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基于无线传感器网络技术的智能灯光控制系统

基于无线传感器网络技术的智能灯光控制系统

2012年6月(下)

随着我国经济的快速发展,第三产业的崛起,人们对于各项体育、娱乐、休闲设施的需求增大,因此各类场馆的场地照明设备要求越来越高。传统的照明设备是基于声或者光的控制,大多数灯控设备都是架设有线连接,设备的耗材很高,而且需要聘用许多工作人员来参与灯控管理,这些设施技术陈旧、落后,电能消耗大,手动开关误操作多,工作效率无法达到最佳。

为了实现灯控系统的优质、人性化的便捷服务,设计了无线智能灯控系统。这个系统适用于各类大型场馆的照明要求,尤其对于有远距离控制管理要求的场馆,这种产品是以单片机为控制核心,在设计的时候以主从两组单片机为例,通过对从机单片机编程控制,使其和主机单片机通过无线模块进行通信。该系统具有环保、节能、管理灵活方便的优点。

1智能灯控系统硬件电路设计1.1系统结构

本系统的主机部分总体设计分为四个模块:由STC12LE5A60S2单片机为控制核心,外接无线传输模块、按键控制实现手动操作控制、串口通信模块、液晶显示模块等构成,从机部分单片机控制和无线传输模块与主机部分相同,此外添加了人体感应电路和可见光控制电路作为传感器节点的信息采集模块,除微处理器控制中心外,其他模块集成灯头部分作为产品,还有具体灯光设备构成。通过单片机对无线模块的发送指令信息,达到对各个从机节点的控制,并通过无线传感器网络反馈给主机,通过主机的上位机进行管理并显示在液晶屏上,实现了主机控制的功能。

本设计采用低功耗芯片STC12LE5A60S2作为主控芯片,它是一个低功耗、高性能CMOS 8位单片机,通过按键作为输入控制,用NRF2401来实现单片机与单片机之间的无线通信控制,达到主控部分向网络节点逐级的信息传递,将上位机的控制信息发送至终端节点设备控制照明设备;同时还能实现由无线网络节点的信息采集,将各个照明设备的使用信息反馈给主机,显示在液晶屏上,从而实现了无线传感网络智能灯控的目的。图1-1为主机电路模块,图1-2为从机电路模块。

图1-1主机电路模块

图1-2从机电路模块

1.2控制系统设计

控制系统是智能灯控系统的主要组成部分。它负责上位机与路灯控制器的信息传递,是系统信息交换的枢纽部分。智能路灯控制器既负责上位机和单片机的信息交互,也可以单独对某一路路灯进行控制。它与上位机采用串口通信来完成数据的传输。这样既可以实现远程通信,也可以节约线路成本。

本设计采用一个主机控制电路控制很多从机传感器节点的灯控电路,此灯控电路分为两部分,一部分为主控电路,另一部分为传感器节

点电路,当系统有控制请求时,按动主控电路的按键,主机的单片机发出相应的指令使得主机无线模块发送该数据,通过无线传输网络的传输,从机的无线模块接收到该收据后,分析该数据是否是传给自己,如果是,送到从机微处理器芯片,这时从机就会根据该指令控制相应灯的亮暗程度;如果不是,则通过从机的无线传输模块逐级传递,直到到达真正需要执行该指令的传感器节点。

1.3无线传输模块

在实际运用中,考虑有线的成本较高,,所以此设计电路采用无线模块作为传输工具,通过主机对从机结点的发送与接收,实现无线网络传输。在本设计中采用NRF24L01无线通信模块,它具备体积小、功耗低、较少外设的优点。它NRF24L01是一款工作在2.4~2.5GHz 频段的单片无线收发芯片,它的频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置,用以完成数据的收发工作,同时还具备极低的电流消耗,在掉电模式和待机模式下电流消耗更低。

1.4传感器信号采集模块

从机节点部分采用人体感应电路,利用红外辐射实现全自动感应人体,感应模块采用双元探头。当有人进入红外感应区域时,红外光谱到达双元的时间、距离出现了差值,感应模块就输出高电平给微处理器模块,通过微处理器发出相应指令控制灯光开启,当人离开红外感应区域时,感应模块输出低电平给微处理器使其控制灯光关闭,同时将灯光开闭信息通过无线传输模块向主机传递。从开启到闭合的信息经由从机控制微处理器传递给从机无线传输模块并传输出去,通过主机无线传输模块的接收,由主机微处理器和上位机通信,由上位机进行统一信息管理。通过无线传输网络,主机上位机可以实时监控各个分布节点的照明开闭的状态。

