智能照明控制系统论文
智能照明控制系统论文

摘要随着科学技术的不断发展,人类社会迎来了电子信息时代。
而智能家居照明控制技术随着智能化住宅的蓬勃兴起而飞速发展,成为照明控制技术发展的一个重要方向。
因此,针对现有的智能照明控制系统的优缺点,根据人们的行为模式和住宅的光环境决定照明的控制规律,研究智能家居照明控制系统对提高人们的生活质量、节约能源和提倡绿色照明等具有十分重要的现实意义。
本论文主要从智能照明的基本概念、照明质量、家居照度标准、照明方式和种类、电光源的选择、智能照明控制系统的控制方式、智能家居照明控制系统设计等方面研究了家居式照明系统的设计的常用的方法,并且给出了智能化住宅各房间的典型照明技术。
同时指出在进行照明系统的设计时,不仅要根据场合的具体环境使照明系统能够实现视觉需求的光环境,同时要注意节约能源,实现绿色照明。
本论文分析了现有的智能照明控制方式的控制原理及其优缺点,设计了基于家居环境的智能照明系统,并介绍了该系统的功能及软、硬件的设计方法。
系统中的控制装置采用AT89S51单片机作为控制器,用C语言编程,采用光敏二极管检测光照度和PWM方式进行调光,同时设计了正负12伏直流供电电源。
在具体硬件设计中,本文主要设计了光照度检测、显示及补偿部分,经过调试,该部分完全能够实现设计系统的功能。
此外,还设计了灯光调节部分,根据环境调光或进行手动调节,同时还预留了RS232串行接口,为今后采用数字网络化调节的应用预留了空间。
关键词:智能家居;照明控制技术;光环境;照明质量;照度检测;照度补偿AbstractWith the development of science and technology,human come in the era of electronic information. So the technology of the electronic home lighting control make a great development with the rise of electronic home. So the research on electronic home lighting control system is of great practical significance to improve people’s life quality and to promote green lighting against with the Advantages and disadvantages of the existing Intelligent Lighting Control System and according to people's behavior patterns of residential and light environment.This paper mainly does research in the commonly used method of the design of the home-lighting systems, according to the basic concept of smart lighting, lighting quality, home illumination standards, methods and types of lighting, the choice of light source, the control of the electronic home and gives the typical residential lighting technology of every room. At the same time this paper pointed out that in the design of lighting systems, not only need according to the specific occasion to achieve the demand lighting environment, but also should pay attention to energy conservation and green lighting.This paper makes an analysis on the control theory and the advantages and disadvantages of the existing smart