(完整版)室内灯光自动控制毕业设计
智能灯控制系统毕业设计
智能灯控制系统毕业设计题目：基于物联网的智能家居灯控制系统一、设计目的本设计旨在构建一个基于物联网的智能家居灯控制系统，实现以下功能：1.通过手机APP远程控制家中的LED灯开关；2.根据时间、光照强度自动调节LED灯光亮度；3.实现语音控制LED灯开关及亮度调节；4.具备定时开关灯功能。
二、系统架构本系统采用基于物联网的架构，包括以下几个部分：1.智能灯：采用LED灯作为光源，内置传感器和执行器，可实现灯光亮度的自动调节和远程控制。
2.网关：负责连接智能灯和云平台，将智能灯的数据传输到云平台，同时接收来自云平台的控制指令。
3.云平台：存储智能灯的数据和控制指令，提供手机APP接口，用户可以通过手机APP远程控制智能灯。
4.手机APP：用户通过手机APP可以远程控制智能灯的开关和亮度调节，同时可以设置定时开关灯功能。
三、硬件选型1.智能灯：采用市面上的智能LED灯，具备Wi-Fi连接功能和亮度可调功能。
2.网关：选用树莓派作为网关，具有丰富的接口和强大的计算能力，可以满足数据传输和处理的需求。
3.云平台：选用阿里云作为云平台，提供稳定可靠的云服务。
4.手机APP：选用微信小程序作为手机APP，用户可以通过微信小程序远程控制智能灯。
四、硬件电路设计1.电源电路：采用开关电源将220V交流电转换为5V直流电，为整个系统提供稳定可靠的电源。
2.Wi-Fi模块：选用ESP8266 Wi-Fi模块，实现智能灯与网关之间的无线通信。
3.传感器电路：选用光敏电阻作为传感器，检测环境光照强度，将检测到的模拟信号转换为数字信号输出。
4.控制电路：选用微控制器（MCU）实现控制逻辑，根据环境光照强度和用户指令控制LED灯的开关和亮度调节。
5.执行器电路：选用继电器作为执行器，控制LED灯的电源通断。
6.通信接口电路：选用串口通信接口，实现网关与云平台之间的数据传输。
7.抗干扰电路：为提高系统的稳定性和可靠性，需要加入相应的抗干扰电路，如滤波器、磁珠等。
家庭灯光智能控制系统设计
家庭灯光智能控制系统设计1.引言随着科技的不断发展，智能家居已经成为人们生活中的热门话题。
智能家居不仅给人们的生活带来了便利，同时也提高了居住的舒适度和安全性。
其中，家庭灯光智能控制系统是智能家居中的一个重要组成部分。
本文将设计一套家庭灯光智能控制系统，以满足人们对于灯光的智能控制需求。
2.系统需求2.1用户需求用户希望能够灵活地控制家庭灯光，例如打开/关闭灯光、调节灯光亮度、更改灯光颜色等。
用户希望能通过手机、平板电脑等设备进行远程控制，方便快捷。
用户希望系统能自动进行灯光控制，例如根据时间设定自动开启/关闭灯光、根据环境亮度自动调节灯光亮度等。
2.2系统需求系统需要具备远程控制功能，可以通过手机APP、平板电脑等设备进行控制。
系统需要能够自动进行灯光控制，例如定时开启/关闭灯光、根据环境亮度自动调节灯光亮度等。
系统需要能够接收用户的手动控制指令，并迅速响应，确保控制的实时性。
系统需要能够连接和控制多个灯光设备。
系统需要提供用户友好的界面，方便用户进行操作。
3.系统设计3.1硬件设计系统需要具备以下硬件组成：灯光设备、智能网关、控制器、传感器。
灯光设备：用于提供照明功能，可以是普通的灯泡、台灯等。
智能网关：用于与控制器和传感器进行通信，接收控制指令并转发给相应的灯光设备。
控制器：用于处理用户的控制指令和自动控制逻辑，对灯光设备进行控制。
传感器：用于感知环境亮度等信息，并将信息传输给控制器进行自动控制。
3.2软件设计系统需要具备以下软件组成：远程控制APP、自动控制逻辑、用户界面。
自动控制逻辑：根据用户设定的条件和时间，对灯光设备进行自动控制。
用户界面：提供用户友好的界面，方便用户进行操作，如开关灯、调节亮度、更改颜色等。
4.系统实现4.1硬件实现选择合适的灯光设备和智能网关，确保设备之间的兼容性。
将智能网关与灯光设备进行连接，形成一个局域网内的灯光控制系统。
将传感器布置在合适的位置，确保能够准确感知环境亮度等信息。
室内灯光自动控制系统的设计及实现设计90445565
室内灯光自动控制系统的设计及实现设计90445565毕业论文﹙设计﹚题目室内灯光自动控制系统的设计及实现毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1102 学生姓名付嘉琦一、毕业论文﹙设计﹚题目室内灯光自动控制系统的设计及实现二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2014 年 12 月 9 日起至 2015 年 6 月 20 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物电学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：1、本次毕业设计要求如下：设计一个室内灯光自动控制系统，实现照明控制系统的人性化，要求：⑴系统应实现在自然光照强度高时，灯光处于关闭状态；⑵系统在自然光照强度弱时，有人体感应时候，灯光自动打开，且自动打开灯光的数量随人数增加而增加，以满足室内光照强度的需求；⑶在灯光打开后，若感应到光照强度变强或无人体感应后，则在一定的时延后根据情况自动关闭部分或全部灯光。
2、毕业设计成果要求：程序代码、硬件实物和论文，论文要求计算机打印（A4纸），论文有不少于3000词的相关英文中文翻译。
3、毕业设计时间安排：1—4周：查阅相关资料，熟悉题目内容，掌握设计原理，提交开题报告；5—10周：根据设计原理，进行相应软、硬件设计；11—12周：完善设计功能，整理资料并进行结果测试及分析；13—14周：毕业设计验收；15—16周：撰写、修改、提交毕业论文，毕业答辩。
指导教师系(教研室)系(教研室)主任签名批准日期接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名室内灯光自动控制系统的设计及实现付嘉琦（陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业1102班，陕西汉中 723001）指导教师：张文丽[摘要]室内灯光自动控制系统可根据环境光强和室内人数实现灯光的不同控制，避免不必要的电能浪费和经济损失，对于建设节能降耗、低碳环保型社会具有重要意义。
本课题以AT89C52作为智能控制组件，运用热释红外传感器检测人数，采用光敏模块检测室内光照强度，以1088BHG LED点阵模拟室内灯光，设计室内灯光自动控制系统，通过对环境光强和人数多少的识别，根据室内合理开灯的条件，完成对室内照明电路的智能控制。
家庭灯光智能控制系统设计
毕业设计（论文）中文摘要家庭灯光智能控制系统设计毕业设计（论文）外文摘要家庭灯光智能控制系统设计目次1 绪论 (1)1．1 本文的研究背景及意义 (1)1．2 灯光智能控制系统的发展历史与现状 (1)1.2.1 国外灯光智能控制的发展状况 (1)1.2.2 国内灯光智能控制的发展状况 (2)1.2.3 家庭灯光智能控制的发展趋势 (3)2 系统总体方案设计 (4)2．1 家庭灯光智能控制系统的功能简介 (4)2．2 系统的工作原理 (4)2．3 系统的总体方案设计 (4)2．4 本章小结 (5)3 系统硬件设计 (5)3．1 中央处理器（CPU） (6)3．2 环境光采集模块 (9)3．3 热释电模块 (11)3．4 路径存储电路 (13)3．5 报警电路 (14)3．6 继电器驱动电路 (14)3．7 本章小结 (15)4 系统软件设计 (15)4.1 主程序设计流程 (16)4.2 数据采集程序流程 (18)4.3 报警电路程序流程 (19)4.4 本章小结 (20)5 系统仿真与调试 (20)5.1 系统仿真与调试过程 (20)5.2 系统仿真与调试结果分析 (23)5.2.1 环境光采集模块仿真结果 (23)5.2.2 热释电模块仿真结果 (24)5.2.3 报警电路仿真结果 (24)5.2.4 继电器驱动电路仿真结果 (25)5.3 本章小结 (26)家庭灯光智能控制系统设计结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A 电路原理图 (30)附录B 仿真结果图 (31)附录C 实物图 (32)附录D 源程序 (33)家庭灯光智能控制系统设计第1页1 绪论1．1 本文的研究背景及意义随着科技的不断进步，经济也在飞速的发展，人民的生活水平日渐提高，但与此同时，用电负荷量加剧，对能源的消耗量也是与日俱增。
不得不承认，人类社会的进步越来越依赖于对能源的开发与利用，然而人们对能源无尽的需求量和有限的能源数量形成了不可抗拒的矛盾,能源匮乏不仅是我国所面临的危机，更是世界所面临的严峻考验。
基于单片机的室内灯光智能控制系统的设计本科毕业设计
本科毕业设计基于单片机的室内灯光智能控制系统的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
论文 室内灯光自动控制
第一章绪论第1章绪论1.1 引言随着社会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用电负荷的加剧，又由于世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。
而此问题对我国来说尤为严重。
随着各类大、中专院校的扩招，教室的扩建，教室照明的需求也越来越多，而教室照明的管理不到位，往往造成电能的巨大浪费，这样，提高教室用电效率就成为首要考虑的问题。
目前对灯光的智能控制，国内外己经开始采用，但对教室灯光的控制，尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工管理。
各类大、中专院校不断扩招，教室不断扩建，教室的用电负荷不断加大，教室用电管理不善，造成学校电能浪费，经济损失，这种的浪费与当今的节约能源理念相违背。
再者，现代自动化程度不断提高，计算机技术的普及，灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。
例如楼道灯光的自动控制等等。
所有这些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。
于是，开发简便、实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。
1.2 课题的来源、意义及研究目的世界各地发电的主要原料是煤炭、石油和天然气，而丹麦在能源利用方面的成功经验提供了很好的借鉴。
从1974年以来，尽管丹麦国民收入增长了50%，丹麦总的能源消费量并没有增加。
丹麦是OECD成员国中能源消耗量和国民收入比值最小的国家。
他们不断地提供一些节能供热系统，例如丹麦热电同供热电厂(CHP)，而且，他们尽可能的有效利用资源。
这样，他们的能源使用总效率达到了90%。
丹麦政府很重视住房空间用电的节能，并设立了对新建房屋节能的诸多要求。
数据显示，居民入住有节能装置的房子时，他们要支付比没有节能方案房屋高出8%的费用。
其节能项目经验在欧盟国家中广为流传。
还有，欧司朗一斯维尼亚公司不断的推出新型高输出的荧光灯，节约6%的总系统功率，并具有更高的光通和平均光通量。