从机部分也采用了LX1970为核心的可见光亮度传感器,作为分布节点的照明自动开启装置,使从机传感器节点照明系统在光照不足时自动开启,光照充足时自动关闭。

2系统软件设计

本系统软件设计采用模块化程序结构,由数据采集模块、无线通信控制模块、主机监控中心模块构成的。其中,数据采集模块在从机上,即无线传感器节点单片机上,它负责灯光的开启和关闭同时将此信息进行无线传输到主机控制部分;无线通信控制模块负责主机节点和从机节点的信息传输,除了在数据采集时由从机向主机发送信息外,还可以把主机的控制信息及时以无线形式发送给从机节点;主机控制中心控制节点的工作状态,对下位机发送的灯光开闭信息数据进行处理、显示

等。

3总结

本设计开发一种经济实用型的无线智能灯控产品,对无线网络智能灯控系统实际方案做了深入设计,开发出以STC12LE5A60S2单片机为核心,采用NRF2401无线模块进行通信,本设计电路简单且易于管理,集成度高、体积小、功耗低、节约电能并且价格低廉,开发周期短,调试方便,具有现实意义。

作者简介:吉李满,1973年生,女,讲师,研究方向为通信。

基于无线传感器网络技术的智能灯光控制系统

吉李满

(吉林工程技术师范学院信息工程学院,吉林长春

130052)

[摘要]本文详细介绍了一种基于单片机的无线智能灯控系统,可以用于活动场地较为宽广的建筑内照明使用。该系统是以单片机控制无线

模块为核心技术,通过主机和从机无线模块之间的相互通信来实现灯光的智能控制。本系统安装和使用方便,性能稳定,性价比高,具有非常广阔的应用前景。

[关键词]单片机;智能控制;无线传输

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智能照明系统设计

智能照明系统的设计 1引言 随着人民生活水平的不断提高,人们对工作和生活环境的要求越来越高,同时对照明系统的要求也越来越高。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例,节约能源和提高照明质量是当务之急。照明用电作为电力消耗的重要部分,已经占到了电力消耗的10%左右,并且随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高,照明用电还将不断增加。[1] 传统照明技术受到了强烈冲击。一方面,由于信息技术和计算机的发展对照明技术的变化提供了技术支撑;另一方面,由于能源的紧缺,国家对照明节能越来越重视,新型的照明技术得以迅速发展,以满足使用者节约能源、舒适性、方便性的要求。 智能照明系统是最先进的一种照明控制方式,它采用全数字、模块化、分布式的系统结构,通过五类控制线将系统中的各种控制功能模块及部件连接成一个照明控制网络,它可以作为整个建筑物自动化管理系统(BA系统)[2]的,一个子系统通过网络软件接入BA系统,也能作为独立系统单独运行,在照明控制实现手段上更专业、更灵活,可实现对各种照明灯的调光控制或开关控制,是实现舒适照明的有效手段,也是节能的有效措施。 智能照明系统可对白炽灯、日光灯(专用镇流器)、节能灯、石英灯等多种光源调光,满足各种环境对照明的要求。适用范围有:大型公共建筑,如会展中心、航站楼、客运站、体育场馆、大型商场等;博物馆、美术馆、图书馆等文化建筑和教学建筑;星级酒店和高档写字楼的宴会厅、多功能厅、会议室、大堂、走道等场所。 通过采用智能照明系统,可实现以下控制功能:

(1)时钟控制:通过时间设定实现各照明区域的不同控制。 (2)调光控制:通过照度探测器和调光模块,达到各区域照度值始终在预先设定值范围。 (3)区域场景控制:通过控制面板和调光模块,实现各照明区域的场景切换控制。 (4)动静探测控制:通过动静探测器和调光/开关模块,实现各照明区域的自动开关控制。 (5)手动遥控器控制;通过红外线遥控器,实现在正常状态下各区域内的照明灯具的手动控制和区域场景控制。 (6)应急照明控制:系统对特殊区域内的应急照明所执行的控制。 3智能照明控制系统原理与组成 智能照明系统是基于计算机控制平台的全数字、模块化、分布式总线型控制系统。中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信,利用总线使照明、调光、百叶窗、场景、控制等实现智能化,并成为一个完整的总线系统。可依据外部环境的变化自动调节总线中设备的状态,达到安全、节能、人性化的效果,并能在今后的使用中根据用户的要求通过计算机重新编程来增加或修改系统的功能,而无须重新敷设电缆,智能照明控制系统的可靠性高,控制灵活,是传统的照明控制方式所无法做到的。 智能照明的系统通常主要由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC接口、时间管理模块、手持式编程器、监控计算机(大型网络需网桥连接)等部件组成。 线路系统:总线式智能照明简单的开关特点:负载回路连线接到输出单元的输出端,控制开关用五类线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量,控制开关不受影响;开关距离较远时,只须加长控制总线的长度,节省大截面电缆用量;可通过软件设置多种功能(开/ 关、调光、定时等)。总线式智能照明系统双控电路特点:实现双控时只需简单地在控制总线上并联一个开关即可;进行多点控制时,依次并联多个开关即可,开关之间仅用一条五类线连接,线路安装简单省事。 控制方式:智能照明控制,采用低压二次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景(各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。 照明方式:智能照明控制系统采用“调光模块”,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同的舒适的氛围。