lighting. It designs the electronic home lighting systems and introduces the method of the software system and hardware system in designing. The controller of this system uses AT89S51 and makes program with C language. It uses the photodiode to detect light and make a dimming in the PWM way.At the same time it designs a plus and minus 12-volt DC power supply. In the specific design of hardware this paper mainly designs for lighting detection, display and some compensation. After commissioning, the design can completely realize the function of system. Furthermore, it reserves the RS232 interface,make the space for the using digital networks in future.Key words: intelligent home; lighting control technology; light environment; lighting quality; lighting detection; light compensation目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1 智能家居的概念 (2)1.2 智能家居照明的发展概况 (1)1.3 智能照明控制系统的优势 (1)1.4 现有智能照明控制系统的分析 (4)1.5 本课题的研究意义 (4)1.6 本文的主要研究内容 (5)2 智能家居的照明设计 (6)2.1 智能照明的基本概念 (6)2.1.1 人类的视觉特性 (6)2.1.2光照度及其单位 (7)2.2 照明质量 (8)2.3 家居照度标准 (8)2.4 照明方式和种类 (9)2.4.1 照明方式 (9)2.4.2照明方式的确定 (9)2.4.3照明的种类 (10)2.5 电光源的选择 (10)2.6 智能照明控制系统的控制方式 (12)2.6.1 开环控制 (12)2.6.2闭环控制 (13)2.6.3应急照明控制 (13)2.7 智能家居照明控制系统设计 (14)2.7.1系统的基本功能 (14)2.7.2系统的基本结构 (14)2.7.3 各个房间的照明设计及要求 (15)3 智能家居照明控制系统硬件电路设计 (18)3.1 主要元器件的选取 (18)3.1.1控制器的选择 (18)3.1.2显示器件的选择 (18)3.1.3光照度检测元件的选择 (19)3.2电源电路设计 (20)3.3主控制电路设计 (20)3.4数据采集及处理电路 (22)3.4.1数据采集电路 (22)3.4.2AD转换电路 (23)3.5显示电路设计 (25)3.6照度补偿电路设计 (26)3.7调光电路 (26)3.8串行接口电路设计 (27)4 智能家居照明控制系统软件设计 (29)4.1 结构设计 (29)4.2 流程图 (29)4.2.1主程序 (29)4.2.2显示子程序 (30)5 实验与调试 (31)5.1 实验模拟装置的制作 (31)5.2实验模拟装置的调试 (31)6 结论与展望 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)附录 (35)引言我国是一个人口众多的、资源相对不足的国家,发展节约型、创新型社会是我国的一项长期基本国策,在现续代化建设中必须实施可持发展战略。
智能照明控制系统论文

智能照明控制系统目录摘要 (1)1 前言 (2)2 发展背景 (2)3 发展现状 (4)3.1目前各类智能照明系统 (4)3.1.1 有线智能控制系统 (4)3.1.2电力线路载波控制系统 (6)3.1.3无线智能照明系统 (6)3.2智能照明控制系统的发展方向 (8)4 发展趋势 (9)5 结论 (9)参考文献 (11)摘要随着社会的快速进步,人们希望生活的更加舒适,充分的享受生活。
