自动化单片机开题报告Word格式.docx

1、4研究方案及进度安排，预期达到的目标及提交成果的形式；5为完成课题已具备和所需的条件；6预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；7主要参考文献。二、对开题报告的要求1开题报告的字数应在3000字以上；2阅读的主要参考文献应在15篇以上，其中外文资料不少于3篇，近5年文献不少于三分之一。专业教材一般不应列为参考资料；3参考文献按在开题报告中引用次序列出，并在报告中以上角标的形式进行标注；4参考文献书写顺序：序号 作者.文章名.学术刊物名.年，卷（期）：引用起止页；5封面横线对齐，正文外方框整齐。6正文小四字体，1.5行间距。7开题报告附录是所引用参考文献中1篇外文原文及所对应的中文译

2、文，字数在3000字以上；三、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。四、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在院（系）保存，以备检查。一、综述本课题国内外研究现状，说明选题的依据和意义1.目的和意义目的：利用感光原件实现灯亮度的自我调节，从而达到节能、环保、舒适、方便的目的。意义：我国是一个资源紧缺的国家，但在日常的生活中，人们并没有意识到这一点。以室内照明为例，在很多公共场合中都采用手动开关，经常出现没有及时关灯的现象，或者电灯瓦数过高，从而造成能源的浪费，也会缩短灯具的使用寿命。针对这一现象，有必要研究一种智能照明控制系统。利用智能调光系统调节灯光，以保持室内光照度，既能

3、使室内有最佳照明环境，又能达到节能的效果。2国内外研究现状 由于政策大力扶持，加之市场广阔、利润相对较高等因素，市政领域LED照明成为各大LED应用厂商竞相逐鹿的阵地。为避免同质化竞争，提升产品附加值和影响力，研究和发展智能路灯控制系统就成为他们的首选之一。经过几年的发展，全国已经有数十家专门研发路灯控制系统的公司，国内外各大LED照明厂商也纷纷大力开展照明控制系统的研发，并在全国各地建成许多示范基地。欧盟从2009年9月1日起，磨砂灯泡和100瓦以上的传统灯泡不得上市；从2010年9月1日起，将75瓦以上的传统灯泡撤出市场；从2011年9月1日起，撤出60瓦以上的传统灯泡；到2012年9月1

4、日，传统灯泡完全退出市场。由此可见智能调光灯的影响力以及重要性将越来越无法代替。 二、主要研究内容，拟解决的主要问题1.研究内容论文是研究基于单片机智能调光灯的研究，主要从以下几个方面进行论述：（1） 根据我国能源浪费的现状现状，并结合国外关于节能的格局，系统的分析出我国采用智能调光的必要性；（2） 整体的介绍了单片机的发展、原理、特点以及应用程度；学会proteus软件的使用，并进行软件的编写以及调试。（3） 了解室内智能调光灯的特点，相对于传统照明的优点。2.拟解决的主要问题智能台灯控制器设计的关键在于根据整个程序的特点确定主程序子程序，然后设计原理图，原理图要画正确，前提是熟练掌握单片机

5、以及proteus软件方面的知识，并且能够灵活运用。智能台灯控制器的难点：将所有元件按照模块正确并且美观的分布在图纸上，然后连接电路、软件调试，如果有连接错误的话，则调试不成功，需要重新检查连接。综上所述，整个设计的关键点是要画出正确的程序原理图并且准确的完成全部的制作，难点在于proteus软件以及硬件设计和调试。三、研究步骤及方法1研究步骤 （1）基于单片机的调光控制系统总体构成 （2）系统的硬件组态，电源模块，感光元件，显示模块的设计 （3）进行相关程序的编写 （4）利用电脑进行仿真，验证程序是否可行2研究方法 研究智能调光灯离不开选用正确的研究方法，智能调光灯本身从本学科出发，用本学科