教室灯光智能控制系统

武昌理工学院 本科毕业设计(论文) 题目:教室灯光智能控制系统 学院:信息工程学院 专业:自动化 学号:20114224007 学生姓名:马克勤 指导教师:吕晓雁 二○一四年十月二七日

教室灯光智能控制系统 马克勤 摘要 随着社会的快速发展以及能源的消耗,为了有效利用教室灯光、节约能源,利用单片机设计作为控制核心的教室灯光智能控制系统,能根据学校作息时间、光照情况自动调节教室灯光的打开或关闭。该系统要具有很好的人机交互界面,能对教室灯光进行智能控制。本系统程序部分采用C语言编写,模块化结构设计、条理清晰、通用性好,便于改进和扩充。该系统具有体积小,控制方便,可靠性高,针对性强,性价比高等优点能够满足各种大、中专院校教室灯光控制的要求,也可以很大程度的达到节能目的。 关键词:红外线;传感器;单片机

The classroom lighting intelligent control system Ma ke Qin Abstract With the rapid development of society and the energy consumption, in order to effectively use the classroom lighting, saving energy, using single-chip microcomputer as a control core of the classroom light intelligent control system, can according to the school calendar, illumination condition automatically adjusts the classroom lights on or off.The system has good man-machine interface, can the classroom light intelligent control. This system is partially written using C language, modular structure design, clear, good commonality, is advantageous for the improvement and expansion. The system has small volume, convenient control, high reliability, the pertinence, higher cost performance can meet the requirements of classroom lighting control all kinds of large, secondary technical schools, can greatly to achieve energy saving. Key Words:infrared ;The sensor ;Single chip microcomputer

智能照明控制系统方案

灯光控制系统方案

一、系统概述 系统原理概述 系统所有的单元器件(除电源外)均内置微处理器和存储单元,由一对信号线(UTP5)连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能,通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时,输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播,所有的输出单元接收并做出判断,控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源,还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时,通过专用接口 元件及软件,可能 直截接入电脑进行 实时监控,或接入 以太网进行远程实 时监控。因此在设 计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制,模块化结构,可靠性高。任何控制模块均内置CPU,每个输入模块(场景开关、多键开关、红外传感器等)都可直接与输出模块(调光器、输出继电器)通讯(发送指令→接受指令→执行指令),避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成 诺雅照明控制系统是一个开放的系统,通过专用接口软件,可方便地与其他系统连接,如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。

中央监控计算 机 Networ k Interface 网络接 系统结构图 网络接口 MR BA 中央监控计 局

二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点: 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板,根据一天中的不同时间,不同用途精心地进行灯光的场景预设置,使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景,使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计,能营造出一种温馨、舒适的环境,增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣,从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感,不同色彩的环境气氛,不仅使学生有个很好的学习环境,而且还可以产生一种艺术欣赏感,对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理,根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置,不需要照明的时候,保证将灯关掉;在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮,智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明;系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮,或达到所要求的亮度,从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高,其寿命则成倍降低。反之,灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此,适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有效途径。智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压,使灯具不会因上述原因而过早损坏。还可通过系统人为地确定电压限制,提高灯具寿命。智能照明控制系统采用了软启动和软关断技术,避免了灯丝的热冲击,使灯具寿命进一步得到延长。 智能照明控制系统能成功地延长灯具寿命2-4倍。不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,有效地降低了照明系统的运行费用,对于难安装区域的灯具及昂贵灯具更具有特殊意义。 三、设计依据 《民用建筑设计通则》GB503522005 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

设计名称:智能照明控制系统组别:第五组 组长:XX 组员:XX

基于单片机的智能照明控制系统设计 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、智能家居等行业,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。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..

智能照明系统设计方案

智能照明系统 1、概述 办公环境不仅要有足够的工作照明,更应营造一个舒适的视觉环境,减少光污染。现代办公楼的照明已经成为直接影响办公效率的主要因素之一,因此,越来越引起人们的高度重视。做好照明设计,加强照明控制设计,已成为现代智能办公大楼的一个重要内容。据国内外有关资料介绍,办公照明用电量占整幢大楼能耗的约1/3,办公照明的设备费用(包括照明器件和配布线工程费)约占电气工程费用的10%以上,因此选择合理的照明方案,配置先进的控制系统,不仅能大大简化穿管布线的工作量,而且能有效地节约能源,降低用户运行费用,提高大楼管理水准,具有极大的经济意义和社会效益。在一些欧美发达国家,照明系统的智能化控制已成为智能化大楼不可分割的组成部分,而且应用范围越来越广。 智能照明控制系统的技术,随着现代建筑技术的发展而不断更新以适应各种建筑结构布局,不同灯具的选配,实现多样化的控制模式。由于这是一个开放式的系统,采用标准接口可以方便地与其它系统诸如BA、安保、消防等相互连接完成系统集成功能;同时利用系统配备的监控软件,大楼管理工作人员借助“友好”的用户界面,能极其方便地遥控、监控大楼所有控制设备的工作状态。 2、智能照明系统 长期以来智能照明在国内一直受到忽视,绝大多数建筑物仍然沿用传统照明控制方式。部分智能区域照明和定时开关功能,很难实现调光、场景控制等负责多变的功能,澳洲奇胜的C-BUS正是为了满足这些更高的照明需求而开发出来的新一代智能照明控制系统。就照明管理系统而言,它不仅要控制照明光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合做出相应的灯光处理,而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升照明环境的品质,确保在建筑物里工作和生活群体的舒适和健康。

