教室灯光控制系统-毕业设计 刘祥最终.doc

宜宾职业技术学院 毕业设计 教室灯光自动控制系统设计 系 部_______________________ 专 业 名 称_______________________ 班 级_______________________ 姓 名_______刘祥________________ 学 号 指 导 教 师__________刘桂林_____________ 年 月 日 摘要 本课题主要是处理室内灯光的控制，节约能源的问题，尤其是针对当前社会室内灯光的智能控制方面的发展缓慢的现状。本课题详细分析了室内灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机和模拟电路相结合的室内灯光智能控制系统的设计思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件装置和相应软件。 该系统以AT89C52单片机作为主控制装置的“大脑”，采用热释红外人体传感器检测人员的存在与否，采用光敏电阻构成的电路检测周围环境的光照强度。以室内人员数目作为打开照明灯的条件，系统通过对人体的存在信号和周围环境光强信号的识别和智能判断，实施对室内照明调节的智能控制，避免了室内照明用电的大量浪费。同时还采用了软/硬件的“看门狗”技术等抗干扰措施。单片机软件程序部分采用C语言编写，采用模块化结构设计、条理清晰、通用性强，便于改进和扩充。 该系统具有一下优点：体积小，控制简单，可靠性高，专用性强，性价比高等优点，可以满足各类室内灯光控制的要求，最大程度的达到节约能源的目的。 关键词:人体；红外线；传感器；自动控制；热释电 1.引言 1.1本课题研究的意义 随着当今社会经济和科学技术的飞速发展，我们的生活水平也在不断的快速提高，致使用电负荷的日益加剧，而当今世界全球性的能源危机，能源缺乏已成为全世界所面临的严峻问题。尤其对我国来说非常严重。伴随着各类室内、楼盘、公司的扩建，室内照明的需求也变的越来越多，而室内照明的管理不能及时到位，往往会造成电能的大量浪费。因此，提高室内用电效率就成为首要考虑的一大问题。 目前对灯光的智能控制系统，国内外己经开始采用，但于对室内灯光的控制，尤其是我国室内灯光的智能控制尤为缺乏和不完善，依然是传统的人工管理。各类大、中专院校不断扩招，教室不断扩建，室内的用电负荷急剧加大，室内用电管理不完善，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。而且，伴随着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。所有这些使得室内灯光控制也应该朝着智能的方向发展。于是，开发简便、实用的室内灯光自动控制系统便具有非常重要的实际意义。 1.2国内外室内灯光控制系统研究的现状及问题 世界上各地发电的主要原料还是煤炭、石油和天然气，而丹麦在能源利用方面的成功经验为大家提供了很好的借鉴。从1974年以来，尽管丹麦国民收入比以往增长了50%，然而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。他们不断地研发、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。因而，使他们的能源使用总效率达到了90%。丹麦政府非常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。根据数据显示，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。而且，有欧司朗一斯维尼亚公司也在不断的推出新型高输出的荧光灯，节约6%的总系统用电功率，并具有更高的光通和平均光通量。飞利浦照明公司推出的新型陶瓷金卤灯代替过去的卤钨灯，可以节约60%的电能。这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越来越严重。虽然我国能源总储量不低，但是，由于我国人口众多，所以人均储量较少，单位产值的能耗高达发达国家的3-10倍。因此，能源问题已成为制约我国国民经济高效发展的关键问题。从保护环境和自然资源角度出发，节约能源问题也是我国长期可持续发展战略中的一个关键因素。鉴于能源问题的重要性，我国在绿色照明工程新闻发布中声明，绿色照明工程在未来五年间将在全国公用设施、宾馆、商厦、居民住所等全国建筑物中推广1.5亿只节能灯，节约电能290亿度电。上海、河北等一些地方采取政府对节能灯的大宗采购每只补贴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