教室灯光自动控制系统-嵌入式系统设计讲解

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教室节能照明智能控制系统硬件设计系统方案论证

教室节能照明智能控制系统硬件设计系统方案论证

教室节能照明智能控制系统硬件设计系统方案论证1.1节能照明实现方式方案论证在设计最初需要一个整体的思路来确定设计的框架。

首先根据设计任务来确定所需的功能模块;然后按照一定的作用顺序把各个功能模块连接起来。

本系统需要两个传感器来分别检测人体红外信号和自然光强信号,需要按键电路来强制灯的开关,还需要指示电路来指示系统的工作状态,等等[7]。

如图1.1,为该照明系统总体框图。

图1.1 系统总体框图该照明系统总体框图,包括:系统核心AT89C51单片机,输入为两个传感器电路即人体红外检测电路和自然光检测电路,强制开关的按键电路。

输出是LED指示电路以及继电器执行电路。

最后由继电器电路来控制照明电路的通断,从而实现照明的自动控制。

这里的流程图是方案流程图,是提出来的思路流程图。

可以提出好几种方案,来进行比较,评价,最终确定一种比较合理的方案,如下是本人提出的三种方案。

1.1.1系统最基本的实现方案如图1.2是一种系统最基本的实现方案的流程图。

控制方案的流程图,流程经过初始化以后,先判断有无按键按下,如果有则执行相应按键处理程序。

如果没有,继续判断红外检测电路有无探测到有人,无人时,灭灯并返回继续判断有无按键按下。

如果探测到有人,就接着判断当前照度是否满足设定要求。

若照度满足要求,继续返回灭灯程序;若不满足,就给继电器一个动作信号,使其动作,从而开启照明电路[9]。

图1.2系统最基本的实现方案流程图在设计系统流程时,是先判断光照还是先检测是否有人是,本人遵循的原则是“以人为本,人使用灯”。

如果没有人,开关灯就无意义,所以应先判断是否有人,而不是先判断光照情况。

本方案是智能照明系统的一种最简单的流程图,表现在什么地方呢,就是它只控制灯的亮与灭,没有调光功能。

后面的方案将体现方案一的这点不足。

1.1.2 教室照度可调方案如图1.3为照明系统调节照度方案的流程图。

图1.3教室照度可调方案流程图如果设计的照明控制系统能够调节照度,那么照明效果和节能效果将会更好。

基于嵌入式系统的智能照明控制设计

基于嵌入式系统的智能照明控制设计

基于嵌入式系统的智能照明控制设计嵌入式系统是一种特定用途的计算机系统,其硬件和软件都被设计用来执行特定的任务。

智能照明控制是一种利用先进的技术和算法来实现更高效、便捷和节能的照明系统控制的方法。

本文将讨论基于嵌入式系统的智能照明控制设计。

1. 什么是嵌入式系统嵌入式系统是一种自包含的计算机系统,具有特定的功能和任务。

与普通计算机不同,嵌入式系统往往集成在其他设备中,如家用电器、汽车、工业设备等。

嵌入式系统通常具有小型、低功耗和高可靠性的特点,能够实时地执行任务,并且对外部环境做出反应。

2. 为什么选择嵌入式系统来实现智能照明控制嵌入式系统在智能照明控制中的应用具有多个优势。

首先,嵌入式系统具有较小的体积和功耗,可以方便地集成在现有的照明设备中,而不需要大幅度改变设备的外观和结构。

其次,嵌入式系统的实时性能较强,可以快速响应用户的操作和环境的变化,实现智能化的照明控制。

最后,嵌入式系统的可靠性高,可以保证长时间稳定运行,并且具备一定程度的自我修复和故障处理能力。

3. 基于嵌入式系统的智能照明控制设计的关键技术是什么基于嵌入式系统的智能照明控制设计涉及多个关键技术。

首先是传感器技术,通过集成各种传感器,如光照传感器、温度传感器、人体红外传感器等,可以实时感知环境的状态和用户的需求,为照明系统提供准确的输入信号。

其次是通信技术,通过与其他设备或者云平台进行通信,可以实现智能照明系统之间的互联互通,从而实现跨设备的协同控制和远程监控。

再次是智能算法技术,如机器学习算法、模糊控制算法等,可以根据传感器数据和用户需求,自动调整照明系统的亮度、色温等参数,以达到最佳的照明效果和节能效果。

最后是嵌入式系统的硬件和软件设计技术,包括电路设计、嵌入式编程等,可以实现照明控制逻辑的实时运行和稳定性。

4. 基于嵌入式系统的智能照明控制的应用领域有哪些基于嵌入式系统的智能照明控制可以应用于多个领域。

家庭照明是其中之一,通过智能照明控制系统,用户可以根据不同的场景和需求,调整照明的亮度、色温、颜色等参数,提高舒适度和节能效果。

高校教室照明节能自动控制系统设计

高校教室照明节能自动控制系统设计

高校教室照明节能自动控制系统设计背景介绍随着科技的发展和环境保护的要求,节能减排成为了一个全球性的问题,照明系统也是其中不可忽视的一部分。

为了实现高效、节能的照明系统,自动控制也成为了一个重要的方向。

在此背景下,设计一套高校教室照明节能自动控制系统具有实际意义和应用价值。

设计方案功能需求本设计的系统主要是为了实现高校教室照明节能自动控制,因此系统的主要功能需求如下:1.实现教室照明的自动控制,通过感应器等技术监测人员活动情况,根据环境光照强度、时间等条件自动控制照明系统开关。

2.实现电路断电、线路短路、漏电保护等功能,确保系统的稳定性和安全性。

3.实现手动控制照明开关的功能,确保系统在人类干预下的灵活性。

系统组成本设计的系统主要由以下几个模块组成:1.照度传感器模块,用于检测室内光照强度。

2.人体红外感应器模块,用于检测室内人员活动情况。

3.普通继电器和光控继电器模块,用于实现照明开关的自动、手动控制。

4.MCU控制模块,用于控制各模块之间的交互和数据传输。

5.电源模块,用于为各模块提供电源。

设计流程1.首先进行系统电路的设计,包括每个模块的具体接线等。

2.然后进行系统程序的编写,主要包括传感器数据的采集、信号的处理、控制命令的下发等。

3.组装各模块,将系统硬件和软件连接起来,进行调试和测试。

4.进行系统的实际应用并进行持续的监控和维护。

结论本设计的高校教室照明节能自动控制系统能够实现照明的自动控制和手动控制,有效地提高电能利用率和节约用电成本,对于实现节能减排有着实际应用价值。

在未来,可以通过对系统进一步优化和改进,实现更好的节能效果和自动化程度。

教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计随着智能化技术的不断发展,教室智能照明控制系统成为了现代教育装备的重要组成部分。