飞利浦照明公司推出的陶瓷金卤灯代替过去的卤钨灯，可节能60%的电能。
毕业设计自动调光台灯
毕业设计自动调光台灯毕业设计自动调光台灯近年来，随着人们对生活质量的要求不断提升，智能家居产品逐渐走入人们的生活。
作为智能家居的一部分，自动调光台灯在提升生活品质、保护眼睛健康等方面发挥着重要作用。
本文将探讨毕业设计中的自动调光台灯的设计与实现。
1. 设计理念自动调光台灯的设计理念是通过感应环境光线的变化，自动调整灯具的亮度，以达到舒适的照明效果。
这样的设计既能够满足人们对于不同场景的需求，又能够减轻眼睛的疲劳，提高工作和学习的效率。
2. 硬件设计在硬件设计方面，自动调光台灯主要包括光敏电阻、控制电路和LED灯具。
光敏电阻作为感应环境光线的传感器，能够将环境光线的强度转化为电信号。
控制电路根据光敏电阻输出的电信号，控制LED灯具的亮度。
通过这样的设计，台灯能够根据环境光线的变化自动调整亮度，使照明效果更加舒适。
3. 软件设计在软件设计方面，自动调光台灯需要通过编程实现光敏电阻和LED灯具之间的交互。
首先，需要读取光敏电阻输出的电信号，并将其转化为光线强度的数值。
然后，根据光线强度的数值，计算LED灯具应该设置的亮度值。
最后，将计算得到的亮度值传输给LED灯具，实现自动调光的效果。
4. 用户体验在毕业设计中，用户体验是非常重要的考虑因素。
自动调光台灯的设计应该注重用户的使用习惯和需求。
例如，可以设置不同的照明模式，如阅读模式、休息模式和工作模式，以满足用户在不同场景下的需求。
同时，还可以添加手动调光的功能，让用户根据个人喜好进行亮度的调整。
通过这样的设计，可以提高用户对于自动调光台灯的满意度和使用体验。
5. 可行性分析在毕业设计中，可行性分析是必不可少的一部分。
自动调光台灯的设计需要考虑到硬件和软件的可行性。
在硬件方面，需要选择合适的光敏电阻、控制电路和LED灯具，并确保它们的兼容性和稳定性。
在软件方面，需要选择合适的编程语言和开发平台，并确保软件的可靠性和稳定性。
通过合理的可行性分析，可以确保毕业设计的顺利进行。
智能灯光场景控制系统毕业设计
智能灯光场景控制系统毕业设计智能灯光场景控制系统是基于物联网技术的智能家居应用系统，可以实现对灯光进行自动、集中、远程控制，实现个性化的灯光场景。
该系统主要由硬件设备和软件平台两部分组成。
硬件设备包括智能灯具、中央控制器和传感器等。
智能灯具可根据指令调节亮度、颜色和模式，可以是普通的可调光灯或是RGB彩色灯。
中央控制器是系统的核心，负责接收控制指令并发送给相应的灯具。
传感器可以感知环境的亮度、温度、声音等参数，提供给系统作为判断依据。
软件平台包括手机APP和后台控制系统。
手机APP提供用户界面，用户可以通过APP选择不同的灯光场景，调整灯光的亮度、颜色和模式，并进行定时控制。
后台控制系统负责接收手机APP的指令，处理并发送给中央控制器。
系统的工作步骤如下：1. 用户通过手机APP选择灯光场景，调整灯光参数，并设定定时控制的任务。
2. 手机APP将指令发送到后台控制系统。
3. 后台控制系统处理指令，并将控制指令发送给中央控制器。
4. 中央控制器接收到指令后，根据指令控制相应的智能灯具。
5. 灯具执行指令后将执行结果反馈给中央控制器。
6. 中央控制器将执行结果反馈给后台控制系统。
7. 后台控制系统将执行结果反馈给手机APP，用户可以查看灯光的状态。
系统的特点如下：1. 实现灯光的智能化控制，用户可以通过手机APP随时调节灯光场景。
2. 支持定时控制功能，用户可以设定灯光的开关时间，实现自动化控制。
3. 通过传感器感知环境参数，实现自动调节和场景切换。
4. 可以通过后台控制系统实时监控灯光的状态，提供故障报警和维护管理功能。
5. 系统可扩展性强，可以增加更多的智能设备和功能。
毕业设计的具体内容可以包括系统的需求分析、系统设计和实现、性能测试和用户体验评估等。
在实现过程中，需要熟悉物联网技术和智能家居系统的相关知识，并选择合适的硬件设备和软件平台进行开发。
最后，可以进行实际的系统测试和用户调研，评估系统的性能和用户满意度。
室内灯光控制系统地设计
室内灯光控制系统的设计毕业设计（论文）摘要本课题主要研究的是针对室内灯光的自动控制展开研究，提出了室内灯光控制的具体原理以及它的具体设计思路，提出了基于室内灯光控制系统的详细设计详细内容，在研究该课题的途中努力学习了智能室内灯光控制系统的硬件设备以及相应的软件。
本研究以STC89C52单片机为主要操作核心，本研究采用了光敏三极管做为对外界自然光线的强度来进行详细检测，采用热红外人体传感器检测教室有没人进出；再根据本控制系统对外界自然光信号与人体存在的红外信号采取的智能判断，以及对室内需要合理打开灯的条件，以完成对室内照明回路智能控制，从而以达到合理节约利用电能的目的。
此外，采用了LCD液晶显示器以用来显示室人数。
本研究主要采用的结构为模块化设计，具有简单，体积小等很多优点，以用来满足本研究达到室内灯光控制系统的要求。
[关键词] :STC89C52；热红外人体传感器；光敏三极管；自动控制；AbstractThe design analyzes the principle and realization method of the classroom light automatic control, and puts forward the classroom lighting design idea of automatic control system, and on this basis to develop the intelligent control system hardware and corresponding software through researching on automatic control method for classroom lighting. This study adopted the light activated triode as to outside natural light intensity to a detailed inspection; According to the control system’s intelligent judgment of the environmental light signal and the human existence signal, as well as to the classroom reasonable conditions, opening the lamp to complete automatic control of the classroom lighting circuit, so as to achieve the purpose of saving electricity，to meet the requirements of this study to the indoor lighting control system.Key words: STC89C52; pyroelectric infrared sensor; automatic control; light activated triode目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景及意义 (1)1.2课题研究的内容 (2)第2章系统总体分析 (4)2.1系统整体分析 (4)2.2设计中遇到的问题 (4)第3章系统硬件设计 (6)3.1系统硬件核心 (6)3.2系统主要电路 (7)3.2.1系统主控电路 (7)3.2.2自然光采集电路 (8)3.2.3热红外人体传感器电路 (9)3.2.4系统时钟电路 (10)3.2.5灯控模拟电路 (12)3.2.6 LCD1显示电路 (12)第4章系统软件设计 (13)4.1系统主程序设计 (13)4.2系统子程序设计 (14)4.2.1红外人体传感器模块 (14)4.2.2自然光采集模块 (15)4.2.3时钟模块 (16)4.2.4LCD显示模块 (17)第5章系统调试与仿真 (18)5.1仿真软件 (18)5.2仿真注意事项与方法 (20)5.3仿真结果 (20)总结 (24)参考文献 (26)附录 (27)附录一系统硬件仿真电路及原理图如下 (27)附录二源程序如下 (28)致谢 (35)第1章绪论1.1课题研究的背景及意义在如今的现实生活中，环境保护和能源的枯竭问题一直困扰着人们。
智能家居灯光控制系统的设计与实现(毕业设计)
湘潭大学毕业设计说明书题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现学院：信息工程学院专业：电子信息工程学号：***********名：**指导教师：***完成日期：2010年5月湘潭大学毕业设计任务书设计题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现学号：2006550806姓名：李焕专业：电子信息工程指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求主要内容：利用MATLAB设计一个可视化的用户控制界面和客户端UDP数据报的发送和接收，利用DSP的仿真环境CCS实现服务器端的socket编程，并利用ICETEK-DM642-AVM评估板模拟灯光控制系统的运行模式。
基本要求：（1）模拟智能灯光控制系统的运行模式作为被控对象，利用DSP对灯具进行控制；（2）根据评估板上提供的资源，设计智能家居灯光控制系统的用户界面；（3）在MATLAB环境下设计基于UDP协议的客户端程序；（4）了解TMS320C6000系列DSP的开发软件CCS，在其上运行服务器端的工程；（5）进行客户端与服务器端的通信，在评估板上实现对灯具的控制。
二、重点研究的问题（1）MATLAB GUI设计；（2）MATLAB工具箱中的UDP工具的使用；（3）基于Internet的远程控制过程。
