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
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

压波动都会导致工作电流的剧烈变化,从而影响LED的正常使用,故LED宜采用恒流驱动方式。本设计中,采用高性能BP1360恒流芯片驱动.BP1360是一款连续电流导通模式的降压恒流源芯片,能将直流电压直接转换成稳定的恒流输出;其采用6~30 V宽电压输入,输出电流可达1.2 A,转换效率高达97%,输出电流精度达±5%。该芯片内部含有抖频特性,极大地改善EMI,同时具有过温、过压、过流、LE D开路保护等多种功能。该芯片适合用于绿色照明LE D 灯的驱动电路,具有应用电路非常简洁的优点。

LED驱动电路

移动物体感应和光亮度感应的设计

人体都有恒定的体温,一般在37°C左右,会发出10 mm左右特定波长的红外线。被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。红外线通过菲涅耳滤光片增强后聚集到热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后经检测处理后就能产生报警信号。环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用。使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。本设计中,采用HC—SR501普通型人体红外感应模块热释电红外传感器.当有人进入其感应范围则输入高电平,人离开感应范围则自动延时关闭高电平,输出低电平。同时,为了能做到控制LED电路在光线暗淡时能够开启:在光线强烈时熄灭。设计了如下图所示电路。P5接光敏电阻,有足

够强度光时三极管不导通,继电器打开,P6接D5高亮度LED电源,LED电源断开,因此LE D不亮。当暗时,三极管导通,继电器闭合,LE D亮。同时在单片机软件中,采用延时5 s重复判断的方法。来确认光线的变化,以躲过黑夜中闪电或者汽车车灯造成的误关LE D射灯

感光开关

传感器数据的无线传输模块设计

考虑到户外热释电红外传感器在安装布线的时候常常会有很多的不便.本次设计特意选用Fr2262和PT2272组成的收发模块,来组建一个无线传感网络,方便实现开关量信号的空间传递。

无线传输开关量信号网络应用领域

1、教室、宿舍、工作室照明系统

2、大型公共场所智能照明控制系统

3、大型停车场等

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

智能照明控制系统方案

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。

中央监控计算 机 Networ k Interface 网络接 系统结构图 网络接口 MR BA 中央监控计 局

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效途径。智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压,使灯具不会因上述原因而过早损坏。还可通过系统人为地确定电压限制,提高灯具寿命。智能照明控制系统采用了软启动和软关断技术,避免了灯丝的热冲击,使灯具寿命进一步得到延长。 智能照明控制系统能成功地延长灯具寿命2-4倍。不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,有效地降低了照明系统的运行费用,对于难安装区域的灯具及昂贵灯具更具有特殊意义。 三、设计依据 《民用建筑设计通则》GB503522005 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92

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

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

智能照明控制系统方案样本

智能照明控制系统 方案 1

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,经过输出单元控制各回路负载。输入单元经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。 系统经过两根总线连接成网络。总线上不但为每个组件提供24伏直流电源,还加载了控制信号。经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,经 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,经过专用接口软件,可方便地与其它系统连接,如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。

中央监控计算 Network 网络接 系统结构图 网络接口 MR网 BA 系中央监控计 局域网

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。良好的环境能够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,不但使学生有个很好的学习环境,而且还能够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经过合理的管理,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须的时候才把灯点亮,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

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

智能照明控制系统开发方案

智能照明控制系统软件 开发方案

目录 一.引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2适用范围 (4) 1.3文档概述 (4) 1.4参考资料 (5) 1.5术语、定义和缩写 (5) 二.总体概述 (6) 2.1现有系统描述 (6) 2.2系统建设目标 (6) 2.3需求概述 (7) 2.4软件系统主要功能 (8) 三.系统设计 (11) 3.1设计原则 (11) 3.2系统用户 (13) 3.3接口设计 (14) 3.4系统功能分析 (14) 四.实现策略 (15) 4.1实现本系统功能的方法 (15) 4.2关键技术 (15) 4.3开发策略 (15) 4.4数据存储备份策略 (16) 4.5技术路线 (18) 五.运行环境 (18) 5.1硬件环境 (18) 5.2软件环境 (19) 5.3开发工具 (19) 5.4项目设计依据 (19) 六.系统的结构和组成 (19) 七. 控制原理 (21) 八.系统的功能 (22) 九. 使用效果 (22) 十.售后服务与技术支持 (23) 10.1技术培训 (23) 10.2现场技术服务 (24) 10.3技术资料服务 (24) 10.4热线技术支持 (24)