本文将从系统的目标、设计方案、硬件设备和软件实现等方面进行详细介绍。

一、系统目标教室智能照明控制系统的目标是通过对照明系统进行自动化控制,实现能耗的优化、舒适度的提升和智能化管理。

具体包括以下方面:1. 能耗优化:系统需要能够对照明设备进行精准控制,只有在教室内有人时才能开启灯光,并且根据不同的时间段、季节、教室差异等进行智能调节,降低不必要的能耗。

2. 舒适度提升:通过人体感知照度、色温等参数,自动调整照明系统的亮度和色彩,使教室内的照明更加舒适。

3. 智能化管理:系统需要能够自动采集和分析照明设备的数据,为管理人员提供相关的报表和分析,实现教室照明数据的智能化管理。

二、设计方案1. 硬件选型在硬件选型方面,系统需要选择合适的传感器和控制器来实现照明设备的自动化控制。

具体选型如下:(1)光强传感器:用于检测教室内的照度变化,从而自动地调整灯光的亮度。

(3)红外传感器:用于检测教室内是否有人,从而决定是否开启灯光。

(4)控制器:负责对照明控制设备进行控制和调节。

2. 系统架构其中,硬件部分由光强传感器、温度传感器和红外传感器组成,通过物联网技术将数据传输至中间件服务,中间件服务对数据进行分析和处理,并通过控制器对照明设备进行智能控制。

3. 软件实现教室智能照明控制系统的软件实现主要包括以下模块:(1)数据采集模块:用于采集传感器数据,包括光强、温度和人体红外信号等。

(2)数据处理模块:对数据进行处理、分析和存储,并提供智能控制算法。

(3)控制模块:控制照明设备实现开关、色彩和亮度的自动调节,实现照明自动化控制。

(4)用户界面模块:提供图形化用户界面,方便用户对系统进行监控和管理。

三、系统优势1. 节能减排:通过实现能耗的优化,降低不必要的能耗,减少二氧化碳的排放。

4. 提高教学质量:提高教室的舒适度和氛围,为教学创造更好的环境条件,提高教学效果。

基于单片机的教室灯光控制系统的设计

基于单片机的教室灯光控制系统的设计

基于单片机的教室灯光控制系统的设计教室灯光控制系统是一种基于单片机的智能化照明控制系统,它能够根据不同的情景需求自动调节灯光亮度。

本文将对基于单片机的教室灯光控制系统的设计进行详细介绍。

一、系统设计目标教室灯光控制系统的设计目标是提高教室照明效果,实现能耗的优化,提高学生的学习舒适性。

具体来说,系统的设计目标包括以下几个方面:1.亮度调节:根据不同的环境要求,能够自动调整灯光的亮度。

2.色温调节:能够调节灯光的色温,满足不同情景下的照明需求。

3.光照度调节:能够实时监测教室的光照度,并根据需求调整灯光亮度。

4.能耗优化:通过灯光的智能控制,实现能耗的优化,降低能源消耗。

5.遥控调节:通过手机等遥控设备对灯光进行远程调节。

二、系统设计方案1.硬件设计部分(1)传感器部分:采用光照度传感器来实时监测教室的光照强度。

通过单片机与光照度传感器进行通信,获取光照值。

(2)控制部分:采用单片机作为系统的控制核心,对灯光进行控制。

通过单片机与光照度传感器、开关等进行通信与控制。

(3)灯光部分:选用可调光的LED灯作为照明设备。

LED灯的亮度和色温可以通过单片机控制。

(4)通信部分:添加无线通信模块,使系统可以通过手机等遥控设备进行远程调节。

2.软件设计部分(1)亮度调节算法:根据光照度传感器获取的光照强度数据,利用单片机进行分析和计算,自动调节灯光的亮度。

(2)色温调节算法:根据不同的场景需求,通过单片机控制LED灯的色温。

(3)能耗优化算法:根据光照度和使用情况的监测,通过单片机进行控制优化,达到降低能耗的效果。

(4)远程调节算法:通过无线通信模块与遥控设备进行通信,实现对灯光的远程调节。

三、系统功能介绍1.光照度自动调节功能:系统可以根据实时监测的光照度数据,通过单片机控制灯光的亮度,自动实现照明亮度的调节。

2.色温自动调节功能:根据不同的场景需求,通过单片机控制LED灯的色温,实现照明色温的调节。

3.能耗优化功能:通过系统对光照度和使用情况的监控和控制优化,实现能耗的优化,降低能源消耗。

基于嵌入式系统的教室照明控制系统的设计与论述

基于嵌入式系统的教室照明控制系统的设计与论述

基于嵌入式系统的教室照明控制系统的设计与论述教室照明控制系统是一种基于嵌入式系统设计的智能化照明控制方案,旨在提供更高效、节能、舒适的教室照明环境。

本文将对该系统进行详细的设计与论述。

首先,我们需要设计一个嵌入式系统,该系统可以实时对教室内的照明进行控制。

该系统的硬件部分包括传感器和控制器,传感器用于获取教室内的光强度以及人员存在情况,控制器用于控制照明设备。

传感器可以选择光敏电阻(LDR)进行光强度检测,同时可以通过红外传感器检测教室内是否有人。

控制器可以选择微控制器或者嵌入式处理器。

在软件设计方面,首先需要开发一个适配于嵌入式系统的操作系统,该操作系统需要能够实时对传感器数据进行读取和处理,并根据预设的照明控制算法对照明设备进行控制。

照明控制算法可以根据教室内的光强度以及人员存在情况进行调整,保证教室内的照明环境在舒适且节能的状态下运行。

在照明设备方面,可以选择使用可调节亮度的LED灯具。

LED灯具具有较长的寿命和较低的能耗,可以根据控制信号调整亮度,实现灵活的照明控制。

除了基本的照明控制功能之外,教室照明控制系统还可以扩展一些附加功能,如场景模式和远程监控。

场景模式可以通过预设不同的照明场景来满足不同教学需求,比如上课、自习、演讲等。

远程监控功能可以通过与云平台的连接,将教室内的照明数据传输到云端,实现远程监控和管理。

在实际应用中,教室照明控制系统可以通过人机交互界面进行设置和控制。

该界面可以选择触摸屏、手机应用或者网页形式,通过界面可以实时监测教室内的照明情况、设置亮度和各种场景模式,提供更加人性化的操作体验。

总之,基于嵌入式系统设计的教室照明控制系统能够实现教室内照明的智能化和自动化控制,提供更加高效、节能、舒适的照明环境。

随着嵌入式技术的不断发展和应用普及,教室照明控制系统也将得到更广泛的应用。

教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计随着科技的不断发展,智能照明控制系统已经成为了现代教室的必备设备之一。