智能灯光控制系统

. 测量与控制系统课程设计 题目基于单片机智能灯光控制系统姓名 学号 专业 年级 指导教师 实验教室 机械工程学院 2018年 12 月 20 日

目录 摘要 (2) ................................................... 错误!未定义书签。 1 绪论 (3) 1.2课题现状 (3) 1.3课题意义 (3) 2 总体方案设计 (4) 2.1热释电传感器的简介 (5) 2.1.1信号采集处理模块 (7) 2.2 光检测电路设计 (9) 2.3 单片机部分 (9) 2.3.1STC89C52单片机简介 (9) 2.3.2单片机的引脚功能描述 (10) 2.3.3单片机的时钟电路与复位电路设计 (11) 2.3.4 单片机最小系统 (12) 2.5 电源模块 (13) 3 软件的程序实现 (14) 3.1软件设计语言的选择 (14) 4 硬件调试和遇到的问题以及本人任务分工进行情况 (15) 5 电路的调试 (15) 6 总结评价与心得体会 (16) 参考文献 ........................................... 错误!未定义书签。附件一:总体原理图设计 . (17) 附件二:元器件清单 (17) 附件三:程序源代码 (18) 1

摘要 随着现在社会的发展,时代进步,高新技术的快速融入,人们的生活发生了巨大的改变,人们置购了大量高新技术的产品,许多高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律。 智能灯光控制系统由单片机最小系统、人体感应模块、关照强度模块、灯光控制模块、电源模块和灯泡组成。本文以STC89C52单片机为核心,通过利用光照度和红外人体感应相结合主动与被动的探测方法,现了室内无人或者关照充足时灯光自动光灯,有人到来且光照不足时自动开启灯光。当人们进入家门或走出公寓,楼道灯延时一分钟后会自动熄灭。在白天,即使有人走过时,灯也不会亮,可以达到节能的目的。 关键词:人体感应、智能灯光控制、光强度检测 2

医院智能照明控制系统方案

医院 智能照明控制系统建议方案 1、系统概述 “节能、智能科技与美学,21世纪建筑业的主题。” 现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%,建筑界已经引入“绿色”照明的概念,其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应和动静传感器等新技术。 随着人们财富的积累,生活水平的不断提高,对健康越来越重视。人们在生病时不但要求有好的医生和好的治疗,也要求有好的治疗环境。国家投入巨资进行医院的建设与改造。伴随医疗改革的推进,医院面临激烈的竞争。医院除了提高诊治水平和医德医风外,还需提高病人一个温馨的医疗环境,良好的医疗服务。 2、系统功能和优点 智能照明控制系统在医院中应用的功能和优点:

1、实现照明控制智能化 采用智能照明控制系统后,可使照明系统工作在全自动状态,系统将按预先设置切换若干基本工作状态,根据预先设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。当夜幕降临时,系统将自动进入“傍晚”工作状态,自动地极其缓慢地调亮各区域的灯光。 此外,还可用手动可编程控制面板,根据一天中的不同时间,不同用途精心地进行灯光的场景预设置,使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景,随意改变各区域的光照度。 2、节约能源,降低医院运营费用 约能源和降低运行费用是当今社会的主题。随着社会经济的快速发展,人民生活水平和医疗水平的不断提高,人们对医院的现代化水平和环境要求越来越高,医院的电能消耗也越来越大,节能已成为各医院关注的一个问题。由于智能照明控制系统能够通过合理的管理,根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置,不需要照明的时候,保证将灯关掉;在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮,智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明;系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮,或达到所要求的亮度,从而大大降低了医院的能耗。 3、美化环境 好的灯光设计不仅可以为医院营造出一种温馨、舒适的环境,提高医护人员的工作效率,也能为病人提供一个舒适的环境,减少病人的病痛。利用灯光的颜色、投射方式和不同的明暗亮度可创造出立体感、层次感,给病人一种艺术欣赏感。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高,其寿命则成倍降低。反之,灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此,适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有效途径。智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压,使灯具不会因上述原因而过早损坏。还可通过系统人为地确定电压限制,提高灯具寿命。智能照明控制系统采用了软启动和软关断技术,避免了灯丝的热冲击,使灯具寿命进一步得到延长。 智能照明控制系统能成功地延长灯具寿命2-4倍。不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,有效地降低了照明系统的运行费用,对于难安装区域的灯具及昂

