基于单片机的照明控制新版系统开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告理工类题 目: 基于单片机灯光照明控制系统 学 院： 电子工程学院 专业班级： DZ电子101 学生姓名： 张宏伟 学 号： 指引教师： 韩晓春 3月8日淮海工学院毕业设计（论文）开题报告1.课题研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势（1）课题研究目与意义：随着时代不断发展，国民经济迅速提高，特别是地产行业高歌猛进，国内智能照明行业迅速发展，能源问题日益险峻，尽管咱们国土面积大，但人口数量庞大，能源相对短缺，并且咱们对能源挥霍相对严重，已经制约了国内经济可持续发展。在建筑物中，电能消耗占百分之六十至百分之九十左右，其中照明占用量是总电量百分之十至百分之十二，并且按照预测，随着建筑物保温隔热性能提高以及其她供暖以及供冷办法运用，照明用电占用比例还会上升，因而，涌现出了各种技术类型厂家，市场上也浮现了各种类型，别具特色智能开关产品，智能照明系统也应运而生。 智能照明是指运用计算机、无线通讯数据传播、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息解决及节能型电器控制等技术构成分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统，来实现对照明设备智能化控制。具备灯光亮度强弱调节、灯光软启动、定期控制、场景设立等功能；并达到安全、节能、舒服、高效特点。智能照明系统其独特特性，迎合了人们绿色、环保、节能，智能化生活观念。与核心控制器相结合，可实现如全自动调光，自然光源充分运用，照度一致性，光环境场景智能转换，节能，延长光源寿命等功能，与其功能相适应是其辽阔应用环境，无论在交通路灯控制，还是办公大楼照明控制，或是家居生活中都能发现它身影。在家居领域中能为人们提供舒服生活空间；在办公领域，在节能中提高效率；在公共设施领域中绿色安全环保。该选题意义在于迎合当前社会发展趋势，绿色节能，开发出一种即节能，又不影响人们正常生活智能照明控制系统，实现节能与智能控制合二为一。研究灯光控制系统目在于加强了照明自动化控制，系统最大特点是场景控制，在同一室内可有多路照明回路，对每一回路亮度调节后达到某种灯光氛围称为场景;可预先设立不同场景(营造出不同灯光环境)，切换场景时淡入淡出时间，使灯光柔和变化。时钟控制，运用时钟控制器，使灯光呈现按每天日出日落或有时间规律变化。运用各种传感器及遥控器达到对灯光自动控制。研究灯光控制系统目在于美化环境，室内照明运用场景变化增长环境艺术效果，产生立体感、层次感，营造出舒服环境，有利人们身心健康，提高工作效率。研究灯光控制系统目在于延长灯具寿命，影响灯具寿命重要因素重要有过电压使用和冷态冲击，它们使灯具寿命大大减少。LT系列智能调光器具备输出限压保护功能：即当电网电压超过额定电压220V后调光器自动调节输出在220V以内。当灯泡冷态接电瞬间会产生额定电流5-10倍冲击电流，大大影响灯具寿命。智能调光控制系统采用缓启动及淡入淡出调光控制，可避免对灯具冷态冲击，延长灯具寿命。系统可延长灯泡寿命2-4倍，可节约大量灯泡，减少更换灯泡工作量。研究灯光控制系统目在于照度及照度一致性，采用照度传感器，可以达到室内光线保持恒定。例如：在学校教室，规定靠窗与靠墙光强度其本相似，可在靠窗与靠墙处分别加装传感器，当室外光线强时系统会自动将靠窗灯光削弱或关闭及依照靠墙传感器调节靠墙灯光亮度;当室外光线变弱时，传感器会依照感应信号调节灯亮度到预先设立光照度值。新灯具会随着使用时间发光效率逐渐减少，新办公楼随着使用时间墙面反射率将衰减，这样新旧会产生照度不一致性，通过智能调光器系统控制可调节照度达到相对稳定，且可节约能源。