教室智能照明控制系统可以根据教室的实际使用需求来自动调节照明亮度、色温和灯光的方向,从而提供一个更加舒适和高效的学习环境。

在本文中,我们将探讨教室智能照明控制系统的设计,包括其功能、设计原理和实际应用。

一、功能教室智能照明控制系统主要具有以下功能:1. 自动调光:根据教室内的自然光照强度和人体视觉需求,系统可以自动调节灯光亮度,保证教室内的光线充足但又不刺眼,从而减轻学生的视觉疲劳。

2. 自动调色温:系统可以根据教室内的气温、湿度和人体情绪变化,自动调节灯光的色温,提供一个更加舒适和温馨的学习氛围。

3. 节能省电:系统可以根据教室的实际使用情况来智能控制灯光的开关,避免不必要的能源浪费,从而达到节能省电的效果。

4. 远程控制:教师或管理人员可以通过手机或电脑远程控制教室内的灯光,实现灯光的远程监测和调节。

5. 情景模式:系统可以根据教室内的不同活动需求,设置不同的灯光情景模式,如讲课模式、自习模式、放映模式等,从而满足不同教学活动的光照需求。

二、设计原理教室智能照明控制系统的设计原理主要包括传感器、控制器和执行器。

1. 传感器:系统通过安装在教室内的光感传感器来实时监测教室内的光照强度,温湿度传感器来检测教室内的温度和湿度,以及人体红外传感器来检测教室内是否有人活动。

2. 控制器:系统通过集成在控制箱中的控制器来收集传感器反馈的数据,通过预设的算法来进行数据分析和处理,从而实现对灯光亮度、色温和开关的智能控制。

3. 执行器:系统通过集成在灯具中的执行器来实现对灯光亮度和色温的调节,以及灯光的远程开关控制。

三、实际应用教室智能照明控制系统已经在一些学校得到了广泛的应用。

以某中学为例,他们在学校内安装了教室智能照明控制系统,取得了以下效果:1. 提高学生学习效率:智能照明控制系统可以根据教室内的实际情况来智能调节灯光,保证学生在一个明亮舒适的环境中学习,从而提高学生的学习效率。

高校教室照明节能自动控制系统设计

高校教室照明节能自动控制系统设计

高校教室照明节能自动控制系统设计随着城市化和人们生活水平的提高,大学校园中的能源问题也日益引起了人们的关注。

照明系统是大学校园中消耗能源的重要设备之一,为了降低校园能源消耗,提高节能效益,本文将设计一种高校教室照明节能自动控制系统。

1. 系统设计原理本节将介绍本系统的设计原理,包括自动感应控制、定时控制和手动控制三个方面。

1.1 自动感应控制对于高校教室照明系统而言,自动感应控制是一种非常重要的控制方式。

该控制方式可以有效避免因教室内没有人而导致照明系统一直开启的情况,从而减少能源的浪费。

当教室内没有人时,照明系统将自动关闭,当有人进入教室时,照明系统将自动开启。

该控制方式的实现需要使用PIR(热释电传感器)传感器,该传感器可以感应到教室内人体的热辐射,从而判断教室内是否有人。

1.2 定时控制在有些情况下,教室内的人群比较密集,需要长时间使用照明系统。

为了防止人员因为长时间处于照明系统过度亮度的情况下而导致的视觉疲劳,我们可以设置照明系统的定时开关控制功能。

该控制方式可以根据不同教学需求,设置不同的开关时间。

在该控制方式下,照明系统将在规定的时间内开启或关闭。

1.3 手动控制为了满足不同教学需求,照明系统需要具备手动控制功能。

教师可以通过遥控器或控制面板对照明系统进行手动开启或关闭。

同时,手动控制也可以作为备选控制方式,当传感器出现故障时,可以通过手动控制进行照明系统的开启和关闭。

2. 硬件设计方案本节将介绍本系统的硬件设计方案,包括照明设备、PIR传感器、遥控器和控制面板。

2.1 照明设备在本系统中,我们选择LED灯作为照明设备,这是因为LED灯具有高光效、长寿命、无污染等优点。

同时,LED灯也可以根据环境需求进行调节亮度和色温。

2.2 PIR传感器在本系统中,我们选择PIR传感器作为控制设备,这是因为PIR传感器可以观察到教室内的气温并检测到人体的辐射热,从而实现控制系统的自动感应控制。

2.3 遥控器和控制面板在本系统中,遥控器和控制面板作为照明系统的手动控制设备。

教室灯光自动控制系统 (1)

教室灯光自动控制系统 (1)

教室灯光自动控制系统I1 教室灯光自动控制整体描述1.1 灯光控制总体思想该系统以AT89S52单片机[8]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。

系统设计流程图如下:系统方案分析器件分析选择软件设计硬件设计仿真设计调试整体综合图1设计方案流程图1.2 灯光控制方案分析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,控制会根据人数多少来确定灯的开关,如果有人进入教室,红外传感器感应到后把信号经过隔离缓冲送到CPU 且数码显示电路显示人数为1,同样再有人进出则显示器上数字自动加减1。

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[6]。

系统框图如下:图2 系统方框设计图1.3 控制核心模块本系统采用STC89C52单片机处理芯片[5],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。

另外此款单片机有32个I/O 端口,方便了设计的需要。

图10为单片机最小系统。

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。

教室自动感应照明控制系统的设计方案

教室自动感应照明控制系统的设计方案

教室自动感应照明控制系统的设计摘要为了适应现代电子技术飞速发展的需要,更好地培养21世纪的应用型电子技术人才,在自动化技术日趋成熟的今天,照明电路的自动化控制已是随处可见的了。

但是要做到功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点,这就是我们现在研究的课题了。

照明电路不仅用在工业生产中而且已渗入到人们工作和生活的各个角落。

几乎是从小到生活照明,大到工业控制,照明电路都起到了举足轻重的作用。

自动感应照明控制系统有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代,应用前景非常广阔。

目前,在各类学校教室的照明灯由于管理不善,经常是教室空无一人,却灯火通明,极大的浪费电源。

该设计题目是通过对目前市场上销售的同类产品的调查研究,找出现有产品的不足之处和为什么没有推广的原因,设计制作适合用户使用和方便使用的产品。

主要设计内容:人体感应检测系统设计、自动照明开关控制系统设计。

一、设计原理及方框图在光线亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮,夜间或光线较暗时,节电开关呈预备工作状态。

当有人经过该开关附近时,红外传感器检测到人体信号把节电开关启动,灯亮,当人离去时,延时40~50秒后节电开关自动关闭、灯灭。

图1是教室感应自动照明控制电路的原理方框图,由红外传感器、放大电路、倍压整流、光控电路、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。

图2.0教室感应自动照明控制电路的原理方框图二、原理图及其说明20K R12M R247KR336K R6红外线传感器1uF C11uF C2VT1220uF C3CW1D1D2100K R447KR5D5VT220KR7VT3D347uF C4R8103uF C5D4DSD6-D9BT51K R951KR10GND220V图2-1红外线传感器、光控智能开关原理图2.1原理说明电路原理:红外传感器是感应人体信号,VT1、R1、R3、C1组成放大电路。

为了获得较高的灵敏度,VT1的β值选用大于100。

R3不宜过小,否则电路容易产生间歇振荡,C2、D1和D2、C3构成倍压整流电路。

教室灯光自动控制系统嵌入式系统设计.