6、惯用的研究方法来研究问题，通过分析目前基于单片机的智能化使用的研究方法，可以发现一些趋势：多种研究方法并用，研究角度多样化，定性分析与定量分析相结合，人们更加注重使用调查、实验、观察等方法来解释分析问题.多角度研究，多方法配合使用，以及对研究方法的创新使用可以在智能调光灯研究领域中寻得更多研究机会。文献研究法：是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法，文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。其作用有：（1） 能了解有关问题的历史和现状，帮助确定研究课题；（2） 能形成关于研究对象的一般印象，有助于观察和访问；（3） 能得到现实资料的比较

7、资料；（4） 有助于了解事物的全貌；四、进度安排和预期成果进度安排：第1周：确定题目、收集资料。第2周第4周：完成需求分析、概要设计和详细设计。第5周第7周：硬件设计。第7周第10周：软件设计。第10周第14周：进行仿真。第14周第16周：整理材料，完成论文。预期成果：完成课题要求的设计任务，以及对程序的调试，给出仿真模型完成毕业论文。 五.主要参考文献 1 徐超. DALI协议及其在现代照明控制中的应用. 低压电器期刊.2003，1：30-32；2 王海伦. 单片机控制的照明智能控制系统王海伦. 电气时代.期刊 2005，1：121-122；3 蒋世祥.单片机在智能照明控制中的应用. 测控技

8、术与设备期刊.2002，28（7）：23-27；4 胡兴军.发展中的智能照明系统. 光源与照明期刊.2004，3：44-46；5 徐卓农.基于CAN总线设计的智能家居控制系统.计算机技术与自动化期刊.2004，23（1）：82-85；6 张开羽.基于DALI协议的智能照明系统设计.电子工程师期刊2014,30（9）： 76-80；7 蒋仙华.基于HBS的家庭智能照明系统的研制与开发.中国照明电器期刊.2003,3 ：12-14；8 张岳军. 基于X_10协议的智能照明系统的研究和开发.照明工程学报.2004，15（1）:22-26;9 吴永桥.基于单片机的节电照明控制系统. 微控制器嵌入式系统

9、期刊.2004，4：47-49;10 易斌.基于数字可寻址照明接口_DALI_的照明控制系统设计期刊. 灯与照明.2004，28（4）:42-4811 汪鲁才.基于图像处理技术的智能照明控制研究. 照明工程学报.2010，14（2）：40-42;12 刘敢峰.家庭自动化几种主流网络协议.电子技术应用期刊. 2012,2:2-7；13 何六友.论照明智能控制系统的运用.新技术应用期刊.2004,10：32-33；14 黄思起.现代照明控制系统的新发展.现在照明控制系统的新发展.2002,1 （1）：38-41；15 徐钦经.照明灯调光器技术和控制系统网络的发展期刊.2005,3:26-29；16

10、 Sidina Wane1 Signal-Power Integrity and EMI Analysis for SingleChip and Multi-Chip-Module applications .2012,12.992-996；17 George Lee,Karina Ng,Edmond Kwang.Design of ring oscillator based voltage controlled oscillator. Project Final ReportR. 2005，235-268；18 V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostat

11、ting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier EffectJ .2002,59-70；六、指导教师意见 指导教师签字：七、系部审核意见审查结果： 通过 完善后通过 未通过 负责人签字：年 月 日年 月 日附录：外文文献原文及中文译文正文宋体小四，单倍行间距，按照论文模式书写。 智能调光为小夜灯模拟月光 摘要 本文提出了一种智能调光小夜灯的介绍，它可以模拟月光根据环境自动调整自己的亮度光照强度。光敏电阻模块检测外部光。然后，检测到的强度转换为数字值通过一个