三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1查阅资料、工作条件准备2月15日～3月10日2理解消化DSP实验指导书及其相关知识3月11日～3月15日3设计、编程和调试3月15日～5月15日4系统改进5月15日～5月20日5撰写毕业设计说明书5月20日～5月28日6答辩5月31日四、应收集的资料及主要参考文献[1]汪安民，程昱，徐保根编著.DSP嵌入式系统开发典型案例[M].北京:人民邮电出版社,2007.[2]张雄伟著.DSP芯片的原理与开发应用[M].北京:电子工业出版社,2000.[3]陈垚光.精通MATLAB GUI设计[M].北京:电子工业出版社,2008.[4]董振海.精通MATLAB7编程与数据库应用[M].北京:电子工业出版社,2007.[5]李宗.智能家居中灯光控制系统的研究[D].硕士论文.上海:上海交通大学,2008.[6]李真芳，苏涛，黄小宇.DSP程序开发——MATLAB调试及直接目标代码生成[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.[7]王巧花.基于MATLAB的图形用户界面(GUI)设计[J].煤矿机械,2005,(03):60~62.[8]瑞泰创新.ICETEK-DM642-AVM实验指导书[M].北京:北京瑞泰创新科技有限责任公司.[9]李方慧.TMS320C6000系列DSP原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2003.6.[10]王玮,张卫宁等.基于TMS320DM642的网络功能开发的研究与实现[J].计算机应用,2006,26(12):299~302.[11]TMS320C6000TCP/IP Network Developer’s Kit(NDK)User’s Guide(SPRU523A)[Z].TI,2001.[12]TI C6000DSP上TCP/IP协议栈的实现[J].网络通讯与安全,2007,(03):688~689.[13]王磊.基于以太网的嵌入式家电远程控制系统[M].广东:华南农业大学,2006.5.[14]王军宇等著.数字信号处理技术原理与开发应用[M].北京:高等教育出版社,2003.6.[15]汪安民,张松灿著.TMS320C6000DSP实用技术与开发案例[M].北京:人民邮电出版社,2008.[16]江思敏,刘畅著.TMS320C6000DSP应用程序开发教程[M].北京:机械工业出版社,2005.湘潭大学毕业设计评阅表学号：2006550806姓名：李焕专业：电子信息工程毕业设计题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现评价项目评价内容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。
室内灯光自动控制系统设计
室内灯光自动控制系统设计中文摘要社会在快速发展，人民的生活水平也在不断提高。
能源是人民幸福美好生活的有力保障。
能源不是源源不断的，节约能源是目前社会至关重要的任务。
而电能作为当今社会最重要的终端能源，对于生活中节约电能做出了室内灯光自动控制系统。
它不仅适用于居民楼道、也适用于教室、办公室等公共场所。
所以自动控制系统既方便于人们，也节约了能源。
为了响应国家节能环保的号召，设计出室内灯光自动控制系统。
通过声音的大小及光线的亮暗来控制继电器的断开闭合，从而控制开关闭合，以节约电能。
以STC89C51单片机、电源开关电路、声音与光信号的接收放大控制电路、继电器驱动电路组成。
研究成果表明该室内灯光自动控制系统方便可靠，操作简单、实用性强。
关键词：单片机声控开关光控开关自动开关一、电路中的元器件本设计需要用到的材料主要有电容、指示灯、光敏电阻、电磁继电器、驻极体话筒、三极管、电阻、可调电位器、电源开关、单片机、比较器、晶振。
下面将详细介绍以上元器件的原理及在设计当中的作用。
（一）电容电容可以贮存一定的电能量。
当在电容器的两个极板之间通过一定的电压时，电容器则会贮存电能量。
电容器通常不在直流电路中使用，而是在交流电路以时间为基础的函数进行变化。
电容器的充电过程与放电过程都是规定在一个期间，且整个期间，产生了随时间而变化的电场。
而电流实质是用电场的方式在电容器之间经过。
本次共用了四个电容。
分别用在了声控电路及继电器驱动电路。
声控电路的驻极体话筒通过改变电容量来改变两端电压，从而实现声电信号的转换。
（二）指示灯指示灯主要应用在反应电路、电气设备工作状态及位置状态（闭合或断开）方面。
本次设计共用了4个指示灯，分别反应所在模块的状态。
二、软件设计（一）芯片介绍SCT89C51作为此次设计的处理器。
SCT89C51单片机可以使用的主要程序语言主要有二种。
分别是C51高级语言，另一种是ASM51汇编语言。
二种程序设计语言都有各自的特点，对本次设计任务书要求及基本功能的全方面考虑，决定采用第一种高级语言。
(完整版)家庭灯控系统的研制毕业设计
摘要人们生活水平的提高和社会的进步推动着各个领域发展高效率的控制方法，以适应当今高效率的时代要求。
方便、快捷、简单，已经成为如今各种灯控系统的研发目标。
传统的家庭灯控制系统往往是一个房间一个控制开关，每个开关固定地对应控制着一个灯的亮灭，各个开关和房间之间彼此独立。
假如房间较大，楼层较高，则必须步行到每个楼层和房间进行照明灯的关断或者开启,这给当今讲究效率的生活方式带来了诸多不便。
随着科学技术的不断发展，人类社会迎来了电子信息时代。
为此，借助现代化高科技电子技术和通信技术，本文简要设计了家庭灯控系统。
本文根据设计任务的要求进行方案设计，并确定出最优的设计方案。
该方案设计出一种具有结构简单、价格低廉、工作性能可靠等特点的家庭灯控系统。
本设计方案就是在一个家庭中采用多个控制板连接在总线上。
各个控制板间可以互相通信，彼此之间关系对等，没有主从机之分。
根据该设计方案，本设计制作了两部可供演示的样机，进一步证明该设计的实际应用性。
在文中，主要论述了家庭灯控系统的方案设计、硬件和软件设计。
重点阐述系统的结构、相关电路模块设计、系统的程序设计及系统扩展。
最后，对本次设计进行了总结。
关键字：通信；家庭灯；AT89S52；MAX485AbstractWith the improvement of people's living standard and the promoting of social progress, a Efficient control is demanded to meet the High-efficiency requirements of the times. Today, Convenient, quick, easy ，Has become the goals of a variety of lighting control system development. Traditional family lights Control system is always a control switch in a room.b Each switch fixed to a lamp's light and off .It’s independent between the switchs and the rooms. We must walk to each floor and room for a light’s turn on or turn off. If the room is larger, the floor society entered the electronic information age. Therefore , with modern is according to the requirements of the design task and to determine the optimal design. The program to design a the design there are many of panels connected to the bus in a family. The panels can communicate with each other and it is an equal relationship ,there are notHost computer and Slave computer. According to the design, I designed and manufactured two prototypes for demonstration . and further prove that the design of practical application.In the paper mainly discusses the , the . Focus on narrative the structure of the system, related circuit module design, system programming and system expansion. Finally, a summary of this design. Key words: communication; family lights; AT89S52; MAX485目录引言 .......................................................................................................................1 通信的介绍及选择.........................................................................................1.1 通信的种类···························································································1.1.1并行通信...........................................................................................................................1.1.2串行通信...........................................................................................................................1.1.3通信的选择.......................................................................................................................1.2串行数据在传输线上的形式和标准 ·····························································1.3 串行通信的数据传输率 ···········································································1.4 串行通信的发送时钟和接收时钟 ·······························································1.5 异步通信协议························································································2 灯控系统的总体设计.....................................................................................2.1 家庭概况······························································································2.2 无主从机的通信系统解决方案 ··································································2.3 