在传统的理念中,越舒适的生活意味着能源的消耗越大。
但是,随着整个人类社会的进步,富裕人口越来越多,整个地球的资源已无法满足这种能源的巨大消耗,崇尚节约能源的低碳生活已是世界的趋势。
在传统的照明工程中,豪华的宾馆、酒店、商场、写字楼以及住宅等,其单位功耗远远超过一般建筑。
随着科技进步及人类环保、节能观念的加强,人们对照明领域给予了更多的关注,促使照明控制技术突飞猛进的发展,且其应用也日益广泛。
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舒适和高效的照明,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。
照明新光源和智能控制技术将在未来的低碳生活中起到决定性的作用。
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。
智能灯光控制器设计论文

智能灯光控制器设计论文一、引言现代社会对于照明设备的需求越来越高,人们对于灯光效果和亮度都有着不同的要求。
传统的灯光控制方式存在着操作繁琐、耗能过大和不够智能化等问题。
因此,设计一种智能灯光控制器,具备方便操作、节能环保和智能化控制的优势,成为了当下最重要的课题之一二、设计目标1.实现多种灯光效果的调节,包括亮度、色温和灯光模式等。
2.提供更便捷的操作方式,例如远程控制和手机APP控制。
3.监控灯光状况,包括故障检测和能源消耗等数据的获取和显示。
4.实现自动化的控制策略,根据光线条件和场景需求等智能调节照明效果。
三、系统设计1.硬件设计:(1)传感器模块:包括光线传感器、温度传感器和人体感应传感器等,用于获取环境信息。
(2)控制模块:通过微处理器实现对灯光的控制和调节,包括亮度、色温和灯光模式等。
(3)通信模块:包括无线模块和有线模块,用于与其他设备进行通信和数据传输。
(4)电源模块:提供电力供应给整个系统,可以选择使用节能型电源和太阳能电池等。
2.软件设计:(1)控制算法:根据传感器获取的数据,通过控制算法实现对灯光的智能调节。
(2)用户界面:设计一个直观、简洁的用户界面,使用户可以方便地操作和控制灯光。
(3)数据处理:对传感器获取的数据进行处理和分析,提取有用信息用于同时提供实时反馈和长期统计。
四、系统功能1.多种灯光效果调节:通过控制模块,实现对灯光的亮度、色温和灯光模式等的调节。
2.操作便捷性:通过远程控制和手机APP控制,使用户可以随时随地轻松操控灯光。
3.灯光状态监测:实时监测灯光工作状态,包括故障检测和能源消耗等数据的获取和显示。
4.智能化控制策略:通过控制算法实现对光线条件和场景需求等进行智能调节照明效果。
五、实验与结果本设计制作了一款智能灯光控制器,并进行了实验验证。
实验结果表明,该控制器能够提供多种灯光效果,并具备操作简易、节能环保和智能化控制等优势。
通过远程控制和手机APP控制,用户可以随时随地轻松操控灯光效果。
基于单片机的智能照明控制系统设计论文

基于单片机的智能照明控制系统设计论文智能照明控制系统设计摘要:随着科技的进步与发展,智能家居设备也在不断提升,智能照明控制系统是智能家居的重要组成部分。
本论文以单片机为核心,设计了一种基于单片机的智能照明控制系统。
该系统通过感应器和环境光传感器,实现了自动控制灯光的亮度和开关,并可通过手机APP进行远程控制。
通过实验验证,表明该系统具有良好的稳定性和可靠性,能够满足用户对智能照明的需求。
关键词:智能照明,单片机,感应器,环境光传感器,手机APP1.引言随着能源消耗问题的日益突出,节能减排成为了当代社会的重要任务。
智能照明控制系统作为一种新型的照明技术,通过利用传感器和控制器,实现智能化的照明控制,可以有效地降低能源消耗,提高照明质量。
基于单片机的智能照明控制系统通过集成传感器和控制器的功能,可以实现自动调光、自动开关、定时控制等功能,并可以通过手机APP进行远程控制,方便用户使用。
2.系统设计2.1系统硬件设计该系统由单片机、感应器、环境光传感器和手机APP等组成。
单片机作为系统的核心,负责接收传感器的信号并控制灯光的亮度和开关。
感应器负责检测周围环境中的人员活动,当有人进入房间时,感应器会发送信号给单片机,触发灯光的开启。
当人员离开房间一段时间后,感应器会发送信号给单片机,触发灯光的关闭。
环境光传感器用于检测周围环境的光强度,根据光强度的变化,单片机可以调节灯光的亮度,以达到节能的目的。
手机APP通过与单片机的通信模块建立连接,可以实现远程控制灯光的开关和亮度调节。
