智能照明系统的设计与实现毕业设计

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1、智能照明系统的设计与实现毕业设计目录摘要IABSTRACTII1绪论11．1课题研究背景11．2课题研究的目的和意义11．3智能控制技术的研究现状21．4国内外智能照明发展状况21．5智能照明系统的优点31．6智能照明控制系统的组成31．7现有智能照明系统的分析32系统方案设计42．1系统设计要点42．2系统设计思路52．2．1通信系统52．2．2上位机系统52．2．3下位机系统63硬件电路设计8463.1系统硬件总述83.2CPU性能介绍93.3主控室电路设计93.3.1键盘接口设计103.3.2数码显示设计103.3.3看门狗监控电路设计113.4分控制器的电路设计113

2、.5光信号取样电路123.6人体信号采集模块133.6.1人体红外探头133.6.2信号处理电路143.6.3比较电路153.7输出驱动电路设计164系统软件设计及实现174.1人机交互程序设计184.1.1键盘扫描程序设计184.1.2数码显示程序设计214.2照明启停控制程序设计214.3通信程序设计244.3.1主机部分通信程序设计264.3.2从机部分通讯设计程序265系统的可靠性设计275.1干扰产生的后果27465.2单片机应用系统的硬件抗干扰设计285.3软件抗干扰技术285.3.1数据采集误差的软件285.3.2程序运行失控的软件对策28总结30致谢31参考文

3、献32附录33461绪论1．1课题研究背景改革开放30年来，我国经济取得了突飞猛进的发展，人民生活水平质量也得到了巨大的提高，人们对照明的需求也越来越高。从最初只提供亮度的基本功能到现在产了多方面的需求：除了提供适宜的环境亮度以外，还要营造优雅舒适的氛围；用户方要求控制方式灵活方便，能实现按需配置，同时实现节能、降低运行费用；施工方要求安装简单、维护方便；设计方要求系统能提供满足用户多样性要求的各种技术手段。需求的变化导致控制方式的改进：从传统的机械式开关演变为电子技术的智能照明系统。能源短缺是21世纪国际面临的新课题。在寻找新的能源之外，节约能源，提高效益也就成为了我们研究

4、的课题。所以如何来节省电力能源也成为了一个迫切需要解决的问题。从节约资源、对社会贡献、节省部门经费支出等多方面考虑，办公室、高校教室等公共场所照明的节电问题不得不提到重要的议事日程上来。目前常用的节电方式为手工控制，声控型，太阳能灯等。手工方式操作起来不灵活，费时费力。声控型往往判断不准确，不需要的时候也也会经常亮。太阳能设备投资比较大，且容易受光照强度的影响。因此市场上迫切需要一种操作方便、价格低廉、便于大面积推广的新型节能方案。1．2课题研究的目的和意义46随着经济的发展和科技的进步，人们对照明器具节能和科学管理提出了更高的求，使得照明控制在智能楼宇领域的地位越来越重要。

5、而在楼宇大厦建设热潮中各公司和企业也意识到了智能照明的重要性。商业楼宇中大功率设备一般数量较少。而照明器具则比较多。使用照明控制系统更能体现在节能与管理方面的优势，提高建筑的科学管理水平。传统楼宇公共区域的照明模式，只能是白天关灯、晚上开灯，而采用智能照明控制系统后，用户可以根据不同场合、不同的人流量，对时间段和工作模式进行划分，把不必要的照明灯具关掉，在需要时自动开启；同时，系统还能充分利用自然光，在保证必要照明的同时，有效减少了灯具的工作时间，节省了不必要的能源开支，也延长了灯具的寿命。虽然智能照明系统最基本的功能是开关作用，与传统的照明系统似乎并无差异，但前者以自动控制

6、为主、人工控制为辅，在一般的情况下，不需要用户的参与，照明系统自动实现开关功能大大减少了人们的管理工作。智能照明控制系统减少灯具使用时间，能有效节约能源，由于我国以前的粗放型经济增长方式已经导致资源匮乏，这种一味地靠资源和牺牲环境来换取GDP的增长的外延扩展方式已经走到尽头，所以调整产业结构。在照明行业推广智能照明系统具有重要的意义。1．3智能控制技术的研究现状智能控制技术发展方向主要有基于人工智能技术的智能控制方向、智能控制的模糊控制方向和智能控制的人工神经网络控制方向，在智能控制的人工神经网络控制方向上，基于人工神经网络和模糊逻辑有机结合的神经模糊技术，已成为近年来的一个

7、热门课题。1．4国内外智能照明发展状况“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。人工智能技术在建筑与照明中的应用趋势不断扩大。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。”46面对这一发展趋势，开发了不少