灯控系统的总体结构···············································································2.4单个控制板的总体原理图 ·········································································3 系统的硬件设计...............................................................................................3.1主要元器件的选取 ··················································································3.1.1主控制器的选择...............................................................................................................3.1.2控制器的选定及其简介 ..................................................................................................3.1.3总线芯片的选定及其简介 ..............................................................................................3.2电路原理图设计 ·····················································································3.2.2单片机的引脚控制功能设计 ..........................................................................................3.2.3系统时钟电路...................................................................................................................3.3.4复位电路...........................................................................................................................3.3.5串口接口电路...................................................................................................................3.3.6输出控制和状态显示电路 ..............................................................................................4 软件部分.........................................................................................................4.1 单片机通信的软件设计 ···········································································4.1.1通信协议...........................................................................................................................4.1.2波特率的设置...................................................................................................................4.2 单片机的软件流程··················································································5 硬件系统制作及调试.....................................................................................5.1 硬件系统的设计·····················································································5.2 系统PCB板的设计 ················································································5.2.1确定PCB的大小.............................................................................................................5.2.2 PCB布局..........................................................................................................................5.2.3PCB布线...........................................................................................................................5.3 硬件调试······························································································5.3.1检测元器件.......................................................................................................................5.3.2检测各个引脚信号...........................................................................................................5.3.3遇到的问题及其解决 ......................................................................................................5.4 软件调试······························································································5.4.1程序的初始化调试...........................................................................................................5.4.2程序模块的可行性调试 ..................................................................................................5.4.3遇到的问题及其解决 ......................................................................................................6 结论 ...................................................................................................................谢辞 ...................................................................................................................参考文献.........................................................................................................附录 ...................................................................................................................引言社会的进步推动着各个领域树立效率的控制方法，以适应时代的要求。
基于单片机的室内灯光智能控制系统的设计本科毕业设计
基于单片机的室内灯光智能控制系统的设计本科毕业设计摘要此篇论文主要是根据大学教室中灯的日常使用情况以及教室对灯光的需求这些问题，研究并设计出了一种基于单片机控制的室内灯光智能控制系统。
此控制系统的核心部件就是AT89S51单片机，系统利用热释红外人体传感器这个器件来对人体的是否存在进行检测，并且利用光敏三极管组成的电路对室内的自然光照强度进行检测；此控制系统根据教室对光照的需求来进行合理的控制灯的关闭与打开，首先，它先通过对人体存在的信号以及室内光照强度信号进行综合的分析与判断，对信号的处理以后，通过系统的反馈来完成对教室内的灯光的智能控制，这样就大大减少了教室用电的浪费。
此外系统还具备了报警功能；并且它还采用了软/硬件的“看门狗”，它可以增强系统的抗干扰能力。
该系统能够达到各种院校对教室灯光控制的要求，最终就可以达到节能的目的。