教室灯光自动控制系统嵌入式系统设计.

系统设计说明书题目:教室灯光自动控制系统学校:昆明理工大学学院:信息工程与自动化学院专业:电子与通信工程学号:学生姓名:成绩:2014年12 月14 日目录第1章引言 (1)1.1 教室灯光自动控制系统的研究目的 (1)1.2 教室灯光自动控制系统的研究背景 (1)第2章系统总体设计 (3)2.1 教室灯光自动控制系统组成 (3)2.2 教室灯光自动控制系统的功能 (3)2.3 教室灯光自动控制系统的运行环境 (10)第3章硬件系统设计 (11)3.1 系统设计图 (11)3.2 系统主要硬件电路 (13)第4章系统软件设计 (23)4.1 系统主程序设计 (23)4.2 系统子程序设计 (24)第5章系统仿真与调试 (27)5.1 仿真调试方法及注意事项 (27)5.2 系统使用说明及仿真结果 (27)第1章引言1.1 教室灯光自动控制系统的研究目的随着社会进步和科学技术的不断发展,人们的生活水平也在不断提高,导致用电负荷的加剧,人类社会的进步越来越依赖于资源的开发和利用。

又由于近几年世界出现的能源危机,以及与日俱增的能源需求,因此,能源缺乏成为世界面临的严重问题,尤其对于我国这样的人口大国来说尤为重要。

在寻找替代品、提高能源利用率和节约能源等几种缓解能源危机的途径中,节能无疑是符合可持续发展的要求。

教室是高等院校学习和交流的场所,随着教室的扩建,对教室照明的需求也越来越多。

同时,高等院校为了便于学生之间进行相互动态的交流,通常都采用分时段开放式自由管理模式,这样对教室照明系统的管理就加大了难度。

由于缺乏对应的高效调配管理自动化系统以及有些学生节能观念淡薄,很多教室能源浪费十分严重,通常出现教室只有几个人,甚至无人时灯光还全部亮着,或者在光照强度满足学习要求时,照明系统还处于工作状态,造成了电能的大量浪费。

因此,提高教室照明系统效率显得至关重要。

1.2 教室灯光自动控制系统的研究背景随着社会经济和科学技术的发展,人类社会的进步越来越依赖于资源的开发与利用,然而与日俱增的能源需求和有限的资源数量形成了巨大的矛盾,能源短缺问题日益突出,成为一个国家经济发展的“瓶颈”。

教室灯光自动控制系统-嵌入式系统设计讲解

教室灯光自动控制系统-嵌入式系统设计讲解
2.2.1
本系统主要包括五个模块分别是:环境采集模块、热释电红外传感器模块、始终模块、LED显示模块、超时报警模块。环境采集模块,利用按钮开关模拟光敏三极管,当按钮开关按下时,表示环境光很强,此时灯都不亮;当按钮开关松开时,表示环境光变弱,此时灯亮。热释电红外传感器模块,利用按钮开关模拟红外传感器检测室内人数,外界环境光较弱时,当人数在十人以下时亮一个灯,人数在十人以上时亮两个灯。时钟模块,采用DS1302芯片控制,主要实现时分秒的显示。LCD显示模块,主要实现的功能是显示系统时间和室内人数。超时报警模块,为了更好地实现自动控制,特设超时报警电路,当系统达到夜间休息时间22:00:00时,蜂鸣器自动报警,延时20S后自动关闭。
P0=add;
delay(5);
en=0;
}
void init_1602()
{
write_1602com(0x38);
write_1602com(0x0c);//开显示,不显示光标,光标不闪烁
write_1602com(0x04);//读或写一个字符地址指针不加一,不移屏
write_1602com(0x01);//清屏
#define WRITE_MIN 0X82
#define WRITE_HOU 0X84
#define WRITE_DAY 0X86
#define WRITE_ZHO 0X81
#define WRITE_MON 0X88
#define WRITE_YEA 0X8C
#define WRITE_PROTECT 0X8E
sbit S2=P1^1;
sbit S3=P1^2;
sbit rs=P2^0;
sbit rw=P2^1;
sbit en=P2^2;

教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计随着科技的不断发展,智能化的生活已经渗透到了人们的日常生活中的方方面面。

教育领域也不例外,智能照明控制系统的设计在教室里得到了广泛的应用。

智能照明控制系统能够根据环境和人们的需求自动调节照明亮度和色温,以提供更加舒适和节能的环境。

本文将介绍教室智能照明控制系统的设计原理、功能和实现方法。

一、设计原理教室智能照明控制系统的设计原理主要是基于环境感知和智能控制。

系统通过感知教室内的光线、温度、人流等信息,根据用户需求和环境变化自动调节照明设备的亮度和色温,以达到舒适和节能的效果。

1. 环境感知:系统通过传感器感知教室内的光线、温度、湿度、CO2浓度等信息,以及人们的活动信息,如人流密集的区域和人员数量等。

这些信息将作为系统调节照明的依据。

二、设计功能教室智能照明控制系统的设计功能主要包括:1. 光线监测与调节:系统能够实时监测教室内的光线情况,根据光线强度和方向调节照明设备的亮度和角度,保证教室内的光线均匀分布,减少眩光和阴影。

2. 色温调节:系统能够根据环境和用户需求自动调节照明设备的色温,使教室内的光线看起来更加舒适自然,有利于学生的学习和注意力集中。

3. 节能控制:系统能够根据环境感知信息和人员活动情况自动调节照明设备的亮度,实现节能效果。

当教室内无人时,系统可以自动关闭或调低照明设备的亮度。

5. 远程控制:系统可以实现远程控制和监控,教师或管理员可以通过手机或电脑对教室内的照明设备进行控制和调节,方便快捷。

三、实现方法1. 硬件实现:系统的硬件部分主要包括传感器、执行器和控制器。

传感器用于感知环境信息和人员活动信息,包括光线传感器、温度传感器、CO2传感器、红外传感器等;执行器用于控制照明设备的亮度、色温和分区,包括调光器、调色温器、智能开关等;控制器用于实现传感器信息的处理和执行器的控制,包括单片机、PLC等。

