3应用与展望.ppt

LOGO “ Add your company slogan ” 河南理工大学第三届大学生节能减排社会实践与科技竞赛作品 教 室 照 明 自 适 应 控 制 系 统 电 气 工 程 与 自 动 化 学 院 作品摘要 创新点 使室内照明情况能够根据光强情况和是否有人而实现自动控制。 技术关键 根据红外传感器和光照度传感器来采集信息，并采用合适的控制算法，来实现灯光设备的合理开停和亮度调节。 技术指标 1.改变教室灯光无法实现对自然光自适应控制的现状。 2. 各个智能节点的硬件电路结构。 3. 控制器对自然光和对人自适应控制的算法。 作品的科学性和先进性 自适应照明控制系统根据环境光照和人员 情况实现教室照明符合人眼最佳视觉效果 节能减排，环境友好 使用方便，降低成本 采用白色LED灯作为光源， 使用寿命长，功耗低，无污染 作品推广应用的可行性分析 目前，智能照明控制系统的研究与应用已经取得了一定的进展，也有很多好的产品出现，从技术到硬件相比以前有了很大的提高，工业生产中已有一些成熟的产品已投入使用。而智能照明控制系统技术应用到学校，目前还比较少见，发展前景巨大。 对于本课题所研究内容，现在已经在其它系统上有了初步的应用。根据本系统的特点，上述理论与分析方法应用在本系统中，执行起来是完全可行的。 教室照明自适应控制设计 1.研制背景 及意义 2.设计方案 3 系统应用 与展望 1 研制背景及意义 研制背景 白光LED的发光效率正在逐步提高，商品化的器件已经达到白炽灯的水平，且白色LED还具有低功耗、无污染、长寿命、耐振动等鲜明特点。在全球能源短缺的情况下，白光LED在照明市场的前景备受全球瞩目，必将发展为第四代电光源。 1 研制背景及意义 研制意义 本系统是基于AT89S52单片机的照明控制系统，构成全分散式微机灯光控制系统，有效地解决了一些照明控制系统的不足。该系统技术先进，成本低，能起到节能减排，方便管理的效果，达到良好的经济效益。 2 作品设计方案 2.1 硬件设计 ： 1.红外传感器 2.光亮照度传感器 3.?控制单元 4. 人机接口 5.?驱动电路 6. 开关电路 设计方案 2.2 软件设计： 1. 判断人员有无模块 2. 控制算法模块 3. PWM调光模块 4. 人机接口程序 2.1 硬件设计 系统框图 2.1 硬件设计 1.红外检测人部分 构成电路的主要元器件为HC-SR501人体红外感应模块、NPN8050三极管和二极管等。当有人进入感应范围则输出高电平约3.3V，人离开感应范围则自动延时并关闭高电平。当确定有人后，输出的高电平送NPN8050三极管的基极，然后三极管导通，起反向器的作用，送单片机P2.0管口低电平并且指示灯亮。 2.1 硬件设计 1.光采集电路 光采电路主要构成的元件器是光敏电阻5537和ADC0804等。光敏电阻随着光照的不同而阻值不同，其分压也就不同，从而对光的强度进行实时的检测。经过反复的测试，将阻值分为几个不同的区域，这些阻值区域对应相应的电压范围，电压经ADC0809后成为数字量送单片机P1口。 2.1 硬件设计 3. LED灯信号控制电路 我们采用电磁式继电器控制LED灯亮与不亮的信号。由于单片机端口输出的电流无法使电磁式继电器的线圈闭合，经过测试电磁式继电器线圈闭合的电流大约为60-70mA，我们采用NPN8050三极管作为放大器以驱动线圈闭合，由于继电器的线圈是感性负载，为保护三极管我们要在其两端反并联一个IN4007作为蓄流作用。当控制照明LED的端口P2.3，P2.4，P2.5有指令输出时（高电平），NPN8050导通，线圈闭合。 2.1 硬件设计 3. LED灯的驱动电路 LED灯的驱动有恒压与恒流两种驱动方式。LED特性是随着电压波动电流变化大，这样很容易烧坏LED。因此我们采用的是恒流驱动方式。 经过变压，整流，滤波，稳压后得到+12V的电压。然后采用恒流芯片LM317得到300mA的恒流源。 2.1 硬件设计 3. LED灯PWM调节电路 我们采用脉冲宽度调制方式（PWM）来调节LED灯的亮度，根据采光的值来调整占空比（周期不变），使电子开关不断的闭合与断开，其开断频率可以到达很高，从而控制流过LED的平均电流，以到达控制LED亮度。 硬件上采用三极管作为电子开关。 2.1 硬件设计 3. LED灯PWM调节电路 2.2软件设计 系统流程图 3 应用与展望 应用 该系统主要使用在教室能室内场所，使室内照明情况能够根据天气情况和室内人员数