2.2系统软件设计系统的软件设计主要包括单片机的程序设计和手机APP的开发。
单片机的程序设计包括感应器的信号处理和灯光控制的算法。
当感应器检测到有人进入房间时,单片机会根据环境光传感器的数据进行灯光的亮度调节。
当人员离开一段时间后,单片机会根据预设的时间延迟关闭灯光。
手机APP的开发包括与单片机通信的模块设计和用户界面设计。
通过APP,用户可以实时控制灯光的开关和亮度调节,并可以设置定时控制等功能。
智能照明控制系统节能设计探讨论文

智能照明控制系统节能设计探讨论文摘要:本文重点介绍了智能照明系统在实际工程中的应用,简单介绍了智能照明控制设计系统,阐述当前智能照明对建筑节能的重要意义,合理地分析了智能照明系统的发展前景。
关键词:智能照明系统控制;总线;i—bus系统设计一、背景。
随着社会飞速发展和更新,可持续发展战略已成为我国当前的重要任务。
我国住建部计划至2020年在建筑能耗领域,登上新的一级台阶。
节能行动,刻不容缓。
目前全球经济正朝着一体化靠拢。
欧美发达国家本身经济的停滞不前,短期内很难有大型的品牌照明企业出现。
并且环境保护成为全球化目标后,全世界的各个国家,特别是科学技术先进的地区,对于照明节能的需求将更为强烈,照明节能对于节约能源、保护生态系统、推动社会进步具有极其重要的意义。
数据显示,我国是全球人均能源保有量最低的国家之一。
能源的利用效率不足40%,远远落后于发达国家。
单位生产量的能源消耗比世界平均水平高出近3倍。
相关部门研究表明,我国能源效率每提高一个百分点,直接经济效益可达130亿元。
节能关键在于节电,我国或将成为节电市场的最大买家。
智能照明控制系统是专门针对照明而开发的先进的智能化系统,能够节约大量的能源和资源,具有巨大的经济意义和社会意义。
因此,在实际工程中进行照明控制系统的节能设计势在必行。
二、智能照明控制的工作原理。
电子感应技术和利用电磁原理的'调压技术是智能照明控制系统的主要技术支撑,实时跟踪系统的供电情况,对电路的电流值等进行自动调节,改善电路情况,从根本上提高功率因数,从而达到照明节能降耗的目的。
在目前国际公认较为成熟的智能照明系统中,ABB公司的i—bus系统较为成熟,采用国际通用的EIB/KNX标准。
采用总线网络拓扑结构,是i—bus系统的主要工作原理,这使得系统具有10Mbit的通讯数率。
使用线路耦合器对支线中的信号进行过滤,过滤后的信号进入主线,进而增加干线速率。
因为IP局域网接口和EIB/KNX使用,所以使得数据可以在两者间进行传递。
照明控制系统论文 照明系统设计论文

照明控制系统论文照明系统设计论文智能照明控制系统设计与浅析【摘要】本文运用LonWorks现场总线技术对照明控制系统做了重点研究与设计,使得这个系统能够满足人们对节能和舒适生活的要求。
基于LonWorks智能节点的照明控制部分,设计了硬件结构框图,分析了控制系统的工作原理及智能节点结构框图各个部分的主要作用,对控制系统软件进行了设计【关键词】照明控制系统;LonWorks;程序设计前言“智能建筑”是综合计算机、信息通信等方面最先进的技术,使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等,实现建筑物综合管理自动化、远程通信和办公自动化的有效运作,并使这三种功能结合起来的建筑[1]。
随着智能建筑,特别是智能办公大厦的出现,使建筑要求与设计方法跟传统的办公楼比,大为不同。
照明作为建筑不可缺少的部分,随着国际上“智能建筑”的大量出现,与之配套的智能照明技术也迅速地发展,并成为二十一世纪照明技术发展的一个重要方向。
21世纪,人工智能技术在建筑与照明中的应用趋势将会进一步扩大。
正如英国的Glasgow市报指出:“Glasgow正在成为一个研究和发展太空时代智能建筑的国际组织的神经中枢。
在智能建筑中的智能照明、供热、空调、通讯及办公设备将全部由电子计算机进行控制与管理。
”面对这一发展趋势,开发了不少智能照明设计,如智能灯具、智能照明控制与管理系统,包括在照明方面的计算机硬件和软件。
此外计算机在照明设计和测试方面也得到广泛应用。
澳大利亚邦奇开发的Dynalie智能照明控制系统,日本的智能照明建筑,特别是现代化办公室的智能照明技术等都值得我们研究与借鉴。
1 智能照明控制系统的优点智能照明控制系统是指用计算机技术并辅助以其它手段,对电力照明实行自动控制,提供合适照明光环境的同时降低照明系统电能消耗和其它使用费用[2]。
