家居智能照明系统的设计毕设论文.docx

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家居智能照明系统的设计毕设论文

本科毕业设计（论文）

家居智能照明系统的设计

2015年6月

本科毕业设计（论文）

家居智能照明系统的设计

学院：

电气工程学院

专业：

检测技术与仪器

学生姓名：

学号：

指导教师：

答辩日期：

燕山大学毕业设计（论文）任务书

学院：

系级教学单位：

学

号

学生

姓名

专业

班级

题

目

题目名称

题目性质

1.理工类：

工程设计（）；工程技术实验研究型（）；

理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）

2.文管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）

题目类型

1.毕业设计（）2.论文（）

题目来源

科研课题（）生产实际（）自选题目（）

主

要

内

容

基

本

要

求

参

考

资

料

周次

第～周

第～周

第～周

第～周

第～周

应

完

成

的

内

容

指导教师：

职称：

年月日

系级教学单位审批：

年月日

注：

表题黑体小三号字，内容五号字，行距18磅。

（此行文字阅后删除）

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，实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，室内照明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

Abstract

Withthedevelopmentofthesociety,noweraprogress,fastintothehighandnewtechnology,greatchangeshavetakenplaceofpeople'slives,peoplepurchasealargenumberofnewandhightechnologyproducts,theuseofmanyhigh-techproductsbecomethethemeoffamilylife.

Intelligentlightingcontrolsystembysinglechipmicrocomputerminimumsystemmodule,bodyinductionmodule,carestrength,lightingcontrolmodule,powermoduleandthelightbulb.BasedonSTC89C52single-chipmicrocomputerasthecore,throughtheuseoflightandinfraredhumanbodyinductioncombinedwithactiveandpassivedetectionmethod,isnowtheindoorautomaticlightlightwhennobodyorcareenough,someonecomeandilluminationopenautomaticallywhenbeinginsufficientlight.Whenpeopleenterthehouseoroutoftheapartment,corridorlightsdelaywillautomaticallyputoutinaminute.Duringtheday,evenifsomeonepassedby,thelightisnotbright,canachievethegoalofenergysaving.

Keywords　humanbodyinduction,intelligentlightingcontrol,lightintensitydetection

第1章绪论

1.1课题背景

我们周围随着计算机网络、通信、控制等技术的发展,智能建筑的发展越来越迅猛。

目前，国内大多数智能建筑存在效率低、能耗高的现象。

就智能建筑的照明系统来说，许多地方的灯经常是从早到晚开着的，不管这些房间或楼道是否有人，也不管有多少人。

或者，当自然光照度很好时，灯不能及时关闭；反之，当自然光照度难以满足人的需求时，又不能及时打开灯光。

这种照明方式，不仅造成能源的浪费，而且不能满足人对照明的基本需求，同时也给人的视力造成了很大的影响。

现代照明除了满足人的基本生活、学习要求之外，将更注重能量的节省和使用上的便利，以及满足人类工程学的个性方面的要求。

特别是近年来大厦内利用计算机工作的人员比例上升，不同视觉要求的工作的数量和复杂程度大大增加。

所以要做到合理、经济、节能，首先应采用先进成熟的技术和产品，如电光源、灯具、照明控制系统。

因此，适应不同个人和工作需要，结合自动调节与手动调节的智能化照明系统已经成为必不可少了。

1.2照明行业的发展

1.2.1国际智能照明行业的现状

照明行业是80年代首先由美国兴起并得以迅速发展的[3]。

90年代后期，由于现代计算机技术、自动控制技术、现代通信技术、现代信息处理技术在世界范围内的广泛应用，进入了信息时代并对各行各业都带来了巨大的影响，照明行业也随之发生了巨大的革新，提出了照明智能化的要求。

进入21世纪后，大量的新产品、新设备、新技术的出现，使智能照明技术向着系统一体化集成的方向发展。

[4]例如:

各种智能化断路器将微电子技术、传感技术、控制技术、电力电子技术等新技术结合起来，实现了功能多样化、结构模块化，使得断路器从基本保护功能发展到智能化的保护功能，工作更可靠，性能更安全。

在微电子技术飞速发展的带动下，许多半导体公司推出了专用功率开关器件和控制集成电路的系列产品，促进了电子镇流器的各类产品向高性能高可靠性方向发展。

另一方面，网络技术的渗透使不同控制方式的系统之间相互结合，实现了资源共享、远程监视、设定、控制及对系统异常信息进行一体化管理[5]。

控制技术的发展使许多控制功能从由较高层的控制室移至现场的低层设备，使信号的采集和处理更加快捷便利，而且工程技术人员还开发了一些控制管理软件，用户只要通过界面上的各个控制键，就可以实现对各种照明设备的监视和控制，操作更加容易、简单、直观。