基于PLC的校园照明智能控制系统设计

摘要 目前,大多数校园照明系统仍然使用人工控制,大学的电能消耗中,照明用电占了绝大部分,工作时间长,且常采用手动控制方法,造成了浪费,其缺点是控制复杂、修理困难、容易发生误动作。针对这种情况,本设计使用西门子S7-200 PLC代替传统的人工控制校园照明系统。采用了PLC智能控制,系统稳定可靠,完全满足学校的照明要求,校园照明系统主要有道路控制输出信号、景观灯输出信号、公共绿地输出信号,根据PLC控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图及编写校园照明智能控制系统梯形图控制程序。最后经过模拟仿真运行,能够实现当设备发生故障或出现某些不正常运行情况时,由自动控制变换人工控制,在排除故障后再次实现自动控制满足照明智能控制系统的要求。通过测算,每年节约电能达25%以上,灯具的使用寿命也有所提高,系统稳定可靠,完全满足了学校的照明要求,达到了预想的结果。 关键词:照明系统西门子S7-200 输出信号智能控制节能

Abstract At present, most campus lighting systems still use manual control, University of electric energy consumption, lighting electricity accounted for the vast majority, long working time, and often uses the method of manual control, resulting in a waste, the disadvantage is the control of complex, difficult, error prone repair action. In view of this situation, the artificial control of campus lighting system uses the design of Siemens S7-200PLC instead of the traditional. The PLC intelligent control, the system is stable and reliable, fully meet the requirements of the school campus lighting, lighting system main road control output signal, the output signal of the public green space landscape lamp, the output signal, according to the I/0 distribution and rendering lighting system flow chart and the preparation of intelligent lighting control system of campus ladder diagram of control program for the PLC control theory. Finally through the simulation operation, can be achieved when the equipment failure or some abnormal operating conditions, by automatic control transform manual control, automatic control meet again intelligent lighting control system requirements in troubleshooting. Through the calculation, annual savings of electricity can reach above 25%, the service life of the lamp is increased, the system is stable and reliable, fully meet the school lighting requirements, to achieve the desired result Keywords: Lighting system Siemens the output signal of the S7-200 intelligent control Energy saving

智能照明控制系统的设计

基于单片机实现智能照明控制系统的设计 摘要 随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高,为方便生活人们越来越多的在各个场所引入照明设备,照明在能耗中所占的比例日益增加。为了达到方便生活的目的,这些照明设备有时会彻夜开着,从而造成了大量电力能源的浪费。据统计,在楼宇能量消耗中,仅照明就占33%,因此照明节能日显重要。现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。这几种开关各有自己的弊端,如声控型不适合环境嘈杂场所、触摸型虽然能自动关闭但不能自动打开、感光型开关在无人期间不能自动关闭……由此研究设计一种既智能又节能的控制系统来替代现有的产品是一件极其有意义的工作。本设计通过AT89C51单片机结合LED显示技术、红外传感技术、光感技术、延时技术、按键采集与处理等技术来实现对照明设备的智能控制。其原理为:1、单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭。2、单片机通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测,如果亮度满足生活需要则保持照明设备的关闭状态;如果亮度不够则由单片机同时检测BIS0001芯片是否采集到了人体热释电传感信号。3、如果芯片 BIS0001检测到人体信号,单片机立刻控制照明设备打开;如果该芯片没有检测到人体信号,单片机控制照明设备继续保持关闭状态。4、照明设备打开时,如果某一时刻单片机检测不到人体信号则延时一段时间后关闭,延时期间如果又检测到人体信号则结束延时。5、根据应用场所及使用人群的不同可以通过设置单片机P1.0—P1.4引脚的状态来设置不同的延时时间值。 本设计的程序采用C语言来编写,并且通过单片机仿真软件Proteus对程序进行仿真,大大提高了设计时间和设计的可靠性。 关键词单片机传感器 BIS0001 照明控制节能