学校智能化灯光控制系统设计方案

学校智能化灯光控制系统设计方案

学校智能化灯光控制系统设计方案介绍本文档旨在提供学校智能化灯光控制系统的设计方案。

通过引入智能化灯光控制系统,学校将能够实现灯光的智能管理和节能效果。

设计方案1. 系统需求分析在设计智能化灯光控制系统之前,我们首先需要对系统的需求进行分析。

根据学校的实际情况和需求,我们确定以下几个方面的需求:- 自动调节灯光亮度:系统应能够根据环境光照的变化自动调节灯光亮度,以保证最佳的照明效果。

- 时间控制功能:系统应具备时间控制功能,能够根据学校的作息时间自动调整灯光亮度。

- 节能功能:系统应能够根据学校的实际照明需求,自动调节灯光亮度,以节省能源。

2. 系统设计方案基于系统需求分析,我们设计以下方案来实现学校智能化灯光控制系统:- 传感器安装:安装光照传感器,用于监测环境光照强度,并将数据传输给控制系统。

- 控制系统搭建:搭建一个中央控制系统,通过与传感器的连接,实时获取光照数据,并进行灯光控制。

- 灯光亮度调节:根据传感器获取的光照数据,控制系统将自动调节灯光亮度,以达到最佳照明效果。

- 时间控制设置:控制系统应具备时间控制功能,可以根据学校的作息时间自动调整灯光亮度。

- 节能优化:控制系统应根据学校的实际照明需求,智能调节灯光亮度,以达到节省能源的目的。

总结通过实施学校智能化灯光控制系统设计方案,学校将能够实现灯光的智能管理和节能效果。

这将为学校提供一个更智能、更舒适的照明环境,同时也为学校节省能源和降低成本提供了重要的支持。

以上就是学校智能化灯光控制系统设计方案的概要介绍,希望对您有所帮助。

如有任何问题,请随时与我们联系。

教室照明自动控制系统设计

教室照明自动控制系统设计

教室照明自动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。

同时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。

本文阐述的是教室照明自动控制系统的有线、无线控制方式设计原理与实现方法。

该教室照明自动控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51与AT89C2051单片机为基础,实现了有线通信、无线数传、控制与显示等功能。

本文描述了控制电路的设计过程,包括:键盘与LED显示电路、RS485通信电路、无线数据传输电路、照明灯控制电路以及看门狗电路等。

软件设计方面主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计与无线数字传输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。

有线通信程序的功能是:通过RS485主从通信方式,由主控制器发出命令对全部或单个分控制器所控制的照明灯实现开启、关闭、灯光亮度调节、定时控制等功能。

无线数据传输程序的功能是:通过无线数传模块实现照明灯的无线遥控,同样实现有线方式控制的功能。

关键词:主控制器;分控制器;单片机;有线通信;无线数据传输Design of Classroom Lighting Auto-control SystemAbstractWith 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.The paper expatiates on the designing theories and implementation method of the control system for lighting by wired or wireless communications. The paper describes the process from the method of circuit designing to the software technology of realizing the demanded functions. The host controller of the control system for lighting is based on AT89C51 single-chip microcomputer, and the auxiliary ones are based on AT89C2051. The system can do many jobs, such as wired communication, wireless data transmitting, controlling and display. The paper describes the designing process of the circuit at length, including: keyboard and LED display circuit, RS485 communication circuit, wireless transmitting circuit, control circuit of lighting, watchdog circuit, etc. The designing of software mainly includes the several programming, such as wired communication, wireless data transmitting, lamplight controlling, timed controlling, keyboard scanning and LED displaying. The wired communication programming function is that through Master-slave communication method based on RS485 the host controller sends orders to the all auxiliary controllers or each one, including: turning on lighting, turning off lighting, regulating brightness of lighting, controlling timed lighting, etc. The wireless data transmitting programming function is that by wireless transmitter it realizes wireless controlling of the lighting, and achieves the functions identical to wired communication.Keywords:Host controller, Auxiliary controller, Single-chip microcomputer, Wired communication, Wireless data transmitting目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)前言 (1)1 教室照明自动控制系统的设计框架和性能 (3)1.1 系统设计要点 (3)1.2 系统的结构 (3)1.3 系统性能指标与技术要求 (5)2 教室照明自动控制系统的硬件电路设计 (6)2.1 主控制器的电路设计 (6)2.1.1 键盘的接口设计 (6)2.1.2 LED数码显示的接口设计 (7)2.1.3 看门狗监控电路的设计 (7)2.2 分控制器的电路设计 (8)2.2.1 时钟芯片的接口设计 (8)2.2.2 零点检测与可控硅控制电路的设计 (9)2.3 RS485通信电路的设计 (10)2.4 无线数传电路的设计 (12)2.4.1 无线数传电路的连接 (13)2.4.2 SRWF-1模块的特性 (13)3 教室照明自动控制系统的软件设计 (15)3.1 人机交互程序设计 (15)3.1.1 键盘扫描程序设计 (16)3.1.2 LED数码显示程序设计 (17)3.2 照明启停控制程序设计 (18)3.2.1 全部启停控制程序设计 (18)3.2.2 单独启停控制程序设计 (19)3.3 照明亮度控制程序设计 (20)3.3.1 全部亮度控制程序设计 (21)3.3.2 单独亮度控制程序设计 (21)3.4 照明定时控制程序设计 (22)3.4.1 全部定时控制程序设计 (23)3.4.2 单独定时控制程序设计 (24)3.5 RS485通信程序设计 (25)3.5.1 主机部分通信程序设计 (26)3.5.2 从机部分通信程序设计 (27)3.6 无线数传通信程序设计 (28)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)前言近十几年来,随着我国城市建设的快速发展,楼宇照明也相应飞速发展。

AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统设计

AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统设计

AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统设计一、引言随着科技的不断发展,智能化控制系统已经渗透到各个领域。