研究灯光控制系统目在于管理维护以便，智能照明控制系统对照明控制是以模块式自动控制为主，手动控制为辅，照明预置场景参数以数字式存储在EPROM中，这些信息设立和更换十分以便，加上灯具寿命大大提高，使照明管理和设备维护变得更加简朴。研究灯光控制系统目在于具备较高经济回报，据专家测算，仅从节电和节约灯具这两项：用三至五年时间，业主就可基本收回智能照明控制系统所增长所有费用。而智能照明控制系统可改进照明环境，提高员工工作效率以及减少维修和管理费用等，也为业主节约下一笔可观费用。研究灯光控制系统目在于综合控制功能，可通过计算机网络对整个系统进行监控，例如理解当前各个照明回路工作状态;设立、修改场景;当有紧急状况时控制整个系统及发出故障报告。可通过网关接口及串行接口与大楼BA系统或消防系统、保安系统等控制系统相连接LT-net智能照明控制系统普通由调光模块、开关功率模块、场景控制面板、传感器及编程器、编程插口、PC监控机等部件构成，将上述各种具备独立控制功能模块连接在一根计算机数据线上，即可构成一种独立照明控制系统，实现对灯光系统各种智能化管理及自动控制。（2）国内外研究现状、水平和发展趋势在控制模式上，长期以来，大多数建筑物采用老式照明控制方式，随着各项技术迈进和发展，某些智能大厦采用楼字自控（BA）系统来监控照明，但都只能实现简朴区域照明和定期开关功能（EIB）系统是由子网和主干网构成控制网络。其各自优缺陷在于（BA）楼宇自控系统应用于照明控制系统，普通是在某些照明回路中串联交流接触器触点，通过控制这些触点实现诸如区域控制、定期开关、中央监控等功能所有照明回路通过BA中控室控制，现场无法干预照明状态，使用不便控制功能简朴，只能实现定期、开关功能，若要实现场景预设、亮度调节，软启动软关断等复杂功能技术难度较大由于照明系统并不是一种独立系统，因此， 在BA系统出故障时， 照明系统也受到影响。（EIB）系统是由子网和主干网构成控制网络，每个子网分别通过网桥与主干网相连，网络传播速率为9600波特，没有高速信息通道，如果系统做大就会丢失信息，导致系统失控，该系统是80年代末推出第三代照明控制系统，需要配备独立电源模块，当电源模块一旦浮现故障，整个系统即处在瘫痪，具备可靠性差致命弱点传感器和总线耦合器必要连在一起，不以便调试、检修 相比较而言，采用一种全新智能照明控制系统以克服以上系统缺陷显得尤为重要-中华人民共和国智能照明行业市场需求预测与投资战略规划分析报告数据指出，智能照明行业自上世纪90年代进入中华人民共和国市场，受市场消费意识、市场环境、产品价格、推广力度等各方面影响，始终处在缓慢发展态势。近些年，随着国民经济迅速发展，特别是地产行业高歌猛进，国内智能照明行业迅速发展，各类智能照明产品纷纷面市，中华人民共和国智能照明市场规模从49亿元成长到137亿元人民币。前瞻网预测预测，中华人民共和国高品位智能照明市场5年内容量有望达到亿美元。与老式照明相比，智能照明可达到安全、节能、舒服、高效目，因而智能照明在家居领域、办公领域、商务领域及公共设施领域均有较好发展前景。中华人民共和国智能照明市场并未成熟，智能照明应用领域还重要集中在商务领域和公共设施领域，酒店、会展场馆、市政工程、道路交通领域内对智能照明采纳使用较多;此外，办公建筑和高品位别墅项目也有采用智能照明。随着国内智能照明研发生产技术发展和产品推广力度加大，家居领域智能照明应用有望得以普及。 参照文献：1 潘龙.智能照明系统节能分析及设计.建筑节能.(6)2 中企顾问网.-中华人民共和国智能照明产业全景调研及发展前景研究报告3 中企顾问网.慧聪智能家居网.智能照明控制系统优势分析和灯光调节.淮海工学院毕业设计（论文）开题报告2.