智能照明控制系统与手动照明控制系统相比有很多优点,包括创造环境气氛,改善工作环境、提高工作效率,良好的节能效果,延长光源寿命,管理维护方便等。
基于单片机的智能照明控制系统设计-毕业论文

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 onSingle–chip MicrocomputerAuthor: Li GuozhongTutor: Sun ManAbstractWith 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 core of the embedded system of control, replaces the traditional system—electronic circuit. At the same time, the development and maturation of the intelligent building have established the substantial foundation for the popularization and application of the control system for lighting based on single-chip microcomputer。
室内智能控制照明系统研究论文

室内智能控制照明系统研究论文室内智能控制照明系统研究论文摘要:针对目前各种理想室内空间照明中存在的诸多不合理现象及照明系统的发展状况,为了使照明能更好地满足人的视觉活动和生理、心理需求,提出了以“亮度空间”理论为基础及线索,侧重强调了室内造型设计为主题的“间接照明”技术,通过具体空间造型与灯具的有机结合,达到了以人的视觉活动为参照的多种“情景模式”的要求。
笔者设计了一套实用的室内智能控制照明系统,从而达到节约能源,改善人们工作、生活的光环境质量,提高工作效率的效果。
关键词:亮度空间;视觉活动;情景模式;间接照明1. 引言当今社会,随着科技的日益发展和人们的物质与精神生活水平的迅速提高,在针对于空间的物质功能与精神功能开发的同时,科学、有效地进行空间的照明设计受到了更多专业人士的关注。
照明设计的关键,是使人能够清晰识别物体的形象,同时还要把使人心情舒畅的空间作为适合的场景凸显出来。
对于使用设施与环境的人来说,所谓舒适的光环境,其最佳的目标体现在用和谐的光线勾画出美丽宜人的景色,给人以身处其中的情绪上协调与美感,从而起到渲染环境、制造气氛、突出某种情调的作用。
通过对照明的控制及室内造型设计达到室内光效随各种空间场景视觉功能的需求变化而变化,这就是智能照明系统。
而找到依据,并且在室内设计中实现这样的依据,是本文要探讨的核心问题。
2. 室内智能照明系统研究的基本思路2.1 室内空间照明系统概念所谓室内空间照明系统[1-2],是相对于室内环境自然采光而言的。
它是依据不同建筑室内空间环境中所需求的照明亮度,选用合适的照明方式与灯具类型来为人们提供更好的光照条件,以便人们在建筑室内空间环境中能够获得最佳的视觉效果,同时还能够获得某种气氛和意境,从而达到增强其建筑室内空间表现效果和审美感的一种设计处理手法。
2.2 室内照明系统的三大要素室内照明系统主要由光源、照明灯具和照明控制系统三个方面组成的。
其中,光源的物理性能及参数变化,照明灯具的样式及其与光源或空间的关系实现了照明效果的多样性,而通过控制系统实现人对光环境的选择性和智能调控。
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智能照明控制系统目录摘要 (1)1 前言 (2)2 发展背景 (2)3 发展现状 (4)3.1目前各类智能照明系统 (4)3.1.1 有线智能控制系统 (4)3.1.2电力线路载波控制系统 (6)3.1.3无线智能照明系统 (6)3.2智能照明控制系统的发展方向 (8)4 发展趋势 (9)5 结论 (9)参考文献 (11)摘要随着社会的快速进步,人们希望生活的更加舒适,充分的享受生活。
在传统的理念中,越舒适的生活意味着能源的消耗越大。
但是,随着整个人类社会的进步,富裕人口越来越多,整个地球的资源已无法满足这种能源的巨大消耗,崇尚节约能源的低碳生活已是世界的趋势。
在传统的照明工程中,豪华的宾馆、酒店、商场、写字楼以及住宅等,其单位功耗远远超过一般建筑。
随着科技进步及人类环保、节能观念的加强,人们对照明领域给予了更多的关注,促使照明控制技术突飞猛进的发展,且其应用也日益广泛。