12、AD转换模块。这个数字值被输入到一个微控制器，和一个脉宽调制波的占空比调整是生产控制发光二极管的亮度。根据颜色温度之间的关系，光照和睡眠质量，我们可以模拟LED小夜灯月光，输出最合适的照明和睡眠色温度。从仿真结果，它可以清楚地看到，随着环境的光的变化，从明亮暗，LED光照强度由弱变强实时。所提出的方法的有效性已被证明。关键词 发光二极管，脉宽调制，微控制器，占空比质量一. 引言 发光二极管，这种技术从第二十世纪中期开始发展，有一个很长的历史上电子产品的应用。与其他光源相比，发光二极管是众所周知的强大的光源，用于转换更多的能力电能发光。根据可重复实验，发光二极管可以比白炽灯节省至少80%的电力，

13、至少比荧光灯节省50%的电力。此外，一个发光二极管的工作寿命是白炽灯20倍，是荧光灯的2倍。更多的是发光二极管光源具有许多突出的特点，包括安全，小尺寸和快速反应，在这十几年里是最节能的光源。 光学可调灯是重要的室内照明，它有很多应用程序。传统光学可调灯是由一个普通的白炽灯泡和一个具有光控制功能的开关构成的，但普通白炽灯有许多缺点，例如短工作寿命和低电光转换率，从而浪费能源。可调灯现在的市场通常检测环境光的强度，然后与设定值比较，以确定是否打开开关或不。该光学控制灯的缺陷不能实现亮度控制。控制发光亮度的方法有2种：一种是模拟调光，通过改变电流的流动通过发光二极管来改变它的亮度，因为在一定的范围，

14、亮度和发光二极管的电流成正比。通过改变相关电阻的大小，可以实现调光。我们也可以使用具有调光功能的独立驱动电压。另一种方法是数字调光，它意味着发送出去高频驱动电流超过人的眼睛的限制，也就是说，驱动电流可以接通频率很高的。脉宽调制是实现数字调光最便捷的途径目前。 基于数字信号处理器的智能化设计工作照明系统。一种室内控制器感知外部光信息和人员活动信息，传送到该机通过总线，然后员工分析信息并将其发送到数字信号处理器来控制电源的开关，然后通过调整可以实现亮度调节脉宽调制占空比。然而，这样一个整体系统是昂贵。红外传感器和传感器的工作国家一直都在增加电力消耗，所以它是不适合大规模生产的小夜灯。 在本文中，我

15、们提出了一个智能控制系统采用PWM调光，改变光的LED小夜灯强度实时。控制系统可以改变亮度结合人体的感觉不同灯光效果，模拟月光效应人类最佳睡眠状态。二. 智能调光LED 小夜灯的设计 A.照明 家居空间的光照强度一般在较低环境，由于不同的情况的房间或者家里，适当的光照强度也不同。通常情况下，客厅的适当的照明强度值为100 300 lx，表镜要求更高光照强度，因此，一般是300 350 lx。卧室照明应创造一个温暖，柔软，舒适大气中，高光照强度常导致兴奋，因此，卧室一般有较低的光照强度，如30 40 lx。光照与睡眠质量的关系有一定的关系，研究表明，良好的高质量的睡眠环境对人体尤为重要，环境照明

16、强度是睡眠一个非常重要的因素。视网膜可以被光刺激的闭上眼睛。一些照明参考值光源的显示如下：便利店的灯是1500 lx以上；荧光500 700 lx；小灯泡（如手电筒）约为9 lx；月光是大约0.1 0.3 lx。根据工作人的深度睡眠，最佳光照强度为0.3勒克斯，这与月光的照明相似。 B.颜色温度 根据调查，不同的颜色温度光源，对脑电波和睡眠有不同的影响质量。与自然光、强度、频率比较，人工光的波长和色温度光照对生理功能有一定影响人体的心理平衡。为提供一个舒适的环境，晚上睡觉，一个合理的小夜灯的色温是特别重要的。kozaki等人进行研究（慢波睡眠睡眠），以评价不同光源颜色温度对睡眠结构有不同的影响

