高校教学楼智能灯光控制系统设计

摘要

高校教学楼智能灯光节能控制系统是从节能的角度出发，针对目前各所高等院校教学楼的教室都存在灯光常开的电能浪费现象，通过对这种浪费现象所产生的原因进行总结，并且合理的分析了高校教学楼教室灯光的智能控制原理和控制方法，而设计出的低功耗、低成本的智能照明系统。
　　该智能灯光控制系统将PC机控制技术、单片机控制技术、电力线载波通信技术以及传感器技术融合于一体。系统以PC机为作为整栋教学楼的灯光控制中心，通过电力线载波模块实现PC机与单片机之间的通信，单片机将传感器所采集到的教室内自然光光照情况、教室内学生分布情况和学生人数以载波形式发送给PC机，PC机经过对单片机所发送的信息进行整理和分析后，向单片机发出灯光控制命令并由单片机实施教室内的灯光开关动作，从而使系统可以根据教室内实时的环境变化对灯具的开关情况进行自动控制，以达到节约能源的目的。
　　本文所论述的灯光控制系统在硬件方面主要是对于下位机控制部分、数据采集部分和电力线载波部分的设计，该灯光控制系统体积小、成本低、安装简便，而且节能效果显著，符合当今社会对节能环保的诉求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 课题研究意义

1．3 发展现状

1．4 工作概述

第2章 系统工作原理及设计方案

2．1 智能灯光控制系统需求分析

2．1．1 上位机

2．1．2 下位机

2．1．3 数据通讯方面

2．2 系统设计原理

2．3 系统设计要求

2．3．1 硬件的设计要求

2．3．2 软件的设计

2．4 系统设计思路

2．5 教室内安装布局

2．6 灯光控制依据

2．6．1 光照因素

2．6．2 人员因素

2．6．3 其他因素

2．7 本章小结

第3章 系统硬件设计

3．1 下位机硬件结构

3．2 下位机控制芯片

3．3 人体感应模块

3．3．1 热释电红外传感器

3．3．2 红外信号处理芯片

3．4 光照强度检测模块

3．5 红外计数模块

3．6 继电器模块

3．7 电源模块

3．8 通讯方式

3．8．1 通信方式选择

3．8．2 通讯接口

3．9 电力线载波

3．9．1 电力线载波简介

3．9．2 电力线载波发展趋势

3．9．3 载波模块选择

3．9．4 载波模块通信

3．10 本章小结

第4章 人数模型建立

4．1 数学模型

4．2 模型对象描述

4．3 实验数据分析及处理

4．3．1 自习人数统计

4．3．2 数据处理

4．4 人数模型分析及应用

4．4．1 教室自习容纳人数

4．4．2 模型应用

4．5 本章小结

第5章 上位机及下位机软件程序

5．1 下位机

5．1．1 工作流程

5．1．2 下位机主程序

5．2 数据采集软件设计的实现

5．2．1 逻辑关系

5．2．2 红外对射模块

5．2．3 照度检测模块

5．2．4 人体感应模块

5．3 通信协议

5．3．1 下位机通信实现

5．3．2 上位机通信实现

5．4 上位机

5．4．1 易语言

5．4．2 上位机软件流程

5．4．3 上位机界面

5．5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