快思聪灯光智能照明控制系统方案

快思聪灯光控制系统 设计方案

一、系统概述 现代化的建筑对照明的要求越来越高,不仅要求提供舒适、绿色的光照,同 时不同的场合需要不同的照明环境。 传统的照明控制一般采用开关手动控制,对于上述要求很难实现,而且线路十分复杂,操作非常繁琐。随着用户要求的提高和技术的进步,传统的照明控制由于许多问题无法解决而逐步被智能照明控制取代,这已成为一种趋势。 快思聪以其绝佳的地理环境位置、一流的软硬件设施、高档的服务吸引五湖四海的贵宾、商务人士。快思聪按照二十一世纪商务快思聪标准,不仅在建筑结构、配套设施、装潢布局达到国内领先水平,同时在设备控制、计算机网络通讯、智能灯光控制、现代化商务快思聪管理达到国际水准。为了满足快思聪内大堂、会客厅、贵宾餐厅、酒吧、走廊等不同使用功能区域对照明环境的需求,营造特殊的灯光环境气氛,使各区域使用功能发挥的淋漓尽致,拟采用智能照明控制系统。 因此,我司凭借以往的工程经验,设计采用智能照明控制系统,对不同区域、不同使用功能的照明通过智能化照明控制系统营造有层次、变化的灯光环境、美化生活;减少人力工作疏忽,节约能源和人力资源;降低人力工作强度,增强控制的灵活性和可靠性。 二、设计依据 ●《民用电气设计规范》 JGJ/T16-92 ●《建筑电气安装工程质量检验评定标准》 GYJ1253-88 ●《民用建筑照明标准规范》 GBJ133-90 ●《智能建筑评估标准》 DG/TJ08-602-2001 J10105-2001 ●强电厂家提供灯光控制图纸 三、设计目的 通过智能化照明控制,给快思聪各功能区域以焕然一新的风格! 智能化照明控制技术是计算机技术、通讯技术、控制技术相结合、相渗透的 产物,是现代高新技术的结晶。与以往的照明控制相比,它从人工控制、单机控制过渡到整体性控制,从普通开关过渡到智能化开关,其最突出的特点是能够预置场景的变化,不同的照明回路强度组合形成不同的“场景”,场景可预置并存储在控制器里,调用时只需按一键就能选择场景和通过预设的程序自动变换场景(可按时顺序、时间、事件等),操作十分方便。就像人们通常在舞台上看到变化的灯光环境一样,在日常生活和工作的空间中营造有层

智能照明控制系统

一、智能照明控制系统设计的基本步骤 1. 智能照明控制系统设计过程简述 照明控制系统配置设计一般都在灯光设计和照明电气部份设计之后进行的,根据业主的要求结合灯光设计图及电气设计图进行系统配置。 2.智能照明控制系统设计基本步骤和方法 第一步核对照明回路中的灯具和光源性质,进行整理。 1)每条照明回路上的光源应当是同一类型的光源,不要将不同类型的光源如白炽灯,日光灯,充气灯混在一个回路内。 2)分清照明回路性质是应急供电还是普通供电。 3)每条照明回路的最大负载功率应符合调光控制器或开关控制器允许的额定负载容量,不应超载运行。

4)根据灯光设计师对照明场景的要求,对照明回路划分进行审核,如不符合照明场景所要求的回路划分。可作些适当回路调整,使照明回路的划分能适应灯光场景效果的需要,能达到灯光与室内装璜在空间层次,光照效果和视觉表现力上的亲密融合,从而使各路灯光组合构成一个优美的照明艺术环境。 第二步按照明回路的性能选择相应的调光器 调光器的选用取决于光源的性质,选择不当就无法达到正确的和良好的调光效果。因各个厂家调光器产品对光源及配电方式的要求可能有所差异,此部分内容配置前建议参考相应产品技术资料或直接向照明控制系统厂商做详细技术咨询。 如不同光源:白炽灯(包括钨、钨卤素和石英灯),荧光灯、各种充灯以及照明配电方式不同等对调光器选配要求均不相同。 第三步根据照明控制要求选择控制面板和其它控制部件。

控制面板是控制调光系统的主要部件,也是操作者直接操作使用的界面,选择不同功能的控制面板应满足操作者对控制的要求,控制系统一般有以下几种控制输入方式: 1)采用按键式手动控制面板,随时对灯光进行调节控制。 2)采用时间管理器控制方式,根据不同时间自动控制。 3)采用光电传感自动控制方式,根据外界光强度自动调节照明亮度 4)采用手持遥控器控制。 5)采用电脑集中进行控制 6)其它控制方式等等。 第四步选择附件及集成方式

智能照明控制系统设计方案剖析

正奇金融广场 智能照明控制系统 设 计 方 案 书 项目名称:正奇金融广场 项目类别:智能照明控制系统 文本类型:设计方案

概述 *****多功能商业大楼。该大楼智能照明控制系统为地上二至五层,其主要功能区有上百间商铺,走廊,卫生间及一些公共区域。

第一部分:前言 网络时代的发展,应引入智能化的概念。在传统的楼宇自控系统中,一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。但近年来,随着经济的发展和科技的进步,人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求,使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在楼宇大厦建设热潮中,各大公司企业和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。商业楼宇大功率动力和制冷设备比重较少,照明灯具则相对比重更多。使用照明控制系统,更能体现其在节能与管理方面的优势,提高学校的科学管理水平。 节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式,只能是白天关灯,晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后,我们可以根据不同场合、不同的人流量,进行时间段、工作模式的细分,把不必要的照明关掉,在需要时自动开启。同时,系统还能充分利用自然光,自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式,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。 第二部分:商场用电现状 2.1商场用电概述 随着改革开放的不断深入和发展,各行各业正在发生着日新月异的变化,建筑行业的崛起和变化更是来势迅猛、内容纷繁,现代化的建筑千姿百态、造型各异并逐步呈现出高、大、全、新的特点。现代建筑的层数越来越高,占地面积越来越大,内部设施越来越完善,功能越来越齐全,所用设备和材料则越来越新。商业建筑的发展必然伴随着照明创新的繁荣,现代商业建筑照明设计的发展趋势