关键词：单片机；智能控制；热释红外传感器；X5045AbstractCipian thesis is based on the university classroom in light of daily usage and the demand for classroom lighting these issues, research and design of indoor lighting intelligent control system based on microprocessor controlled. Core components of this control system is AT89S51 microcontroller, the system uses the human body pyroelectric infrared sensor this device to the human body to detect the existence and use of the circuit phototransistor of the indoor natural light intensity is detected; this control system according to classroom to Light needs to be closed and an open and reasonable control of light, first, that the first signal by the presence of the human body and interior light intensity signal integrated analysis and determine the future of the signal processing by the feedback system to complete the classroom lighting withinthe intelligent control, thus greatly reducing the waste of electricity classroom. In addition the system also has the alarm function; and it uses a hardware / software "watchdog", it can enhance the anti-jamming capability. The system can achieve a variety of institutions for classroom lighting control requirements, most mechanized can save energy.Keywords : SCM; intelligent control; pyroelectric infrared sensor; X5045目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的目的与意义 (1)1.2 采用智能照明控制系统的优势 (1)1.3 智能照明控制系统的研究现状 (2)2 教室灯光控制器简介与方案分析 (2)2.1 大学教室照明控制现状 (2)2.2 教室灯光控制器简介 (2)2.3 系统控制方案分析 (2)2.4 本章小节 (3)3 系统控制模块的硬件设计 (3)3.1 系统控制模块的硬件构成 (3)3.2 系统控制的主要硬件电路 (4)3.2.1 系统主控电路 (4)3.2.2 系统供电电路 (5)3.2.3 系统复位电路 (6)3.2.4 数据采集电路 (7)3.2.5 系统时钟电路 (10)3.2.6 继电器驱动电路 (11)3.2.7 蜂鸣报警电路 (12)3.2.8 按键控制电路 (13)4 控制模块软件设计 (13)4.1系统监控主程序模块 (14)4.1.1 系统自检初始化 (14)4.1.2 定时中断处理设计 (14)4.2 数据采集模块 (15)4.2.1 人体存在传感器的优缺点 (15)4.2.2 数据采集软件的实现 (15)4.2.3 人体存在传感器的抗干扰措施 (16)4.2.4 人体存在传感器的安装要求 (17)4.3 时钟模块 (17)4.3.1 数据输入输出 (17)4.3.2 时钟自检初始化 (18)4.3.3 时钟程序设计 (20)4.4 系统工作总流程 (21)4.5 本章小节 (21)5 系统调试运行及问题分析 (22)5.1 单片机系统调试方法及步骤 (22)5.2 主要问题分析 (24)6 结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)致谢 (28)1 绪论1.1 课题研究的目的与意义大多数高校由于对教室的管理不善，学校中的大多数教室在白天室内光照充足的情况下任然开着灯。
家庭照明智能遥控开关设计毕业设计
3.1 AT89C51单片机介绍
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含有4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器和128的随机存取数据存储器，器件采用AEMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，功能强大,可灵活应用于各种控制领域。图3-1为AT89C51外部引脚图。
2
无线电遥控技术发展已经有几十年的历史：本世纪20年代才刚出现无线电遥控的雏形。那时，人们想将遥控技术应用于无人驾驶飞机和舰船上，但是由于 技术还不够完善而未能成功。二战以后，无线电遥控技术发展迅速，并逐渐在军事、国防、工农业生产以及科学技术等方面得到广泛的应用。时至今日，随着电子技术的迅猛发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。在无线遥控领域，目前常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控、无线电遥控等。 由于无线电波发射是由发射点向四面八方传播，可以穿过阻挡物，而且可以传播到很远的距离，因此它的控制可以在很大区域和空间内实现，成为遥控的主要方式，在国防、军事、生产、建设和日常生活中有极广泛的应用。为此，在前人研究的基础上设计出了一种集成芯片无线电遥控多通道开关系统的设计方法。研究表明，采用该方法设计出的遥控开关系统控制更加方便，适用于含有较多受控电器场合，可实现多路多功能控制。无线电遥控器是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的无线遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收以后，可以指令或驱动其它相应的机械或者电子设备，去完成所要达到的机械进行操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机。作为一种性能良好的遥控器种类，在车库门、电动门、道闸遥控控制、防盗报工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用。无线电遥控常采用的载波频率为315mHz或433mHz，使用的是国家规定的开放频段，在这一频段内，发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的，可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为315mHz和433mHz。
智能家居灯光控制系统的设计与实现(毕业设计)
湘潭大学毕业设计说明书题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现学院：信息工程学院专业：电子信息工程学号：***********名：**指导教师：***完成日期：2010年5月湘潭大学毕业设计任务书设计题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现学号：2006550806姓名：李焕专业：电子信息工程指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求主要内容：利用MATLAB设计一个可视化的用户控制界面和客户端UDP数据报的发送和接收，利用DSP的仿真环境CCS实现服务器端的socket编程，并利用ICETEK-DM642-AVM评估板模拟灯光控制系统的运行模式。
基本要求：（1）模拟智能灯光控制系统的运行模式作为被控对象，利用DSP对灯具进行控制；（2）根据评估板上提供的资源，设计智能家居灯光控制系统的用户界面；（3）在MATLAB环境下设计基于UDP协议的客户端程序；（4）了解TMS320C6000系列DSP的开发软件CCS，在其上运行服务器端的工程；（5）进行客户端与服务器端的通信，在评估板上实现对灯具的控制。
二、重点研究的问题（1）MATLAB GUI设计；（2）MATLAB工具箱中的UDP工具的使用；（3）基于Internet的远程控制过程。
三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1查阅资料、工作条件准备2月15日～3月10日2理解消化DSP实验指导书及其相关知识3月11日～3月15日3设计、编程和调试3月15日～5月15日4系统改进5月15日～5月20日5撰写毕业设计说明书5月20日～5月28日6答辩5月31日四、应收集的资料及主要参考文献[1]汪安民，程昱，徐保根编著.DSP嵌入式系统开发典型案例[M].北京:人民邮电出版社,2007.[2]张雄伟著.DSP芯片的原理与开发应用[M].北京:电子工业出版社,2000.[3]陈垚光.精通MATLAB GUI设计[M].北京:电子工业出版社,2008.[4]董振海.精通MATLAB7编程与数据库应用[M].北京:电子工业出版社,2007.[5]李宗.智能家居中灯光控制系统的研究[D].硕士论文.上海:上海交通大学,2008.[6]李真芳，苏涛，黄小宇.DSP程序开发——MATLAB调试及直接目标代码生成[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.[7]王巧花.基于MATLAB的图形用户界面(GUI)设计[J].煤矿机械,2005,(03):60~62.[8]瑞泰创新.ICETEK-DM642-AVM实验指导书[M].北京:北京瑞泰创新科技有限责任公司.[9]李方慧.TMS320C6000系列DSP原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2003.6.[10]王玮,张卫宁等.基于TMS320DM642的网络功能开发的研究与实现[J].计算机应用,2006,26(12):299~302.[11]TMS320C6000TCP/IP Network Developer’s Kit(NDK)User’s Guide(SPRU523A)[Z].TI,2001.[12]TI C6000DSP上TCP/IP协议栈的实现[J].网络通讯与安全,2007,(03):688~689.[13]王磊.基于以太网的嵌入式家电远程控制系统[M].广东:华南农业大学,2006.5.[14]王军宇等著.数字信号处理技术原理与开发应用[M].北京:高等教育出版社,2003.6.[15]汪安民,张松灿著.TMS320C6000DSP实用技术与开发案例[M].北京:人民邮电出版社,2008.[16]江思敏,刘畅著.TMS320C6000DSP应用程序开发教程[M].北京:机械工业出版社,2005.湘潭大学毕业设计评阅表学号：2006550806姓名：李焕专业：电子信息工程毕业设计题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现评价项目评价内容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。
毕业论文(设计)-自动亮度控制台灯.
