基于单片机的社区照明控制系统毕业设计方案.doc

毕业设计方案 题 目学 院 专 业 班 级 学 生 学 号 指导教师 二〇一五 年 月 专业 通信工程 学生 徐永芳 学号 20111221321 设计题目 基于单片机的社区照明控制系统的设计 一、选题背景与意义1. 选题的背景、目的、意义 随着社会的快速发展，能源消耗量逐年上升，照明用电水平也逐年提高，对日益增长的用电负荷和电量的需求，如不采取照明节电措施，势必会造成相当大的用电缺口，因此，建筑照明节能势在必行。我们从最初只提供亮度的基本功能到现在产生了多方面的需求：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；施工方面要求安装简单、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。 能源短缺一直都是我们所面临的重大问题。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的方向。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造作方便、价格低廉、便于大面积推广的新型节能方案。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了灯具使用时间，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，这种一味的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。 2. 国内外研究现状、水平及存在的问题 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热门课题。以下是几种新型照明控制系统： （1）基于射频技术的无线网络智能照明控制系统 系统采用了分几组网的方式，由有线和无线通信两种网络组成。整个系统由PC、Atmega8单片机、无线射频模块RF905以及照明控制模块组成。使用有线网络来直接连接上位机与下位机。附近的下位机和分机则采用无线信道通信，这样不但可以减少物理线路的连接，而且还可以增加通信的可靠性。 （2）基于红外技术的智能照明控制系统 系统由AT89S51单片机、热释电红外传感器检测模块、光电检测模块、执行控制模块（继电器、手动开关）等组成。通过光电检测模块和热释电红外传感器检测模块采集室内光照强度、人数分布等信息，并送至单片机，通过单片机来实现智能化。此系统能根据实际需要来控制照明灯的开关，可大幅度降低电能的浪费，而且成本低廉，达到了环保节能的目的。 （3）基于CAN总线的智能照明控制系统 该系统的上位机采用了工业控制计算机，主要负责接管系统数据、发送控制命令、实时显示系统工作过程等。下位机是各智能节点，微处理器AT89C52单片机，负责每个照明区域的现场数据检测和工作状态控制等。CAN总线设计思路独特、性能优良、可靠性高。 （4）基于ZigBee和模糊控制的新型室内照明控制系统 整个系统包括ZigBee无线传感器网络、基站和远程监控中心。利用传感器来采集亮度、人员位置信息，并利用ZigBee无线传感器网络输入到基站PC机。基站PC机自动分析处理相关信息，计算所需引入的自然光量以及补充的人工照明量，从而确定照明模式，并通过ZigBee输出结果，从而实现室内照明的自动控制。 二、设计内容1.设计要求本设计的内容是利用单片