智能教室灯光

1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写 2000字左右的文献综述: 文献综述 基于单片机的教室照明控制系统设计的研究 摘要:本文详细介绍了基于单片机的教室照明系统设计,可以有效的节约教室照明系统所耗能源,响应国家号召建设节约型社会的政策。系统以单片机为中心,辅以红外检测模块,光照检测模块,报警声光模块以及灯光控制模块组成完整的控制系统。通过红外检测模块对教室进出人数进行计数,单片机根据需要控制照明系统工作。并且系统还设计了报警模块,对系统可能的误判作出弥补[1]。系统综合考虑了照明系统设计的可实现性与实用性,妥善地处理好强弱电之间的连接以及单片机工作稳定性问题。关键词:A T89C52 照明系统热释电传感器 Abstract: Design of Lighting Systems Based On Microcontroller ABSTRACT: To respond to the n ational policy of building a conservation-based social, this paper describes a lighting system based on single chip designed with classroom use, which can effectively save the energy consumption o f the system. Centered on microcontroller, the system supplemented by infrared detection module, light detection module, the alarm sound and light module and control modules complete control sy stem. By infrared detection module to count the number of classrooms, the microcontroller accord ing to the need to control lighting systems work. And the system also designs alarm module of the system to compensate for a possible miscarriage of justice. Considering the lighting system design and practicality can be achieved and properly handle the connection between strong and weak ele ctricity, and stability of microcontroller work. Key words: AT89C51 Lighting Systems Pyroelect ric Sensor 1教室灯光智能控制器系统研究背景 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问将在公用设旅、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 1:6.25上升到目前的1:1.5。目前,我国照明用电约占社会总用电量12%,采用高效照明产品代替传统的低效照明产品可节电60%-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,据估算年节约用电可达3442万千瓦时,节约电费2519.7万元。政府已经在商厦、学校、医院

EIB智能照明控制系统

EIB智能照明控制系统 一、前言 照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断,或通过回路中串入接触器,实现远距离控制。而今出现的建筑物自控(BA)系统,是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在BA系统中并非独立,同时控制功能简单,因此使用上有一定的局限性。故当BA 系统出现故障时,照明系统亦受到影响。随着微电子技术与数字化技术的发展,开发出了智能化水平更高的专业照明控制的独立系统,从而能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。根据使用单位的经验,不仅在照明管理与设备维修的简单及降低费用外,还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。 二、系统的结构和组成 智能照明控制系统按网络的拓扑结构,大致有以下两种型式,总线式和以星形结构为主的混合式。它们各有特色,前者灵活性较强,易于扩展,控制相对独立,成本较低。后者可靠性较高,故障诊断和排除简单,存取协议简单,传输速度较高。 一般智能照明控制系统都为数字式照明管理系统,它由系统单元,输入单元和输出单元三部分组成。除电源设备外,每一单元设置唯一的单元地址,并用软件设定其功能。通过输出单元来控制各负载回路,各种形式的单元简述如下:1,系统单元:用于提供工作电源,源系统时钟及各种系统的接口,包括系统电源、各种接口(PC、以太网、电话等),网络桥。主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络;子系统则对各分区实施不同具体控制的网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接,实现数据传输。 2,输入单元:用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号;如可编程的多功能(开/关、调光、定时、软启动/软关断等)输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器(实现灯光调光或开/关功能)。各种型式及多功能的控制板,(如有的提供LCD页面显示和控制方式,并以图形、文字、图片来做软按键,可进行多点控制、时序控制、存储多种亮模式等),各种功能传感器(如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其他负载的开关, 亮度传感器),通过对周围环境的亮度的检测,调整光源的亮度,使周围环境保持适宜的照度,以达到有效利用自然光,节约电能。 3,输出单元:智能控制系统的输出单元是用于接受来自网络传输的信号,控制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。调光器(以负载电流为调节对象,除调光功能外,还可用作灯具的软启动,软关闭)模拟量输出单元,照明灯具调光接口,红外输出模块等。 系统一般采用集中控制和管理、分散执行的方式,亦即配置中央监控中心和智能控制照明柜,前者有控制计算机、主通信控制器等设备,用于对整个系统进行控制和管理工作,通过网络将控制命令与各智能控制柜的可编程控制器进行通信联络,同时接收来自智能控制柜内可编程控制器的有关自动及手动工作状态、