酒泉职业技术学院毕业设计（论文）2012级机电一体化专业题目：自动调光台灯的设计毕业时间：二O一五年六月学生姓名：杨敏指导教师：朱良学班级：12机电1班2014 年6月30日毕业设计（论文）任务书学生姓名杨敏专业班级：12机电一班设计（论文）题目;自动调光台灯一、设计要求1．分析题目需完成的功能，问题描述准确．规范。
2．拟定实施方案,描述设计思路（框图）；3．详尽规划内容4．体现完整设计过程及交付最终作品二、主要内容（提纲式的内容要求）用光敏电阻制作一个自动调光台灯。
使台灯的亮度根据周围环境照度自动调节，当周围环境照度较弱，亮度增大，反之则较小。
基本要求：1．工作在常温、常压、静态、环境良好；2．精度：0.1%FS；3．分辨率：按参考文献上常用传感器类比；4．测量范围：按参考文献上常用传感器类比；5．传感器及其辅助结构设计（传感器结构简图1张）；6．电路设计（控制流程图1张；硬件电路及分析，系统电路图1张）。
三、完成任务1．设计思路与内容文档。
2．设计过程参考资料清单及资料文档。
3．最终作品。
指导老师（签名）：朱良学教研室主任（签名）：2014 年 4 月 28 日毕业论文（设计）成绩评定表目录一、课题研究背景 (2)二、基本原理简述 (2)三、设计总体方案拟定 (8)四、传感器的结构设计及计算 (8)五、测控电路设计与计算 (9)六、精度误差分析 (11)七、抗干扰措施 (11)1.参考文献 (12)八、附录 (13)自动亮度控制台灯摘要：本课程设计的是一种供夜间阅读和书写有的光控制台灯，使周围书写区域内的照度免受电源电压、环境光变化的影响，使台灯周围的光线保持在人眼适宜的范围内，具有自亮度控制的功能。
从而实现台灯的光线可以随着台灯周围的光线的变化而自动的调节自身为管的光量。
当环境照度弱时，它发光亮度大；环境照度强时，它发光亮度就暗，从而起到节能和护眼睛的作用。
它涉及一种自动调节光照亮度的照明灯具。
灯控系统毕业设计
灯控系统毕业设计灯控系统毕业设计随着科技的不断进步和人们对生活品质要求的提高，智能化家居成为了现代社会的新潮流。
其中，灯控系统作为智能家居的重要组成部分，不仅能够提供舒适的照明环境，还能通过智能化的控制方式，为用户带来更加便捷和智能的生活体验。
本文将探讨灯控系统的设计和实现过程，以及其在实际应用中的优势和发展前景。
一、灯控系统的设计和实现过程1.需求分析在进行灯控系统的设计之前，首先需要对用户的需求进行充分的分析和调研。
不同用户对于灯光的需求和偏好是不同的，有些用户可能更注重舒适的光线，有些用户可能更注重节能和环保。
因此，根据用户的需求，可以确定出系统所需要具备的功能和特点。
2.硬件设计灯控系统的硬件设计主要包括灯具的选择和安装、控制器的选型和布线等。
在选择灯具时，需要考虑其功率、亮度、色温等参数，以及其与控制器的兼容性。
同时，还需要合理布置灯具的位置和数量，以达到最佳的照明效果。
3.软件设计灯控系统的软件设计主要包括控制算法的编写和用户界面的设计。
控制算法的编写是实现灯光的智能化控制的关键，可以根据用户的需求和环境的变化，自动调节灯光的亮度、色温等参数。
而用户界面的设计则是为了方便用户对系统进行操作和调节，可以通过手机APP、遥控器等方式进行控制。
4.系统集成与测试在完成硬件和软件的设计之后，需要对系统进行集成和测试。
集成过程中需要确保硬件和软件之间的兼容性和稳定性，以及系统的可靠性和安全性。
测试过程中需要对系统的各项功能进行全面的测试和验证，确保系统的性能和功能达到设计要求。
二、灯控系统的优势和发展前景1.优势灯控系统相比传统的照明方式具有诸多优势。
首先，灯控系统可以实现智能化的控制，用户可以通过手机等设备随时随地对灯光进行调节，提高了用户的使用便捷性。
其次，灯控系统可以根据环境的变化自动调节灯光的亮度和色温，提供更加舒适和适宜的照明环境。
此外，灯控系统还具有节能和环保的特点，可以根据用户的需求和光线状况进行智能化的能量管理，降低能源消耗。
毕业答辩——室内灯光亮度控制系统设计
学号：2011031110 4
微控制器最小系统
34567856789012 22222211111222 INT0/P3.2INT1/P3.3 MISO_2/P2.2MOSI_2/P2.3CCP0_3/P2.5T2/TxD/P3.1 SCLK_2/P2.1 SS_2/ECI_3/P2.4 RSTOUT_LOW/P2.0 ECI_2/T1CLKO/T0/P3.4 T2CLKO/INT4/RxD/P3.0 CCP0_2/T0CLKO/T1/P3.5CCP1_2/RxD_2/INT2/P3.6 STC15L2K60S2-SOP28/SKDIP28 CCP2_2/CCP2/TxD_2/INT3/P3.7 CD CN P1.0/ADC0/CCP1/RxD2P1.1/ADC1/CCP0/TxD2P1.2/ADC2/SS/ECIP1.3/ADC3/MOSIP1.4/ADC4/MISOP1.5/ADC5/SCLKP1.6/ADC6/RxD_3/XTAL2P1.7/ADC7/TxD_3/XTAL1P5.4/RST/MCLKOVP5.5GP2.6/CCP1_3P2.7/CCP2_3 1 U 01234 345678912 11111 1023456 1111111 PPPPPPP 1 C 0.1uF F u 2 2 2C D N 3.3VG
学号：20110311104
陕西科技大学职业教育师范学院
2.2、总体方案设计:
灯光控制电路 电源模块
主控电路
蓝牙模块
学号：20110311104
系统组成框图
蓝牙模块
USB转串口
计算机显示控制
陕西科技大学职业教育师范学院
要控制的对象是50Hz的正弦交流信号，通过同 步信号检测电路，将同步信号送至单片机的中断口。 单片机接收到同步信号后就启动一个延时程序，延 时的具体时间由按键来改变。延时结束后，单片机 立即产生触发信号。触发信号可使可控硅导通，电 流经过可控硅流过白炽灯，使灯发光。延时越长， 亮的时间就越短，灯的亮度越暗。由于延时的长短 是由按键决定的，所以实际上就是按键控制了光的 强弱。
毕业设计(论文)-家用照明智能控制系统的设计
主控模块设计
主控模块是家用照明智能控制系统的核心组成部分,负责系统的运行调度、数据处理和控制逻辑等关键功能。该模块采用高性能的微控制器芯片作为处理器,结合先进的嵌入式软件技术,实现对各子模块的协调管理和智能决策。
照明控制模块设计