在校园中,教室的灯光控制是一个很重要的问题。

传统的教室灯光控制方式受时间和环境的限制,不能很好地满足现代教室的需求。

因此,设计一个AT89S51单片机控制的教室灯光智能控制系统至关重要。

本文将介绍该系统的设计原理、硬件和软件设计。

二、设计原理教室灯光智能控制系统设计的主要原理是利用AT89S51单片机控制,根据环境光照强度和使用者需求来调节教室灯光的亮度和色温。

系统设计分为两个部分,一个是环境光感应器部分,用于检测环境光照强度;另一个是用户需求感应器部分,用于检测使用者需求。

根据这两部分的数据,单片机控制灯光的亮度和色温,使之达到最佳效果。

三、硬件设计硬件设计主要包括AT89S51单片机、环境光感应器、用户需求感应器、LED灯带等。

环境光感应器通过采集环境光照强度的数据,并将其转换成电压信号输入到单片机中。

用户需求感应器通过采集用户需求的数据,并将其转换成电压信号输入到单片机中。

单片机通过PWM技术控制LED灯带的亮度和色温。

硬件设计需要合理布局电路板,连接各个元件,并正确配置引脚。

四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计。

首先,需要初始化单片机的引脚和定时器。

然后,编写环境光感应器和用户需求感应器的数据采集程序。

接着,编写PWM输出程序,控制LED灯带的亮度和色温。

最后,根据环境光照强度和用户需求的数据,设计控制算法,使灯光亮度和色温能够智能调节。

五、系统特点教室灯光智能控制系统设计具有以下几个特点:1.自动调节:系统可以根据环境光照强度和用户需求自动调节灯光的亮度和色温,使之更符合教室的实际使用需求。

2.节能环保:系统可以根据需要调节灯光的亮度,有效节约能耗,减少对环境的影响。

3.智能化控制:系统通过单片机控制,具有智能化的控制功能,使灯光控制更加便捷和高效。

4.灵活性强:系统设计灵活,可以根据实际需求进行调整和升级,满足不同教室的需求。

《教室灯光控制系统》课件

《教室灯光控制系统》课件

DMX512灯光控制系统
专为舞台灯光设计的控制协议,可以精确控 制灯光的色彩和运动效果。
网络化灯光控制系统
通过局域网或互联网实现多功能、集成化的 灯光控制和管理。
教室灯光控制系统的特点
教室灯光控制系统具有智能调节、灵活布局、便捷操作和节能环保等特点, 适合应用于各类教育场所。
教室灯光控制系统的优点
《教室灯光控制系统》 PPT课件
教室灯光控制系统PPT课件,涵盖了灯光控制系统的重要性、工作原理、常 见系统、特点、优点以及设计模块。介绍硬件与软件设计、控制器的调试和 测试,以及智能化和未来的发展趋势。
灯光控制系统的重要性
教室灯光控制系统扮演着创造理想学习环境的关键角色。它可以提高学生的 专注力和学习效果,营造舒适的氛围。
控制模块
根据传感器信号控制灯光亮度和色温,实现自动调节。
用户界面模块
提供人机交互界面,方便用户设置和调整灯光参数。
教室灯光控制系统的基本原理
教室灯光控制系统通过定时控制、手动控制或自动感应实现灯光的开关、调 光和颜色控制。
教室灯光控制系统的硬件设计
传感器
用于感知环境光照、人体和其 他参数。
控制电路
1 提高学习效果
通过调节光照亮度和色温,创造更适宜的学习环境,有益于学生的专注力和记忆力。
2 增强教学体验
通过巧妙的灯光效果,丰富课堂氛围,激发学生的兴趣和参与度。
3 节能环保
合理的灯光控制可降低能耗,减少对环境的负面影响。
教室灯光控制系统的设计模块
传感模块
通过感应器收集环境信息,如光照强度、人体感应等。
灯光控制系统的工作原理
教室灯光控制系统通过智能传感器和控制设备实现自动调节亮度、色温等参 数,以满足不同学习场景的需求。

教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计随着科技发展与智能化的进步,智能家居已成为现代人生活中不可缺少的一部分。

教育行业也在智能化方面加速发展,教室智能照明控制系统应运而生。

该系统可以自动感应光照情况,并根据教室内人流量和环境光照等因素进行智能调节,为教育教学提供更为舒适和智能的学习环境。

本文将介绍一种教室智能照明控制系统的设计方案。

一、系统构成教室智能照明控制系统由智能控制中心、光照感应器、红外感应器、电磁锁、LED灯等构成。

其中,智能控制中心采用BCM2837芯片,能够运行与ARM Cortex-A53架构,内部搭载1.2GHz的64位四核ARM Cortex-A53处理器,具备8GB eMMC存储器和1GB LPDDR2 SDRAM 存储器。

光照感应器和红外感应器负责感应环境中的光照强度和人体红外信号,反馈给智能控制中心。

电磁锁用于控制房门的开关,在系统的整个过程中起到了安全保障作用。

LED灯作为教室照明的主要光源,为课堂提供舒适和温馨的氛围。

二、系统功能1.自动感应调节光照强度,实现能耗节约。

系统中的光照感应器感应教室环境光照情况,根据教室内的人流量和光照情况智能调节LED灯的亮度和色温,进而实现教室照明的自动调节,达到节能的效果。

2.智能检测课堂人流量,优化照明方案。

系统中的红外感应器可以感应教室内的人流量,根据不同的人流量智能调节LED灯的亮度和色温,更好的适应教室内的学习需求。

3.智能控制门锁,提升安全性。

电磁锁作为系统的重要组成部分,可以控制房门的开关。

在系统内部,设置了房门开启的条件,只有在检测到正确的红外信号和光照条件下才能实现房门开启,从而保证了教室的安全性。

三、系统优势1.节能减排,环保可持续。

系统采用LED灯光源进行照明,相比传统的荧光灯或白炽灯,LED灯具有能耗低、寿命长、稳定可靠等优点,具有良好的节能效果,同时减少了二氧化碳的排放,具有较好的环保效果。