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舒适和高效的照明,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。
照明新光源和智能控制技术将在未来的低碳生活中起到决定性的作用。
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:照明控制技术,智能建筑,智能家居,CAN总线,智能继电器,智能调光,红外遥控1 前言随着信息控制技术的发展, 现代化建筑中的楼宇自控设备和不同功能的系统越来越多, 越来越复杂。
但无论何种建筑, 也不论该建筑的智能化程度有多高, 照明控制一直在其楼宇自控系统中占据十分重要的位置。
目前,我国照明用电占建筑用电的20%-30%,该项目是一种基于单片机89C51和CAN总线的智能照明系统硬、软件设计。
该系统可根据对光强度的不同需求,均匀调节环境内光照强度,实现室内照明的人性化、个性化。
传统的控制方法是将被控制的设备用连线引入控制室, 这样不仅造成电力电缆铺设过多, 增加了投资成本, 而且还大大增加了灯回路的辐射干扰, 对空间电磁环境造成了污染。
智能照明控制系统为现代化建筑楼宇照明提供了新途径—微机型灯光控制系统。
它采用网络控制技术,使得照明灯的电力线路可以不再经过控制室,而直接引入顶棚或马道。
这种控制方法不仅可以方便地控制灯光的亮度, 还减少了电力线路及相应设施投资,减少了灯回路的辐射干扰,而且可以使灯回路采用母线方式布线,线路规整,便于安装维修。
但在目前使用的微机型灯光控制系统中,由于网络通信大多采用RS-232、RS-485、20mA 电流环等通信方式,因而普遍存在通信距离短、数据传输速度慢、误码率高、可靠性差等问题。
CAN 总线是现场总线的一种,具有通信速率高、开放性好、报文短、纠错能力强以及控制简单、扩展能力强、系统成本低等技术特点和一系列优点。
CAN是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
通信速率可达1MBPS。
CAN总线的微机灯光控制系统就是采用现场总线控制技术,构成全分散式微机灯光控制系统,有效地解决了微机型灯光控制系统的不足。
CAN总线所需的完善的通信协议可由CAN控制器芯片和接口芯片实现, 大大降低了系统的开发难度、组成成本, 缩短了开发周期。
该系统投资少、功能强、可靠性高、便于扩展, 特别适合大型的智能办公大厦对灯光设备的控制需要。
在市场上具有强劲的竞争力。
该课题的关键技术是CAN总线技术。
CAN(controller area network)是一种有效支持分布式实时控制的串行通信网络。
CAN总线控制器可工作于多种方式,并采用无损结构逐位仲裁竞争方式向总线发布数据,它废除了站地址编码,代之以对通信数据进行编码,这可使不同节点同时接收到相同的数据,使CAN 总线构成的网络测控节点之间的数据通信实时性更强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和灵活性。
当系统有错误出现多节点同时向总线发送数据时,系统将不会出现总线短路,损坏某些节点的问题,而且CAN 节点在错误严重情况下具有自动关闭功能,保证不会出现RS485网络中因个别节点出现问题,使得总线处于死锁状态。
难点在于采用CAN总线技术组网,连接各种类型的照明控制装置,来实现能量管理,实现照明的定时控制和按需求控制等功能。
2 发展背景从20世纪60年代开发了白炽灯、荧光灯、高强度放电灯所使用的电子调光器,到20世纪90年代以来,国外以计算机技术为基础开发出灯光自动调光系统、自动关停系统和自动补偿系统,也称“智能照明”的新型照明控制系统,并已有定型产品得以良好的推广和运用,使建筑照明由传统控制走向计算机控制或无人控制的新领域。
自1984年美国建成第一座智能建筑以来的十几年中,在世界范围内,智能建筑以一种崭新的面貌和技术,迅速在各地展开。
尤其是亚洲的日本、新加坡、台湾等国家和地区,为了适应智能建筑的发展,进行了大量的研究和实践,相继建成了一批具有智能化的建筑。
照明系统经历了以下几个方式:(1)传统照明控制方式照明控制可分为开关控制和调光控制,调光控制又包括连续的调光控制和不连续的调光控制。
按发光原理划分,照明光源通常可分为热辐射光源和气体放电光源,其典型的光源分别为白炽灯和荧光灯。
热辐射光源,即利用电能使物体加热到白炽程度而发光的光源;气体放电光源,即利用气体或蒸气的放电而发光的光源。