照明控制模块是家用照明智能控制系统的重要组成部分,负责对各类照明设备进行智能调光和切换。该模块采用先进的电子驱动技术,可根据用户需求和环境变化实现照明强度的精准调节,同时支持单路或多路照明设备的统一控制。此外,模块还集成有故障检测、过载保护等安全机制,确保系统运行的稳定性和可靠性。
创新点分析
家用照明智能控制系统的创新之处在于充分融合了物联网、人工智能等先进技术,实现了对家庭照明环境的全面感知和智能管控。系统不仅可自动调节照明强度以提高能源效率,还能提供远程控制和语音交互等人性化交互方式,大大提升用户的使用体验。
研究难点与挑战
家用照明智能控制系统的研究过程中存在诸多难点和挑战。如何在有限硬件资源下实现各种先进功能模块的高度集成和优化,如何确保系统的安全性和稳定性,如何提升用户体验等都是亟待解决的关键问题。同时,如何在兼顾能效的前提下实现更智能、更人性化的照明控制也是需要进一步探索的研究方向。
研究方法
本研究采用定性与定量相结合的混合研究方法,运用文献分析、实验测试、数据分析等手段,全面探讨家用照明智能控制系统的设计与实现。首先通过广泛的文献调研,深入了解国内外相关技术的发展现状和研究趋势。随后设计并搭建实验平台,对系统硬件与软件的关键性能指标进行测试验证。最后运用统计、建模等数据分析方法,对实验数据进行深入分析,为系统优化和改进提供依据。
本研究全面梳理了国内外在家用照明智能控制技术方面的最新研究成果和行业动态,为论文撰写提供了坚实的理论基础和实践参考。以下是参考文献清单,涵盖了相关领域内的重要学术论文、行业报告和专利技术。
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第1章绪论1.1 引言随着社会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用电负荷的加剧，又由于世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。
而此问题对我国来说尤为严重。
随着各类大、中专院校的扩招，教室的扩建，教室照明的需求也越来越多，而教室照明的管理不到位，往往造成电能的巨大浪费，这样，提高教室用电效率就成为首要考虑的问题。
目前对灯光的智能控制，国内外己经开始采用，但对教室灯光的控制，尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工管理。
各类大、中专院校不断扩招，教室不断扩建，教室的用电负荷不断加大，教室用电管理不善，造成学校电能浪费，经济损失，这种的浪费与当今的节约能源理念相违背。
再者，现代自动化程度不断提高，计算机技术的普及，灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。
例如楼道灯光的自动控制等等。
所有这些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。
于是，开发简便、实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。
1.2 课题的来源、意义及研究目的世界各地发电的主要原料是煤炭、石油和天然气，而丹麦在能源利用方面的成功经验提供了很好的借鉴。
从1974年以来，尽管丹麦国民收入增长了50%，丹麦总的能源消费量并没有增加。
丹麦是OECD成员国中能源消耗量和国民收入比值最小的国家。
他们不断地提供一些节能供热系统，例如丹麦热电同供热电厂(CHP)，而且，他们尽可能的有效利用资源。
这样，他们的能源使用总效率达到了90%。
丹麦政府很重视住房空间用电的节能，并设立了对新建房屋节能的诸多要求。
数据显示，居民入住有节能装置的房子时，他们要支付比没有节能方案房屋高出8%的费用。
其节能项目经验在欧盟国家中广为流传。
还有，欧司朗一斯维尼亚公司不断的推出新型高输出的荧光灯，节约6%的总系统功率，并具有更高的光通和平均光通量。
飞利浦照明公司推出的陶瓷金卤灯代替过去的卤钨灯，可节能60%的电能。
种种迹象表明世界各国都在采取不同方式来节约能源，节约电能。
中国经济持续多年的高速发展让能源问题日益突出。
虽然我国能源总储量不低，但由于我国人口众多，所以人均储量少，单位产值的能耗是发达国家的3-10倍。
能源问题已成为制约我国国民经济发展的关键问题。
从环境和自然资源角度出发，能源问题也是我国长期可持续发展战略中一个关键因素。
此外，能源问题不仅关系经济发展和环境生态，在特定情况下还会对社会稳定有很大影响。
鉴于能源问题的重要性，我国在绿色照明工程新闻发布，绿色照明工程未来五年间将在公用设施、宾馆、商厦、居民住所等全国建筑物中推广1.5亿只节能灯，节电290亿度电。
上海、河北等一些地方采取政府对节能灯大宗采购每只补贴3至4元的方式进行推广。
从普通白炽灯到高效节能灯，使我国的电光源产品结构逐步向节电型转变，荧光灯与普通白炽灯的比例由1995年的l:6.25前的l: 1. 5。
目前，我国照明用电约占社会总用电量的12%，采用高效照明产品代替传统的低效照明产品可节电60%到80%。
如今，北京正在大力推行绿色照明工程，己推出上百万只绿色照明光源和部分节能电器，据测算年节约用电可达3442万千瓦时，节约电费2519.7万元。
政府己经在商厦、学校、医院等更换了24万只节能灯具。
在奥运工程的建设上，也大量运用节能技术，北京的奥运厂馆“水立方”，通过采用大量的节能灯具，装备新技术，通过增强透光性白天可节约照明能耗50%。
我们党在2000年10月11日党第十五届中央委员会第五次会议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议》中明确指出:“加强基础设施建设是今后五年至十年一项十分重要的任务。
”其中提到的基础设施建设就包括了能源建设。
《建议》还强调了能源建设要发挥资源优势，优化能源结构，提高利用效率。
面临如此紧迫的能源问题，我们应该把着眼点放在“高效加强环境保”利用“清洁”能源。
由此可见，节能照明用电，对节能具有重要的意义。
目前国内各类院校中，由于同学们的自觉节能意识薄弱，在光线足够强时也开灯，护洁课上完离开教室后灯还亮着的现象普遍存在;而且，节能规划极为欠缺，教室的灯光控制由管理人员手工代替，教室极多，管理人员忙不过来，这样就造成不必要的电能浪费和经济损失。