2. 教室照明自动调节,易操作。

智能教室灯光控制系统的设计

智能教室灯光控制系统的设计

感谢观看
3、灯光:根据控制指令调节自身的亮度、色温等参数,为教室提供适宜的 光环境。
4、人机交互界面:方便用户对系统进行设置、调整和监控。
4、人机交互界面:方便用户对 系统进行设置、调整和监控。
1、系统搭建:根据设计思路,搭建硬件设备和软件环境,确保系统的稳定 性和可靠性。
2、数据采集:通过传感器采集教室内的光线、人流量等信息,将采集到的 数据传输给控制器。
三、研究问题和假设
本次演示的研究问题是:如何设计一种高效、节能、舒适的高校教室灯光的 智能控制系统?
假设的研究目标是:该控制系统能够根据教室内的环境因素和人员活动情况 自动调节灯光亮度,提高教学环境的舒适度,同时降低能源消耗。
四、研究方法
本次演示采用文献研究法和实证研究法。首先,通过文献研究法分析高校教 室灯光控制系统的现状和发展趋势。其次,通过实证研究法,以某高校教室为研 究对象,对所设计的智能控制系统进行实际测试和评估。
1、传感器和执行器:我们选用光传感器和人数传感器等设备,实时监测教 室内光线强度和人数,并使用执行器自动调节灯光的亮度和开关状态。
2、控制器:我们选用可编程逻辑控制器(PLC)作为核心控制器,实现系统 的自动化控制。
3、人性化操作界面:我们设计一个远程操作界面,方便用户根据实际情况 手动调节灯光亮度和颜色等参数。
与前人研究相比,本次演示所设计的智能控制系统考虑了更多的影响因素, 如人员活动情况、自然光线等。此外,我们所采用的控制算法也更加先进,能够 实现更加精准的灯光亮度调节。七、结论
本次演示通过对高校教室灯光的智能控制系统设计进行研究,发现所设计的 系统具有明显的优势,如提高教学环境舒适度、节约能源等。然而,系统仍存在 一些局限性,需要进一步完善。未来研究方向包括提高自然光线的识别精度、完 善系统的智能调节功能等。

教室灯光自动控制系统设计

教室灯光自动控制系统设计

教室灯光自动控制系统设计摘要针对学校教室用电浪费现象,本研究教室灯光的智能控制,分析了发展现状教室灯光智能控制的原理和方法,提出了基于单片机的教室灯光智能控制的设计。

该系统以AT89S52单片机为控制装置的智能部件,采用热释电红外传感器检测到人类存在和采用光敏电阻构成的电路检测环境光强度。

根据教室光线条件和人体的测量信号系统和环境光,系统可以做出合理、智能判断,然后控制教室照明电路的工作。

首先通过传感器检测教室门口是否有人活动,若有人则开启教室门口的灯,然后通过光照强度检测电路检测光照强度,其检测信号经过ADC0804转换为可提供单片机直接处理的数字信号,每个座位上安置机械压力开关,根据数字信号及压力开关的变化自动执行对LED的恒光控制,以实现照明的节能控制。

教室门口安装内外两个光藕,用于检测人员进入情况,统计教室人数。

这是一个有效的方法来避免浪费电的教室。

体积小,控制方便,可靠性高,特异性高、价格合理的优势使该系统满足大,中等技术学校教室灯光控制的要求,极大地达到节能的目的。

关键词教室灯光控制;热释红外传感器;光敏电阻;AT89S52AbstractAbstractThis study of intelligent control classroom lamplight, analyzes the current situation of the development of the classroom light of intelligent control principle and method, is proposed based on single-chip microcomputer intelligent control of the classroom lamplight design. This system to AT89S52 single chip computer as control device of intelligent parts, adopts heat release infrared sensor detects the release of human existence and adopts photoconductive resistance constitutes circuit testing environment light intensity. According to the classroom light conditions and the measured the signal of human body system and ambient light, the system can make reasonable and intelligent judgment and then controls the work of classroom lighting circuit. First by sensor detects whether the door of the classroom activities, if someone opens the door of the classroom lights, and then through the light intensity detecting circuit in light intensity, the test signal after converting ADC0804 can provide single-chip computer processing of digital signals directly, each seat on mechanical pressure switch, according to the digital signal and the change of the pressure switch automatically perform the LED constant light control, to realize the energy saving of lighting control. Inside and outside the door of the classroom to install two light lotus root, used to detect personnel to enter, statistics the number of the classroom.It is a effective way to avoid the classroom of waste electricity. Small volume, convenient control, high reliability, high specificity and price reasonable make this system satisfy the advantages of large, secondary technical schools classroom light control requirements and greatly reach energy-saving purpose.Keywords the classroom light control;heat release infrared sensor; photoconductive resistance; AT89S52;目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1教室灯光自动控制系统的发展现状 (1)1.1.1 国外灯光自动控制的发展状况 (1)1.1.2 国内灯光自动控制的发展状况 (1)1.1.3 教室灯光自动控制的发展现状 (2)1.2当前常用灯光自动控制系统简介 (2)1.3.本设计的题目来源 (3)1.4本设计的主要内容与目标 (3)1.5本章小结 (4)第2章教室灯光控制器简介及控制方案的分析 (5)2.1教室灯光控制器简介 (5)2.2教室灯光系统控制方案的分析 (5)2.3本章小结 (5)第3章教室灯光系统控制模块的硬件设计 (6)3.1本系统需要抗干扰的原因分析 (6)3.2本系统控制模块的硬件构成分析 (6)3.3本控制系统的主要硬件电路设计 (6)3.3.1 系统主控电路 (6)3.3.2 系统供电路 (7)3.3.3 数据采集电路 (8)3.3.4 数码管驱动显示电路 (11)3.3.5 数模转换电路 (13)3.3.6 人数流量计数器 (15)3.3.6.1 设计框图 (15)3.3.6.2 光控脉冲整形部分 (15)3.3.6.3 逻辑控制部分以及附加功能部分 (16)3.3.6.4 两光藕距离及其产生的脉冲 (18)3.3.6.5 逻辑电路部分及计数器的选用 (19)3.4本章小结 (20)第4章教室灯光自动控制系统软件设计与开发 (21)4.1本系统软件模块简介 (21)4.2系统监控主程序模块 (21)4.3数据采集模块 (22)4.3.1人体存在传感器的优缺点 (22)4.3.2数据采集软件设计的实现 (23)4.3.3人体存在传感器的抗干扰措施 (23)4.3.4人体存在传感器的安装要求 (23)4.4显示驱动模块 (24)4.4.1 74HC573锁存器的应用 (24)4.4.2显示程序设计 (25)4.5系统键功能和存储模块 (28)4.5.1键盘分析及其采集 (28)4.5.2键功能处理程序 (29)4.5.3按键程序 (29)4.6本章小结 (31)第5章教室灯光自动控制系统的仿真与调试 (32)5.1软件介绍 (32)5.1.1 proteus简介 (32)5.1.2 KEIL C51编译简介 (33)5.1.2.1 8051开发 (33)5.1.2.2 uVision3集成开发环境 (33)5.1.2.3 第三部分编辑器和调试器 (33)5.1.2.4 C51编辑器 (34)5.2仿真与调试 (35)结论 (39)参考文献 (40)谢辞 (43)附录 A (44)附录 B (45)第1章绪论1.1教室灯光自动控制系统的发展现状1.1.1国外灯光自动控制的发展状况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。

