信标准，能够支持多个设备在同一总线上进行通信。

通常，灯光设备会通过标准的5针XLR连接器与控制设备（通常是控制台）相连，确保信号的正确传输。

信号传输DMX512协议使用串行传输方式，每个通道的信号精确传输。

该协议采用了250kbps的波特率，即每秒钟可以传输250000个二进制位（bit）。

由于每个通道使用8位（1个字节）表示，因此每秒钟可以传输25000个通道。

这意味着，DMX512协议最多可以控制512个通道的灯光效果。

控制通道DMX512协议将每个通道作为一个控制单元，每个通道的数值范围为0-255。

为了控制不同的灯光效果，控制设备可以通过改变每个通道的数值来实现对灯光亮度、颜色、呼吸效果等的控制。

DMX512数据帧格式DMX512数据帧格式DMX512数据帧格式如上图所示，DMX512数据帧包括了头部标识、起始码、通道数据、终止码等几个部分：•头部标识：占8个宇节（byte），固定为0。

用于告诉接收设备这是一个DMX512数据帧。

•起始码：占1个字节，固定为0。

该起始码用于告诉接收设备下一个字节是通道数据的起始。

•通道数据：占n个字节，每个通道数据占一字节，表示该通道的亮度值。

通常情况下，第一个通道用于控制整体亮度，后续通道用于控制各个独立的灯光效果。

•终止码：占1个字节，固定为255。

该终止码用于告诉接收设备数据帧结束。

DMX512的应用场景演出行业DMX512广泛应用于演出行业，包括舞台灯光、LED幕墙、音效控制等。

rx485智能照明控制系统原理智能照明控制系统是一种基于rx485总线通信的照明控制技术。

它通过使用rx485总线通信协议，实现对照明设备的远程控制和管理，提高照明系统的智能化水平，节约能源，提高工作效率。

智能照明控制系统由多个组成部分组成，包括光传感器、照明设备、控制主机、rx485总线和上位机软件等。

光传感器用于感知环境光强度，并将感知结果传输给控制主机。

控制主机通过rx485总线与照明设备进行通信，控制照明设备的开关、亮度和色温等参数。

上位机软件用于远程监控和管理照明系统。

rx485总线是一种串行通信总线，具有高可靠性和抗干扰能力。

它采用差分信号传输，可以在长距离范围内传输数据。

rx485总线可以连接多个照明设备，形成一个网络，实现对照明设备的集中控制。

控制主机作为总线的主节点，负责发送控制指令并接收照明设备的反馈信息。

控制主机通过rx485总线与照明设备进行通信，实现对照明设备的控制。

控制主机可以根据光传感器感知到的环境光强度，自动调节照明设备的亮度和色温，以适应不同的环境需求。

同时，控制主机还可以根据预设的时间表，自动控制照明设备的开关，实现定时开关灯的功能。

此外，控制主机还可以接收上位机软件发送的指令，实现远程控制和管理。

上位机软件是智能照明控制系统的管理平台，用户可以通过上位机软件对照明系统进行监控和管理。

上位机软件可以实时显示照明设备的状态，包括亮度、色温、开关状态等。

用户可以通过上位机软件调整照明设备的参数，实现对照明系统的远程控制。

此外，上位机软件还可以收集和分析照明设备的工作数据，为用户提供智能照明方案和节能建议。

智能照明控制系统的原理是基于rx485总线通信的。

通过rx485总线，控制主机与照明设备进行通信，实现对照明设备的远程控制和管理。

智能照明控制系统可以根据环境光强度自动调节照明设备的亮度和色温，实现智能化的照明效果。

通过上位机软件，用户可以实时监控和管理照明系统，提高工作效率，节约能源。