智能照明控制系统设计论文

本科毕业论文

题目：楼宇智能照明控制系统设计院（部）：信息与电气工程学院

专业：电气工程与自动化

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指导教师：

完成日期：

摘要 V

ABSTRACT VI

1前言 8

1.1选题背景和意义 8

1.2课题关键问题及难点 9

1.3调研综述 9

1.3.1目前国内、国外该项目的研究状况 9

1.3.2目前项目的发展趋势 10

1.4主要研究内容 10

2 基于CAN总线的系统结构 11 2.1 CAN技术简介 11

2.2基于CAN总线的控制系统网络拓扑结构 12

2.3 CAN总线系统的通信方式 13

2.4 CAN总线的分层结构 14

2.5 CAN总线报文格式与类型 14

2.5.1 数据帧 15

2.5.2.远程帧 15

2.5.3 出错帧 16

2.5.4超载帧 16

2.5.5 错误检测 17

2.6 本系统结构及特点 17

3．智能照明系统的硬件设计 19

3.1 系统简介 19

3.2 CAN通信接口模块的设计 19

3.2.1 芯片介绍 19

3.2.2 SJA1000工作原理 22

3.2.3 基于SJA1000的CAN总线硬件接口电路设计 22

3.2.4采用MAX232芯片接口ＰＣ机与单片机的连接 24

3.3控制面板模块的设计 25

3.3.1 74HC164芯片说明 25

3.3.2显示部分设计 27

3.3.3键盘部分设计 28

3.3.4基于74HC164的中断串行键盘硬件设计 29

3.3.5矩阵式键盘的按键识别方法 30

3.4智能继电器模块 30

3.4.1电压-频率变换器LM331的介绍 31

3.4.2继电器模块基本原理结构 32

3.4.3整流模块设计 33

3.4.4 V/F转换器LM331模块 33

3.4.5光电耦合器6N137 34

3.4.6单片机AT89C51模块 35

3.5传感器模块 37

3.5.1热释电传感器的工作原理 37

3.5.2芯片介绍 38

3.5.3热释电传感器原理 40

3.5.4照度传感器的设计 40

3.5.5 A/D转换部分 42

3.6调光模块 44

3.6.1电子镇流器调光功能的主要实现方法 45

3.6.2基于IR2159的荧光灯可调光电子镇流器的电路设计 46

3.6.3基于IR21592的调光电子镇流器 47

3.7远程控制模块 49

3.7.1芯片介绍 49

3.7.2 工作原理 51

3.8看门狗电路 53

3.8.1 X5045芯片引脚及功能介绍 53

3.8.2 看门狗电路的工作原理 55

3.8.3基于X5045的复位电路硬件设计 55

3.9 小结 55

4.智能照明系统的软件电路设计 56

4.1 CAN通信接口模块软件设计 56

4.2控制面板模块软件设计 59

4.3智能继电器模块软件设计 62

4.5调光模块软件设计 65

4.6 小结 66

5 结论 67

5.1主要结论 67

5.2不足与展望 67

谢辞 69

参考文献 70

摘要

随着社会的进步,建筑设计也向着更舒适、安全和节省能源的方向发展。智能照明系统充分利用电子技术、通信技术和计算机网络技术将建筑物内的各种照明器具有机的连接在一起，实现有效的管理和控制。智能照明系统正是智能家居的趋势之一。针对传统照明系统布线麻烦、节能效果差等缺点，我们设计开发了基于CAN 总线技术的智能照明系统。系统中的智能灯光节点能够根据外界光强自适应调整自身灯光亮度，周期性采集室内光强、有无人进出等环境信息，并及时响应用户的控制命令。本文主要介绍了智能调光系统及设计过程中的关键技术环节,包括CAN总线技术的应用，系统网络设计、智能继电器、控制面板、传感器和红外遥控技术,并描述了智能调光系统的主要应用。

关键词：CAN总线；智能继电器；智能调光；红外遥控