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智能照明控制接线图智能照明控制器说明书原理


发布时间:2020-07-25 15:48


  智能照明控制系统的设计论文_电力/水利_工程科技_专业资料。智能照明控制系统的设计论文 目前我国高校的教学楼和学生宿舍的照明系统大多采用定时方 式控制[1],虽然控制简单且易于实现,但同时存在很多问题:在夜 间人流量很少时,灯具全部点亮将造成电能的大量浪费;此

  智能照明控制系统的设计论文 目前我国高校的教学楼和学生宿舍的照明系统大多采用定时方 式控制[1],虽然控制简单且易于实现,但同时存在很多问题:在夜 间人流量很少时,灯具全部点亮将造成电能的大量浪费;此外,定时 照明方式使照明系统工作状态不能灵活调整,尤其在雷雨和雾霾天气 时,带来安全隐患。本文所设计的智能照明控制系统,能够根据学校 不同区域的不同功能需求,设置照明模式与照明时间,实现对照明系 统的动态智能化管理。 1 系统硬件模块 本系统的设计是基于 51 系列单片机,由 7 个硬件模块构成,分 别为控制、AG利来智能照明控制接线图定时、光控、声控、按键、显示、智能照明控制器说明书照明。其中光控、声控 模块实现对外界光、声信号的采集与判断;定时实现照明系统的照明 时间控制;控制模块采用 STC89C52 单片机,根据外界光、声及定时 信号控制照明电路,切换不同的工作状态以适应外界需求。照明系统 架构如图 1 所示。 1.1 控制模块 本文采用 STC89C52 单片机,具有 8 位 CPU 和系统内可编程 Hash, 是一种低功耗、高性能微控制器。在本文的设计中控制模块接收定时 模块的时间及外部环境的光、声信号,通过判断照明级别,控制照明 灯的工作状态,实现照明系统的智能动态化管理。 1.2 输入模块 1.2.1 定时模块 定时模块采用了 DS1302 芯片,用于给整个系统提供日期与时间 信息,它不仅功耗低,高性能,还具有掉电走时的功能,即使在单片 机断电的情况下它也不会停止计时。同时也便于系统对于当前是否到 达设定的夜间时间进行判断。 1.2.2 光控模块 光控模块中使用光敏电阻来采集光信号,并使用 LM393 比较器 对光信号强度进行判断。图 2 为光控电路,比较器的同相输入和反相 输入端连有电位器,在没有自然光照的情况下调整电位器,将两个输 入端的电位保持一致,此时比较器会输出低电平信号。当光敏电阻被 自然光照射时,其阻值会大幅度的减小,从而使得比较器的同相输入 端电位升高,比较器输出高电平信号。通过比较器输出信号至单片机 P1.4 端口,单片机可以判断外界光强是否到达阈值强度,模块工作 状态的改变。 1.2.3 声控模块 声控模块中采用驻极体线 电阻替代)采集声信 号,它是电容话筒的一种,灵敏度高气声信号强度的判断采用 LM393,智能照明控制原理图 原理同光控电路,最后信号输出至单片机 P1.3 端口,如图 3 所示。 图 3 声控电路图 Fig.3Circuitofvoicecontrolsystem 1.3 输出模块 1.3.1 显示模块 如图 4 所示,显示电路采用 LCD1602 液晶显示当前的日期与时 间,LCD1602 液晶可以显示两行,每行 16 个字符,夕卜加的电位器 可以随时调节液晶显示屏的对比度气 1.3.2 照明模块 如图 4 所示,照明模块是用 2 排 8 个 LED 灯来模拟照明灯的 3 种工作状态:熄灭、间隔亮与全亮。当工作在熄灭或全亮状态时,8 个 LED 灯全部熄灭或点亮;当需要间隔亮时,2 排 LED 灯亮起 1 排, 提供强度相对较小的照明。 2 系统软件设计 智能照明系统将时间、光照、声音结合起来判断外界环境的变 化,并且为照明灯设置 3 种工作状态以提供不同的照明强度,分别为 全亮、间隔亮和熄灭状态。系统运行流程如图 5 所示。 图 5 系统运行流程图 Fig.5Flowchartofsystem 在照明灯工作状态控制中,对宿舍楼设置时间为 18:00?次日 6:00,教学楼设置时间为 18:00?24:00,称为夜间模式,在设定时间 内,照明灯工作在间隔亮状态,提供夜间基本的照明。如果此时声控 模块采集到的声强强度大于阈值强度,说明教学楼或宿舍的人流量较 大,照明模块会切换至全亮状态,提供高强度的照明,并且在声音信 号消失后,还会延时 5s 再恢复间隔亮的工作状态,以保证夜间活动 对照明的需求。 在设定时间之外,如遇到雷雨或雾霾天气,照明系统对外界的 自然光强度进行采集与判断,即使未在夜间模式也需要一定的照明, 因此当光控模块采集的光强强度小于阈值强度时,照明模块便会工作 在间隔亮的状态,保证教学楼或宿舍的基本照明;再通过对声音信号 的采集和判断,如果人流量较大,则照明模块又会再切换至全亮状态。 3 系统测试 根据系统的功能要求,对系统在所有情况下的工作状态(预置的 设定时间为 18:00?6:00)进行测试,测试电路如图 6 所示。 图 6 实际测试电路 Fig.6Pictureoftherealtestcircuit 当未到设定时间、光强阈值时,LED 灯熄灭;当未到设定时间、 光强阈值、声强阈值时,LED 灯间隔亮; 当未到设定时间、光强阈值时,LED 灯全亮; 当到达设定时间、声强阈值时,LED 灯间隔亮; 当到达设定时间、声强阈值时,LED 灯全亮。 由此可见,本系统在各种情况下均按照要求切换工作状态,符 合设计要求。 4 结束语 本文根据高校的教学楼和学生宿舍的照明需求,设计的智能照 明系统可以根据设置时间和外界环境光、声的变化自适应地调整照明 系统的工作状态,实现对照明系统的动态化管理。本系统还可以应用 于公共场所的照明,具有成本低、操作方便、易于扩展功能等特点, 最大限度地节约电力能源。 内容仅供参考

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