一.引言 1.1编写目的 本文档作为XXXXXXXXXXXXXXX有限公司与XXXXXXXXXXXXXXX救援设备有限公司之间就建立XXXXXXXXXXXXXXX救援设备有限公司智能 照明控制系统软件开发服务达成共识的基础文件,作为双方界定项目范围、签定合同的主要基础,也作为本项目验收的主要依据。同时,本文档也作为智能照明控制系统软件需求理解达成后继工作开展的 基础,供双方项目主管负责人、项目经理、技术开发人员、测试人员等理解需求之用。 本文的研究思路是基于智能化管理的理论、利用先进的现代科技技术,将供智能化管理这种优秀的管理模式引入照明控制系统的运作中,其核心在于最大限度提供照明系统的控制和管理水平,减少照明系统运营成本,使XXXXXXXXXXXXXXX救援设备有限公司的照明控制水平得到提高,增强企业竞争力。 智能化照明是随计算机、传感器、通讯、网络与自动控制技术而发展起来的综合技术,正以惊人的速度向各个专业领域渗透。智能化是任何电子产品必然的发展方向之一。智能照明控制技术的发展可以使照明更加省电、节能、使用更便捷,在需要的时间给需要的地方以最高效的照明,提升照明环境质量。智能化照明更是使照明进一步走向绿色和可持续发展的重要方向。 本智能照明系统是一个集多种控制方式、现代数字控制技术和网络技术、照明技术于一身的控制系统。系统按照煤矿特点,配置灵活、

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.

(完整word版)多功能办公楼智能照明控制系统方案

多功能办公楼智能照明控制系统方案 多功能办公楼 智能照明控制系统建议方案 For personal use only in study and research; not for commercial use 合肥爱默尔电子科技有限公司 1、系统概述 “节能、智能科技与美学,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。 同时,现代电子技术已为我们和生活方式带来无数的乐趣。如何让应用电子技术实实在在的应用到我们的生活中?让我们的生活更轻松、多彩!让我们的建筑也会随心而变——建筑是永恒的,音乐是流动的,灯光是多变的!让灯光自由组合,将大厦变得绚丽多姿! 2、系统功能和优点 智能照明控制系统在多功能办公楼中应用的功能和优点: 1、实现照明控制智能化 采用智能照明控制系统后,可使照明系统工作在全自动状态,系统将按预先设置切换若干基本工作状态,根据预先设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。例如,上午来临时,系统自动将灯调暗,而且光照度会自动调节到人们视觉最舒适的水平。在靠窗的区域,系统智能地利用室外自然光,当天气晴朗,室内灯会自动调暗;天气阴暗,室内灯会自动调亮,以始终保持室内设定的亮度(按预设定要求的亮度)。 当夜幕降临时,系统将自动进入“傍晚”工作状态,自动地极其缓慢地调亮各区域的灯光。 此外,还可用手动控制面板,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,使客人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。

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

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

多功能办公楼智能照明控制系统方案

多功能办公楼智能照明控制系统方案

多功能办公楼 智能照明控制系 1、系统概述 “节能、智能科技与美学,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。 同时,现代电子技术已为我们和生活方式带来无数的乐趣。如何让应用电子技术实实在在的应用到我们的生活中?让我们的生活更轻松、多彩!让我们的建筑也会随心而变——建筑是永恒的,音乐是流动的,灯光是多变的!让灯光自由组合,将大厦变得绚丽多姿! 2、系统功能和优点 智能照明控制系统在多功能办公楼中应用的功能和优点: 1、实现照明控制智能化 采用智能照明控制系统后,可使照明系统工作在全自动状态,系统将按预先设置切换若干基本工作状态,根据预先设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。例如,上午来临时,系统自动将灯调暗,而且光照度会自动调节到人们视觉最舒适的水平。在靠窗的区域,系统智能地利用室外自然光,当天气晴朗,室内灯会自动调暗;天气阴暗,室内灯会自动调亮,以始终保持室内设定的亮度(按预设定要求的亮度)。 当夜幕降临时,系统将自动进入“傍晚”工作状态,自动地极其缓慢地调亮各区域的灯光。 此外,还可用手动控制面板,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,使客人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化服务环境吸引宾客光临 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。人员对办公楼的第一印象是办公楼大堂接待区域,高雅别致的光环境可给予人员一种宾至如归的感觉,增添人员对办公楼的好感,亲切而又温馨。 多功能办公楼内包括餐厅、会议室、多功能厅等,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,不仅使人员有个舒适的居住环境,而且还可以产生一种艺术欣赏感。 3、可观的节能效果 办公楼除了给人员提供舒适的环境外,节约能源和降低运行费用是业主们关心的又一个重要问题。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,从而大大降低了办公楼的能耗。 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效途径。智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压,使灯具不会因上述原因而过早损坏。还可通过系统人为地确定电压限制,提高灯具寿命。智能照明控制系统采用了软启动和软关断技术,避免了灯丝的热冲击,使灯具寿命进一步得到延长。 智能照明控制系统能成功地延长灯具寿命2-4倍。不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,

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