毕业设计-教室智能照明系统的设计与实现
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教室节能照明智能控制系统硬件设计毕业论文
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3秒自动关闭窗口智能教室灯光控制系统的设计--《华中师范大学》2012年硕士论文
智能教室灯光控制系统的设计
【摘要】：本文通过分析当前高校教室的灯具使用特点,出于节约照明用电的目的,设计了一套智能教室灯光控制系统。使用该系统能够有效地克服传统教室容易出现的“长明灯”现象,并且可以大大地降低人工管理的工作量。
在设计之前,本文做了大量的市场调研,分析了课题的研究意义和目前该领域的研究现状。通过分析前期的调研工作并结合实际需要,最终确定了系统的设计方案。
本设计选用了AT89S52芯片作为整个系统的微处理器,配合光敏电阻、AD转换芯片AD0804、红外传感信号处理器BISS0001和继电器等元件,对教室内的人体存在信息和光照强度信息进行监控。为了提高效率,本设计采用主从式结构,整个系统分为上位机和下位机,并对教室分区域管理。其中下位机负责监控各个区域的人体存在信息和光照强度,并执行相应的指令,上位机负责对数据进行分析比较,然后发出相应的指令。为了避免重新布线的麻烦,上位机和下位机都利用433MHz无线电传输数据和指令。为了能够更好地监控人体存在信息,设计红外热释电电路时采用了一些可调电阻,方便调节其灵敏度。
该系统的控制过程如下：下位机首先检查相应区域的人体存在信息,若没有人,则继续检测；若有人,则进入中断程序,检测对应区域的光照强度,并通过AD转换,将光照强度转换为数字量,然后通过433MHz的无线电传输给上位机。上位机接收到光照强度数据后进行分析比较,得出相应的指令,在通过433MHz的无线电传输给下位机,下位机完成相应的操作。
最后测试结果表明,本文完成了智能教室灯光控制系统的设计工作,系统能够按照预定效果正常运行,在一定程度上为教室照明节约了能源,提高了照明系统的智能化水平。
【关键词】：
【学位授予单位】：华中师范大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TP273.5【目录】：
摘要5-6Abstract6-101 绪论10-15 1.1 课题研究背景10-11 1.2 国内外智能灯光控制发展现状11-14
1.2.1 智能灯光控制系统的分类11-12
1.2.2 国内外智能教室灯光控制技术发展现状12-13
1.2.3 无线传输技术的发展13-14 1.3 论文主要内容14-152 系统整体设计方案15-21 2.1 系统的整体设计思想15-16 2.2 系统整体安装布局16-17 2.3 智能灯光系统的控制因素17-19
2.3.1 光照因素17-18
2.3.2 人体红外线18
2.3.3 人工控制18-19 2.4 系统的工作过程19-213 系统硬件设计21-38 3.1 上位机的硬件设计21-29
3.1.1 上位机的MCU电路21-24
3.1.2 上位机的电源电路24-25
3.1.3 上位机的无线通信电路25-28
3.1.4 数码管显示电路28-29 3.2 下位机的硬件设计29-38
3.2.1 电源电路模块30-31
3.2.2 红外热释电模版31-35
3.2.3 光探测模块35-36
3.2.4 继电器模块36-384 系统软件设计38-53 4.1 系统工作流程38-40
4.1.1 下位机工作流程38-39
4.1.2 上位机工作流程39-40 4.2 无线通信模块程序40-50
4.2.1 SPI接口配置41-43
4.2.2 AY-RF905配置43-50 4.3 显示程序50-51 4.4 AD转换程序51-535 测试与总结53-56 5.1 测试结果53 5.2 测试中遇到的问题53-54 5.3 发展与展望54-55 5.4 总结55-56参考文献56-59致谢59
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