各类智能照明产品的生产和技术实现也随着行业标准及规范的制定和逐步的完善进入成熟、实用、可靠阶段。

在继美国、德国、英国、日本、新加坡之后，其他各国的智能照明产业也陆续开始发展，并且不断趋于成熟。

先后涌现出许多国际知名企业:

国际知名的半导体制造商法国PERFECT公司开发出灯光控制专用图书馆的智能照明设计及其控制方法研究的、结合无线射频功能的芯片[6]。

PHILIPS、OSRAM、GE公司推出了双端球形HED是目前世界上最先进的大功率LED灯，奇胜公司的C一BUS系统、ABB公司的1一Bus系统以及邦奇公司的Dynalite、LUTRON公司的GRAFIK系列智能照明控制系统均己广泛应用到照明控制系统中。

此外路创、WIELAND、美国的奥莱斯、英国索思、德国欧斯朗、NATIONAL、BPI等企业都创建了诸多知名品牌，推动了智能照明行业的普及和发展[10]。

1.2.2国内智能照明行业的现状

智能照明行业自上世纪90年代进入中国市场，受市场的消费意识、市场环境、产品价格、推广力度等各方面的影响，一直处于缓慢发展的态势[7]。

近些年，随着国民经济的快速发展，特别是地产行业的高歌猛进，国内智能照明行业迅速发展，各类智能照明产品纷纷面市，国际物联网贸易与应用促进协会曾发布报告指出未来几年，中国智能家居市场增速会不断提升，到2016年预计能达到29.17%，到2017年，我国智能家居行业市场规模将达80亿元[8]。

智能家居的前景魅力，也让很多照明企业纷纷开始投入研究，走向智能化时代，照明智能市场将呈现的美好前景被业界一致看好。

20世纪90年代开始，国外智能照明系统厂商就已经在中国投资建厂。

进入21世纪，国内智能照明厂家和商家也如雨后春笋般迅速发展，涌现出了如瑞郎、百分百照明、清华同方、索博等大小不一的几十家企业，国内智能照明行业进入一个崭新的发展阶段。

但由于国外品牌智能照明系统起步早，跨国企业研发实力较强，其产品在创意、质量等方面均走在智能照明行业前端，国内智能照明市场目前是国外品牌的天下。

国外品牌占据了国内90%以上的大型公用建筑（如体育场馆、写字楼、酒店等）和70%以上家居智能照明系统的市场份额，国内现有的业内企业目前还无法与之争锋[9]。

索博、瑞朗、九州易居是较早进军智能照明行业的企业，在产品研发、市场拓展、技术培训与服务方面投入较大，尤其索博是国际型智能家居产品生产企业，拥有亚洲最大的产品研发中心和生产基地，以高端智能安防系统和智能微型控制模块在国际上处于绝对的领先地位。

天津瑞朗在2002年就开始启动了智能照明技术培训，用户对这些品牌的认知度较高。

上海奇胜公司推出了智能化系统，通过对C一BuS智能控制系统、安防控制系统、无线网络技术等的结合，实现了灯光控制、家电控制（电动窗帘、空调、Av设备等）、综合安防控制的各种控制功能产品，在较短的时间内就树立起了品牌形象。

同样是源自电工品牌的真善美也善于销售终端，其智能照明产品甚至可以在超级市场、建材市场和五金店购买到，该品牌在华南地区有较高的知名度。

清华同方是十大品牌中唯一一家侧重智能照明控制系统集成服务的企业，其智能开关控制系统，通过遥控器就可以控制所有房间内的灯光效果，完全实现了灯光智能控制功能，产品的安装、调试和操作都非常简单，不需要专业人员的指导，普通家庭可以自己安装。

安居宝作为一家主要生产楼宇对讲产品的企业也晋升十大品牌，说明传统安防企业也开始产品转型和服务升级，安居宝成为这一阵市场转型大潮中的佼佼者。

惠州雷士致力于新型绿色照明产品的开发和和谐光环境的营造，积极参加全国的城市亮化工程及绿色照明工程,带动了行业向绿色照明方向发展。

百分百在东莞设立运营总部，专业从事照明、电器、电工产品的研发、设计、生产，先后研发生产的红外线、无线数码智能遥控开关，推动了遥控开关的普及化。

北京莱特将计算机技术引入调光控制系统，自主开发了分布式LT一NET智能环境照明控制系统，被广泛地应用到各种灯光照明场所。

达实、易天元、普力特都是以技术见长的企业，拥有智能家居领域的技术专利和注册商标，在华南和华东地区有不少智能小区的应用案例。

国内智能照明厂家和实力强大的高科技IT厂商的介入，提供了科学的专业照明设计、优质可靠的专业照明设备、全面完善的专业照明服务，为照明行业带来了新的力量，促进了智能照明技术在中国的快速发展[10]。

1.3选题的依据

1.3.1良好的节能效果和延长灯具的使用寿命

电磁流量计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，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