对于热辐射光源来说,既可以实现开关控制,也可以实现调光控制,只需要调节供给光源的供电电压即可调节光通量的输出。
而对气体放电光源来说,实现调光控制并非那么简单,不能简单的控制供给光源的供电电压,这类光源都有镇流器,220V工频电压经过整流器后再给光源供电,要实现调光控制,必须研制适应具体气体放电光源的匹配镇流器。
通过控制镇流器的输出电压的频率和电压来调节光源的光通量输出。
传统方式对照明控制而言,简单,有效,直观。
但它过多依赖控制者的个人能力,控制相对分散和无法有效管理,其实时性和自动化程度太低。
(2)自动照明控制方式这种控制方式利用数字控制技术来遥控灯具的开关。
通常是控制中心发出信号,通过直接数字控制器来控制配电回路中的交流接触器的分合,从而控制配电回路的通断,实现灯具开关控制。
采用该种方式,解决了传统方式控制相对分散和无法有效管理等问题,实现了照明控制的自动化但却无法实现调光控制功能。
自动照明控制方式与传统照明控制方式相比,主要解决的问题是集中控制的问题,自动化程度相对提高,但由于DDC系统本身固有的技术特点,使得DDC在照明控制系统中表现出明显不足,不仅无法实现调光控制,而且也很难实现灯光场景等预设置和场景管理等功能。
DDC系统的主要优点是易于根据全局情况进行控制计算和判断,在控制方式、控制时间的选择上可以统一调度安排。
不足的是,对控制器本身要求很高,必须具有足够的处理能力和极高的可靠性,当系统任务量增加时,控制器的效率和可靠性将急剧下降。
尽管集散控制系统逐步取代DDC系统,而且实现了分散控制与集中管理功能,但对于底层的设备来说,仍然是传统的DDC技术,唯有把现场总线技术应用到现场设备级管理后,这个问题才能得到根本性解决。
(3)智能照明控制系统二十一世纪是一个网络化时代,数字控制技术不断提高,网络化管理正逐渐渗透至各种传统控制系统中。
进入二十世纪后,随着人民生活水平不断提高,人们对十照明的要求也发生了很大的改变。
尤其在一些中高档的建筑中,照明不再单纯地为满足人们视觉上的明暗效果,更应具备多种的控制方案,使建筑物更加生动,艺术性更强,给人丰富的视觉效果和美感。
二十世纪90年代初,智能建筑己不再简单地等同于楼宇设备自动管理。
在一些建筑物中的重要场所,简单地开关控制己无法满足要求。
人们开始追求多样化的照明控制方式,使环境能体现出多种艺术效果。
智能照明控制方式使照明自动控制不再依赖于楼宇设备自动管理系统,真正实现了照明控制的独立。
同时该方式不仅具备开关灯控制,而且还能对光源进行调光控制。
它是一个集多种照明控制方式、现代化数字控制技术和网络技术于一身的控制系统。
它的出现和发展,使照明控制和维护管理变得更为简单,并为建筑照明提供了多种艺术效果。
智能照明控制系统被越来越广泛地接受和使用,这类产品和生产商更是层出不穷。
正确的照明控制方式是实现照明艺术性和舒适性的有效手段,是节约能源的有效措施。
绿色照明是指所用照明产品高效率、长寿命、节电、节能、低噪音、低谐波、低电磁干扰。
在照明设计中,合理和正确地选用照明控制方式,不仅是经济性和实用性的良好统一,也是一个实现“绿色照明”的重要环节。
与传统照明控制相比,智能照明控制系统功能强、范围广、自动化程度高,实现照明的高层次智能管理,提高工作效率,节约能源,而且能够延长灯具寿命,减少维护费用。
随着智能照明技术的快速发展,智能照明系统的水平将不断提高和快速发展,并形成合力、科学、高效的是实施策略。
3 发展现状在当今世界经济全球化和区域经济一体化的形式下,随着信息行业和计算机产业的高速发展、人们物质与精神生活水平的迅速提高,人们对工作和生活环境的灵活性、高效性和舒适性要求越来越高,传统的工作、居住环境受到了强有力地挑战,人们对照明的要求也越来越高,传统的照明技术受到了时代的强烈冲击,越来越被时代所淘汰,不能适应当今时代低碳节能的要求。
而现代照明技术发生了深刻的变化,智能照明技术随之出现,并迅速地向前发展,以致形成照明技术发展的一个重要趋势。
智能照明控制系统是一个由中央控制器、主通信干线、分支、信息接口及控制终端等部分构成,是一个对各区域实施相同的控制和信号采样的网络系统。
智能照明的控制终端由调光模块、控制面板、照度动态检测器及动静探测器等单元构成,主控制器和终端之间通过信息接口等元件来连接,实现控制信息的传输。
3.1目前各类智能照明系统3.1.1 有线智能控制系统通常采用一对双绞线作为通讯介质,所有系统控制单元由这对双绞线连接组成控制网络,每个系统控制单元所发出的控制信号在整个控制网络里进行传播,各个系统控制单元接收到控制信息后,则根据系统通讯协议的规定执行相应的动作,从而实现智能网络控制。