就我校为例，初步统计大小教室大约安装了共有5400盏灯，以每天仅亮灯8小时来计算，一年中扣除假期后，教室灯的耗电量约为52.25万度，学校在教室用电的经费上就得支出约为30.46万元人民币。
而以每天浪费2小时用电来计算，一年大约要浪费13.06万度的电量，占教室照明用电经费的四分之一。
我省各类大中专院校及其中小学总共有600百多所，若都象我校一样每年浪费13.06万度电的话，我省就会浪费近7900万度的电。
导致电能的极大浪费。
再者，每所院校不断的扩招，教室不断的扩建，若再没有改进教室的用电管理设备，那么用电负荷可想而知，浪费的电能就更、凉人了。
基于以上种种原因，提高教室用电效率就成为学校节能的重要且主要的措施之一，因此节能技术的重要手段之一就是教室灯关自动控制系统的设计无疑就成为其中一项重要课题。
1.3 研究工作的主要内容及章节安排1.3.1本课题的研究内容:1.了解教室照明光强的标准；2.调研教室灯光照明需求以及环境光强弱与开、关灯的关系；3.研究人体存在探测技术，探测角度与范围；4.研究传感器教室分布、安放问题，是否一灯一个传感器或多灯公用传感器等；5.研究确定人体传感器的有关参数；6.研究灯光控制器电源问题；7.研究控制器参数值设定的要求及方案；8.研究人工设置参数、掉电保存参数的问题；1.3.2本课题教室灯光控制方案:1.照明回路的控制回路与控制器本身的节能问题；2.传感器与教室灯配合安装的问题；3.环境光参数输入采集问题；4.人存在传感器参数输入采集问题；5.开、关灯的自动与手动兼容措施；第2章系统的设计方案2.1 系统的总体设计结构及功能2.1.1系统结构该系统以AT89S52单片机作为控制装置的智能部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断，完成对教室照明回路的智能控制。
整体系统由人体传感器感应信号，再送入单片机进行处理，再由单片机控制控制教室灯光。
同时将环境亮度检测、人工控制、报警控制等功能加入到系统中。
2.1.2系统功能教室灯光控制器可实现有效的教室灯光智能控制。
其输入参数主要是人体存在信号和环境光信号等的外界因素，环境光的强度达到一定值时不开灯，环境光强度在一定阀值以下且有人存在时开灯，理论和实验证明用这种方式来对教室灯进行智能控制可以实现上述目标。
教室灯光控制器一般安装在教室内避开电灯直射的位置，且人体传感器安置时应使人体活动方向与人体传感器中两个热释电元连线方向垂直，这样可使人体存在信号采集更加灵敏、可靠，同时还要尽可能避免外界风直接吹向人体传感器。
2.2 系统的设计参数2.2.1 室内照明标准学校照明的目的就是创造一个良好的环境，为学校教育的视觉工作提供保障，满足学生和教师的视觉作业要求，保护视力，提高教学和学习效率。
标准如表1-1所示：表1—1 学校照明标准房间或场所照度值(lx)眩光值(UGR)显色指数(Ra)参考平面及其高度均匀度照度功率密度(W/㎡)普通教室3001680课桌面0.7 9实验室3001680试验桌面0.7 9多媒体教室30016800.75m水平面0.7 9因此通过对光感模块的参数设定，使其满足室内光照强度要求，当室内光照照度较低时，即低于300lx时，光感模块做出反应并将信号传递给单片机，从而达到节能目的。
2.2.2 人体感应参数标准1.工作电压：DC 5V至20V2.静态功耗：65微安3.电平输出：高3.3V，低0V4.延时时间：可调(0.3秒~18秒)5.封锁时间：0.2秒6.感应范围：小于120度锥角，7米以内7.工作温度：-15至+70度2.3 系统的设计方案本电路具有对教室内的人数进行统计和对光照情况进行鉴定的功能，并对灯光进行实时控制，达到方便和节约能源的目的。
电路有两种控制方式：自动控制状态和强制执行状态。
自动控制状态：电路上点复位后自动处于自动控制状态，当环境光照充足时且教室光照强度大于设定值时，不管有没有人，灯都不亮。
若教室光照强度小于设定值，则系统控制工作点亮人体所在区域的灯组。
强制执行状态：在电路正常工作的情况下，按下强制开关可以通过人对教室灯进行强行控制，再通过按下此按钮也可以恢复到自动控制状态。
系统框图如图2-1所示：图2-1系统控制单元结构框图第3章系统的硬件设计本系统采用AT89C52单片机处理芯片，其特点是外围电路简单，价格低廉，虽然此款单片机的工作频率相对较低，但本设计对频率要求不高，能够满足本设计的要求。
当教室里面没有人时系统会通过热释电红外感应无人信息，传递给单片机进行处理后使教室里面（即控制区）的灯全部关闭。
直当教室有人时系统会通过热释电红外感应到有人信息，并传递给单片机，单片机在根据当前光照强度判断是否点亮人体所在区域灯组。
原理图见附录一。
3.1控制核心模块因为51单片机的P0口驱动电流小，因此需要外加上拉电阻。
单片机最小系统主要还有晶振电路以、复位电路、及报警电路。
由于蜂鸣器需要的驱动电流较大，单片机I/O端口不能直接驱动，所以通过一个三极管进行电流放大。
如图3-1所示：图3-1单片机最小系统3.2 热释电红外传感器3.2.1 热释电红外传感器工作原理自然界中存在的各种物体，如人体、木材、石头、火焰、冰等都会发出不同波长的红外线，利用红外传感器可对其进行检测。
根据工作原理，红外传感器分为热型和量子型两类，热型红外传感器也称热释电红外传感器或被动红外传感器。
与量子型相比，响应的红外线波长范围较宽，价格便宜，并可在常温下工作。
量子型与热型的特点相反，而且要求冷却条件。
本系统采用的是热释电红外传感器，人体存在传感器主要采用了红外传感器的原理，它是目前在防盗报警、火灾检测、自动门、自动水龙头、自动电梯、自动照明等场合，及非接触温度测量等领域应用最广泛的传感器。
其原因为:①被测对象自身发射红外线，可不必另设光源；②大气对2-2.61Lm,3-51Lm, 8-141Lm三个被称为“大气窗口”的特定光通量的红外线吸收甚少，可非常容易被检测；③中、远红外线不受可见光影响，可不分昼夜进行检测。
人体存在传感器的热释电红外探头的工作原理及特性如下:红外感应源采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生由人体存在的信号。
为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面覆盖有特殊的菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的抑制作用。