学校照明控制系统解决方案

XX学校照明控制系统 解决方案

一、项目概况: 本项目XXX大学,学校位于高校云集的北京市海淀区学院路,占地约80.46万平方米(包括管庄校区),校舍建筑总面积84.49万平方米(包括管庄校区)。学校现有1个国家科学中心(筹),2个国家重点(专业)实验室,2个国家工程(技术)研究中心,2个国家科技基础条件平台,21个省、部级重点实验室、工程研究中心。学校在校师生数全日制在校生2.3万余人,教职工总数2933人。校内共设有教学楼4栋,图书馆1栋,实验室2栋,学生宿舍楼6栋,其余还有食堂、体育场、报告厅等多种建筑。 学校建筑中,建筑用房类型较多,有教学楼、图书馆,还有体育中心(包括体育场、馆,风雨操场等)、食堂、宿舍、学生活动中心、文化交流中心等。本次需要照明控制提案的主要区域为下图中红色标注区域。

以教学为例,学校照明中最主要的是教室照明,一般教学形式分为正式教学和交互式教学,正式教学主要是教师与学生之间交流,即教师看教案、观察学生、在黑板上书写,学生看书、写字,看黑板上的字与图,注视教师的演示等;交互式教学增加了学生之间的交流,学生之间应能互相看清各自的表情等。目前教室中除传统的教学区的黑板和学生区之外,教学区中大多采用投影等多种形式,学校以白天教学为主,有效利用自然采光以利节能。另外教室多为单侧采光或窗外有遮阳设施时,未考虑到学生学习上课时要求的照度水平较高,因此有时即使是白天,天然采光也不够。教室内需辅以人工照明做恒定调节。教室深处与近窗口处对人工照明的要求是不同的。为改善教室内的亮度分布,便于人工照明的恒定调节与节能,宜对教室深处及靠近窗处的灯具分别控制。考虑幻灯、投影和电影的放映方便,宜在讲台和放映处对室内照明进行控制。有条件时,可对一般照明的局部或全部实现调光控制。

智能照明系统设计说明

1、概述 “节能、智能科技与美学是21世纪建筑业的主题。” 现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%,建筑界已经引入“绿色”照明的概念,其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应和动静传感器等新技术。现代东莞商业中心环境不仅要有足够的工作照明,更应营造一个舒适的视觉环境,减少光污染。照明已经成为直接影响工作效率的主要因素之一,因此,越来越引起人们的高度重视。做好照明设计,加强照明控制设计,已成为现代化东莞****智能化设计的一个重要内容。 2、项目需求分析 作为大量使用灯光的建筑,对于智能照明的需求具有以下特点: 控制区域类型较多,包括大堂区,走廊,楼梯间,电梯厅等;以及6-38层写字楼的公共走廊,室外亮化景观照明,地下车库照明,地下商业部分等的照明控制。 ●灯光耗能量大,因此对于照明节能的要求较高,效果要求显著; ●人流量和照明量存在线性比例关系,人流量越多,需要打开的光源越多; ●顾客对于灯光有较高的指标要求,在不同的区域、不同的场合来设置不同的场景。 根据本项目业主、设计单位针对本项目的直接沟通交流,并结合以往智能灯光在项目实施中的实际经验,我们对于本项目各控制区域需要用到的控制手段分析如下:

3、方案设计 根据需求,我们设计以下控制方案: 照明控制区域说明: 3.1公共区域(大堂、走廊、电梯厅) 走道、电梯厅在*****是必不可少的,在大楼走道、电梯厅等区域的照明是最能体现智能照明的节能特点。没用到智能照明的情冴下,当走道无人经过的时候灯却依然亮着,这就大大浪费了电能,而智能照明系统可以有效的进行管理。 大堂 大堂是客人进入****商务区的必经之路,是光临****的第一感觉,其灯具的选用和灯光布置不只是为了大堂照明的需要,更应考虑照明的气氛及照明与建筑装潢的协调。作为一个高级大楼的大堂应该最大限度地为客人提供一个舒适、优雅、端庄的光环境。 大堂采用场景控制,在大堂内配置可编程控制面板迚行灯光控制。通过可编程控制面板可以实现多种不同场景的切换,如:“白天模式”、“傍晚模式”、“夜间模式”等,不同模式开启不同的灯光。 同时,在一层的大堂内配置一个液晶触摸屏,该触摸屏可对整座大厦内所以智能照明受控回路的控制。 走廊 走廊采用自动照明控制,正常工作时间全开,非工作时间改为减光照明,节假日无人时可以只亮少量灯。在电梯厅入口处配置一个可编程控制面板,可根据需要手动控制就近灯具的开关。在走廊通道中,配置相应数量的红外感应器,可实现随着人员走动开启灯光的功能。当人员离开红外探测范围内,灯光延时自动关闭。 下图为公共区域(走廊)照明控制原理图(仅供参照): 值班模式:半开

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