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void write_1602date(uchar date)
{
rs=1;
delay(5);
rw=0;
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en=1;
P0=date;
delay(5);
en=0;
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void write_1602com(uchar add)
{
rs=0;
delay(5);
rw=0;
delay(5);
en=1;
return returndate;
}
void init_1302() //1302芯片初始化子函数(2012-06-18,12:00:00,week7)
{
rst=0;
clk=0;
write_1302(WRITE_PROTECT,0x00); //允许写,禁止写保护
write_1302(WRITE_SEC,0x40); //向DS1302内写秒寄存器80H写入初始数00
write_1602com(0x80+2);
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/*****************1302程序********************/
#define WRITE_MIN 0X82
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#define WRITE_ZHO 0X81
#define WRITE_MON 0X88
#define WRITE_YEA 0X8C
#define WRITE_PROTECT 0X8E
1.2教室灯光自动控制系统的研究背景
随着社会经济和科学技术的发展,人类社会的进步越来越依赖于资源的开发与利用,然而与日俱增的能源需求和有限的资源数量形成了巨大的矛盾,能源短缺问题日益突出,成为一个国家经济发展的“瓶颈”。在寻找替代品、提高能源利用率和节约能源等几种缓解能源危机的途径中,节能无疑是符合可持续发展要求。
/*********ds1302写入程序*************/
void write_1302(uchar addr,ucharst=0;
clk=0;
rst=1;
//发送地址
for(i=0;i<8;i++)
{
clk=0;
ACC=addr;
io=ACC0;
addr>>=1;
系统设计说明书
题目:教室灯光自动控制系统
学校:昆明理工大学
学院:信息工程与自动化学院
专业:电子与通信工程
学号:
学生姓名:
成绩:
2014年12月14日

1.1教室灯光自动控制系统的研究目的
随着社会进步和科学技术的不断发展,人们的生活水平也在不断提高,导致用电负荷的加剧,人类社会的进步越来越依赖于资源的开发和利用。又由于近几年世界出现的能源危机,以及与日俱增的能源需求,因此,能源缺乏成为世界面临的严重问题,尤其对于我国这样的人口大国来说尤为重要。在寻找替代品、提高能源利用率和节约能源等几种缓解能源危机的途径中,节能无疑是符合可持续发展的要求。
//write_1302(WRITE_DAY,0x02);//向DS1302内写日期寄存器86H写入初始数18

2.1
教室灯光自动控制系统主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分是设计的前提,是整个系统执行的基础,为软件部分提供程序运行的平台。软件部分是对硬件部分所体现的信号加以采集、分析、处理,是实现所希望系统达到预期效果必不可少的一部分。通过硬件与软件配合使用,并结合相应外界可能出现的干扰对其进行消除和改进,最终实现控制系统所希望实现的各项功能的智能照明系统。
中国十二五规划已经将城市绿色照明规划纳入重点,该规划除了强调控制污染和产品回收的问题,还着重强调节能降耗,节能新产品的设计等内容,说明我国已经对照明系统方面的节能十分重视,教室照明系统的研究正逐步发展。目前,我国的照明用电约占世界总用电量的13%左右,采用高效照明产品代替传统的低效产品可节电60%-80%。如今,北京正大力推行绿色照明工程,已推出上百万只绿色照明光源和部分节能电器。另外,我国各类院校中,由于同学们的自觉节能意识薄弱,在光线足够强时也开着灯,上完课教室空无一人时灯还亮着的现象普遍存在,而且节能规划极为欠缺,教室的灯光控制完全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。
/*uchar code temp0[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};*/
uchar miao,fen,shi;
uchar number;
sbit S1=P1^0;
#define READ_SEC 0X81
#define READ_MIN 0X83
#define READ_HOU 0X85
#define READ_DAY 0X87
#define READ_ZHO 0X8B
#define READ_MON 0X89
#define READ_YEA 0X8D
#define WRITE_SEC 0X80
英国城市大型彻夜灯光照明现象很少见,无论公司和政府部门,都没有虚浮华丽的所谓“照明工程”。夜晚漫步在伦敦街头,看不到大面积光华淌泻与楼体通明的景观,所有照明都基本以不影响人们的正常生活节奏为准。许多店铺橱窗的灯光在打烊后会全部关闭,有些店铺还采用定时关灯装置。在政府住宅楼和公寓楼内,楼道里的公用灯也大多采用自动断电装置。作为提高能源使用效率最重要的途径之一,德国政府努力推动能源公司实施“供热供电结合”,鼓励能源公司将发电的余热尽可能用于供暖。2002年,德国颁布了促进“供热供电结合”的法规,根据这一法规,政府向实施该措施的能源公司,尤其是小型能源公司提供补助,帮助他们置办相应设备。中国城市每年用于公共照明的能源支出高达280多亿,节能空间巨大。其中路灯照明能耗占30%以上。发展城市道路照明的同时,路灯以供街道照明以外,还大力兴建了不少景观照明工程,美化城市的夜景,但同时也带来了能耗的极大浪费。
2.2
教室灯光自动控制系统,以环境光线强度和人体存在作为主要输入参数,同时结合对AT89C51单片机的软硬件进行控制,可以实现自动控制室内灯光的开与关。当环境光线充足时,无论有无人,教室灯光均不亮;当环境光线较弱时,根据教室内人数决定打开灯的数量。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。另外,为了防止学生学习时间过长而作息不规律的问题,还设置了时钟电路和超时报警电路,在LCD显示器上显示当前时间,当22点时会报警一次,提醒该休息了,延时20秒后蜂鸣器会自动关闭。
write_1302(WRITE_MIN,0x59);//向DS1302内写分寄存器82H写入初始数00
write_1302(WRITE_HOU,0x21);//向DS1302内写小时寄存器84H写入初始数12
//write_1302(WRITE_ZHO,0x01);//向DS1302内写周寄存器8aH写入初始数4
P0=add;
delay(5);
en=0;
}
void init_1602()
{
write_1602com(0x38);
write_1602com(0x0c);//开显示,不显示光标,光标不闪烁
write_1602com(0x04);//读或写一个字符地址指针不加一,不移屏
write_1602com(0x01);//清屏
2.2.2
此系统的软件设计主要包括环境光采集模块设计、红外传感器模块设计、时钟模块设计以及LCD显示模块设计,而环境光采集模块和红外模块是通过键盘来模拟的。系统软件用C语言实现,源程序如下:
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
clk=1;
}
//发数据
for(i=0;i<8;i++)
{
clk=0;
ACC=dat;
io=ACC0;
dat>>=1;
clk=1;
}
rst=0;
}
/*********ds1302读出程序*************/
uchar read_1302(uchar temp)
{
uchar returndate,i;
sbit S2=P1^1;
sbit S3=P1^2;
sbit rs=P2^0;
sbit rw=P2^1;
sbit en=P2^2;
sbit rst=P2^5;
sbit clk=P2^7;
sbit io=P2^6;
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