17、睡眠质量。在实验中，受试者暴露于6.5钾、5000钾和6700钾光源3000小时在他们睡觉前，然后关掉灯，使用设备记录和分析各种参数他们的睡眠。睡眠慢波4是睡眠的重要指标质量。结果表明，与颜色温度为3000 K，睡眠4明显在6700 K的缩短，从34.9mins减少24.4mins。这个原因可能是高色温度会抑制褪黑激素的产生与睡眠有关影响睡眠质量。从实验中，它显示在高温光源下长时间夜间会影响睡眠质量。研究还表明合适的颜色温度光源在夜间会提高睡眠质量。 C.系统框架 要完成一个发光二极管的智能调光电路，我们需要研究以下组件：光检测模块，AD转换模块、单片机模块、电源模块光源模块。系统的结构描述图

18、1。光检测模块检测外部光强度输出一个模拟信号，模拟信号转换为数字值是在1，255，数字值与初始值相比，该值设置在开始时。如果光照强度高于初始值，发光二极管将停止工作，否则，光将调整根据环境强度的亮度。在图2中显示硬件电路。 D.系统软件设计 脉宽调制指的是比例一个占空比的光。当使用这种方法时，我们只需要提供一个模拟值的外部光强度，LED小夜灯可以调节LED的亮度精确。在本文中，我们使用Stapless调光。脉宽调制波形如图3所示。脉宽调制波调节亮度控制电流快速接通和关断。吨的比率是图4所示。可以计算出（1）：与传统的控制方法相比，该方法具有许多优点，它具有更宽的输出电压范围，还有效率很高，在重

19、负载情况下，它有一个良好的线性度，高负载调节，稳定输出，并能被广泛地应用于电压控制和电流控制。在本文中，LED小夜灯可以自动监测和记录外的光强度比较值（初始光强）在开始时的功率打开。假设初始光强的值为，外部光强度的实时值是一个。如果一个，指外部的光强度低于初始光强度，高占空比的脉宽调制波写如下：如果aX，这意味着外部的光强度比初始光强，发光二极管不亮。因为发光的闪烁频率是在1000每秒，人体肉眼无法识别关于或关闭光的变化。我们只能看到光的强度随环境光强度变化的顺利进行。这样，人的眼睛就不会感到不适。 E.流量表系统软件流程图如图5所示。当打开电源时，微处理器触发初始化过程，第一，光敏电阻模块检

20、测到当前的光亮度作为初始强度。后开始正常工作，它开始检测环境光强度，并与初始强度的比较微处理机。如果初始强度高于环境光照强度，小夜灯停止照明和链接到另一个光强度检测。如果环境光强度低于初始强度，微处理器输出一个可调的高频率脉冲比改变驱动电流，从而调整发光二极管亮度精确，然后进入下一个光检测。三. 实验在这个实验中，我们使用一个蓝色的LED灯作为一个小夜灯。物理连接如图所示。量源（5V电池）能保证安全，避免人身伤害。在面板的核心是微控制器模块，右上角的面板是广告转换器模块，在右下角的面板是光检测电路。fig.7-10显示LED小夜灯的变化下的不同外部光，亮，中，低光的情况，与手动挡的光敏分别暗环

21、境，这里我们用照度计测量亮度。它可以清楚地看到，与周围的光的变化从明到暗，发光强度变化从弱到坚强。我们用万用表测量模拟电压不同外部光下的输出和数字输出。表我表明环境光之间的关系发光强度和发光强度。与之比较传统的光学调光，智能调光小夜灯本文提出更灵敏方便，此外，它可以为用户提供更自然的睡眠环境。四. 结论 该文件已成功地展示了智能调光的LED灯模拟月光下人为干扰。给出了一个实际的案例来揭示这部小说灯优势调整光的强度根据外部光自动。由无级调整，LED灯可以产生一种舒适睡眠环境。随着环境光的变化从明到暗，发光强度变化从弱到强。在实际应用中，用户不会感到任何不适因为光强度的变化是柔和的。在未来，我们将简化电路，降低系统成本把智能调光导致的日常生活。