课题基本内容，也许遇到困难，提出解决问题办法和办法（1） 课题基本内容： 查阅文献资料，理解国内外研究现状，应用领域，既有理论、办法，对惯用照明控制分析，分析当前照明系统中存在缺陷，照明系统功能规定及照明系统节能潜力分析，新型智能照明系统功能改进探究，新型智能照明系统控制模式改进，分析各种照明系统合用性，重要改进照明系统在家用照明时性价比；智能照明系统进行研究和设计；智能照明系统设计包两大某些：一是照明某些设计，又称为光照设计，涉及选取照明方式和智能控制方式，选取光源和灯具，拟定灯具布局和照度原则并进行照度计算、总线技术智能控制等；二是供电某些设计，又称为电气设计，涉及选取配电方式和电源结线，进行负荷计算，选取导线、开关、熔断器等电气设备，绘制电气照明图。 本设计阐述了照明有线、无线控制方式设计原理与实现办法。以设计过程为主线，分别从硬件和软件两个方面描述设计过程，即从硬件电路设计办法到实现所规定功能软件技术。该照明控制系统主控制器、分控制器分别是以AT89C51与AT89C2051单片机为基本，实现了有线通信、无线数传、控制与显示等功能。文中详细地描述了控制电路设计过程，涉及：键盘与LED显示电路、RS485通信电路、无线数传电路、照明灯控制电路以及看门狗电路等。对于软件设计重要有主控制器、分控制器有线通信程序设计与无线数字传播程序设计以及灯光控制、定期控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。有线通信程序功能是：通过RS485主从通信方式，由主控制器发出命令对所有或单个分控制器所控制照明灯实现启动、关闭、灯光亮度调节、定期控制等功能。无线数传程序设计功能是：通过无线数传模块实现照明灯无线遥控，同样实既有线方式控制功能。（2） 也许遇到困难：难点：系统设计重要涉及硬件和软件两大某些，根据控制系统工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。硬件设计某些涉及电路原理图、合理选取元器件、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，以达到设计规定。软件设计某些，一方面在总体设计中完毕系统总框图和各模块功能设计，拟定详细工作筹划；然后进行详细设计，涉及各模块流程图，选取适当编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试、测试，达到所需功能规定。（3） 解决问题办法和办法：办法和办法：A.先分析问题，找出问题核心点，运用网络进行有关信息检索。B.求助其她同窗，在其她同窗也无法回答状况下，请教教师。C.寻找有关技术人员求助。D.图书馆寻找有关资料进行研究。3.课题拟采用研究手段（途径）和可行性分析（1）研究过程（途径）A.通过图书馆查阅有关书籍和在网络中搜索有关文献进行知识补充图书馆查阅资料.B.分析和解决设计电路问题。C.调查研究有关设计问题，制定设计方案.D.绘制工作原理图，硬件某些方案设计.E.绘制硬件电路图、进行数据解决方案设计，总体集成设计，F.编写设计阐明书。（2） 可行性分析课题基本：9月至1月在校进行了较为充实实训课程，并且，在单片机原理与应用与电路与信号分析两门课上进行了丰富实践培训与理论指引。理论知识与实践经验充实，可觉得毕业设计课题垫下良好基本。技术支持：我校拥有多间实验室，以及宽带网接入，拥有高文化水平课题指引教师，具备承担课题科研硬件、软件条件，为课题研究提供了最基本保障。时间保障：建立课题研究规章制度，做到每项工作有筹划、有检查、有总结，有足够时间和能力保证课题正常进程。 淮海工学院毕业设计（论文）开题报告指引教师意见（对课题深度、广度及工作量意见和对设计成果预测）指引教师（签名） 年 月 日系审查意见：系主任(签名)： 年 月 日