教室照明自动控制器的设计

毕业论文教室照明自动控制器的设计学院：专业：学生姓名：学号：指导教师：201年月中文摘要I摘要目前，国内学校教室的照明灯具大多采用手动开关控制，即使严格管理，还是不可避免的出现忘记关灯的时候，尤其是在白天，情况更是如此，因而造成大量的能源浪费。另外，各种照明灯具都具有一定的使用寿命，在光线充足的情况下仍继续使用，必然会缩短灯具的使用寿命。因此对教室照明系统进行自动化控制具有重要意义。而现有成型的教室照明自动控制器在应用中还存在一些问题，需要对其做进一步的改进。本论文详细研究了学校教室的使用特点和照明需要及存在的问题，提出了一种自动化的教室照明控制系统，采用低功耗单片机和总线技术，通过光控、红外检测、声控等芯片的运行来控制照明灯的开关。该系统有数据采集模块、串口通信、执行模块等的电路设计。通过硬件和软件的协同设计，该系统最终实现了在白天光照充足的情况下，教室无论有没有人照明灯都不开；在光照不充足的情况下，通过红外检测与声响检测来判断教室是否有人以此对照明灯进行控制，并在灯亮的情况下，该系统进入监控状态，若连续五次探测都没有人，则发出熄灯警告，灯具亮灭闪烁，教室里的人在提示情况下会有所动作，从而灯具不熄灭，若无反应则关闭电源。关键词：照明控制，单片机，自动化，红外检测AbstractIIAbstractAtpresent,themanualswitchmostlyusedindomestic,lightingcontrol,primaryschoolclassroom,evenifthestrictmanagement,therewillinevitablyforgettoturnoffthelightswhen,especiallyinthedaytime,thesituationismoreserious,resultinginawasteofenergy.Inaddition,variouslightinghascertainuse,stillcontinuetouseinawell-litconditions,lifewillcertainlyshortenlamp.Buttheexistingmoldingclassroomlightingcontrolsystemhassomeproblemsintheapplication,needtodoresearchanddevelopmentinthefurther.Inthispaper,adetailedstudyofthecharacteristicsandneedsofschoolclassroomlightingandtheexistingproblems,putforwardakindofautomaticlightingcontrolsystem,usinglowpowermicrocontrollerandfieldbustechnology,onthebasisoftheimprovement,suchasswitchingthelight,infrareddetection,voicechipoperationtocontrolthelamp.Thesystemhasthecircuitdesignofdataacquisitionmodule,serialcommunicationmodule,executionetc..Finallythesystemisrealizedinthedaylight,theclassroomregardlessofwhetheranyonelightsarenotopen.Inthelightisnotsufficient,theinfrareddetectionandnoisedetectiontojudgewhetherapersontocontrolclassroomlampcontrol.Andinthelightofthecircumstances,thesystementersthesurveillancestate,iffiveconsecutivedetectionarenotpeople,awarningflashinglights,lampsandlanterns,theclassroomwillhavetomoveinthepromptcircumstances,thusthelampdoesnotgoout,ifnoresponseistoturnoffthepower.Keywords：Lightingcontrol,SCM，Automation,Infrareddetection目录III目录摘要·······························································································IABSTRACT························································································III2.1学校教室自动控制的现状......................................................................................-3-2.2系统的整体设计方案............................................................................................-3-4.1软件的实现原理............................................-26-该自动控制器要求实现以下功能：当有光（自然光）时，不管教室是否有人和声响，都将关闭电源，所有灯具不会点亮。当无光（自然光）时，若有人或者附近有异常声响时。则开启电源，点亮灯具，并使控制系统程序进入监控状态，若连续五次探测都无人，则发出熄灯警告，灯具亮灭闪在警告状态下，若此时教室有人静止不动，在灯具亮灭闪烁的提示下，自认会有所动作，热释红外探测器就会探测到这一变化，从而结束警告，式灯具继续点亮，控制器回到监控状态。仍无人无声，则关闭灯具电源，从而实现照明灯有人自启无人自熄的目的........................................................-26-4.2软件的流程框图............................................-26-通过对该自动控制器系统的设计可以画出该系统的流程框图如图4.1所示，该系统的设计思路是先开始初始化，在第三步信号为基本的前提下，与预先设定的数据做比较，若成立产生了高信号，则进入第五步的红外与声响的检测模块，通过信号的高低来判断是否有人，当有高信号输出的时候，通过单片机与电磁铁的关系来控制灯的开启。并在此时红外模块进入监测模式，若是有人动作就会散发红外然后被红外模块所发现。以此来阻止灯的关闭。......-26-4.3软件的程序编写.............................................-28-根据此流程框图，我们可以写出该系统的软件编程。................-28-结束语........................................................-30-致谢..........................................................-32-目录V2.1学校教室自动控制的现状......................................................................................-3-2.2系统的整体设计方案............................................................................................-3-4.1软件的实现原理............................................-26-该自动控制器要求实现以下功能：当有光（自然光）时，不管教室是否有人和声响，都将关闭电源，所有灯具不会点亮。当无光（自然光）时，若有人或者附近有异常声响时。则开启电源，点亮灯具，并使控制系统程序进入监控状态，若连续五次探测都无人，则发出熄灯警告，灯具亮灭闪在警告状态下，若此时教室有人静止不动，在灯具亮灭闪烁的提示下，自认会有所动作，热释红外探测器就会探测到这一变化，从而结束警告，式灯具继续点亮，控制器回到监控状态。仍无人无声，则关闭灯具电源，从而实现照明灯有人自启无人自熄的目的........................................................-26-4.2软件的流程框图............................................-26-通过对该自动控制器系统的设计可以画出该系统的流程框图如图4.1所示，该系统的设计思路是先开始初始化，在第三步信号为基本的前提下，与预先设定的数据做比较，若成立产生了高信号，则进入第五步的红外与声响的检测模块，通过信号的高低来判断是否有人，当有高信号输出的时候，通过单片机与电磁铁的关系来控制灯的开启。并在此时红外模块进入监测模式，若是有人动作就会散发红外然后被红外模块所发现。以此来阻止灯的关闭。......-26-4.3软件的程序编写.............................................-28-根据此流程框图，我们可以写出该系统的软件编程。................-28-结束语........................................................-30-致谢..........................................................-32-2.1学校教室自动控制的现状......................................................................................-3-2.2系统的整体设计方案............................................................................................-3-4.1软件的实现原理............................................-26-目录VI该自动控制器要求实现以下功能：当有光（自然光）时，不管教室是否有人和声响，都将关闭电源，所有灯具不会点亮。当无光（自然光）时，若有人或者附近有异常声响时。则开启电源，点亮灯具，并使控制系统程序进入监控状态，若连续五次探测都无人，则发出熄灯警告，灯具亮灭闪在警告状态下，若此时教室有人静止不动，在灯具亮灭闪烁的提示下，自认会有所动作，热释红外探测器就会探测到这一变化，从而结束警告，式灯具继续点亮，控制器回到监控状态。仍无人无声，则关闭灯具电源，从而实现照明灯有人自启无人自熄的目的........................................................-26-4.2软件的流程框图............................................-26-通过对该自动控制器系统的设计可以画出该系统的流程框图如图4.1所示，该系统的设计思路是先开始初始化，在第三步信号为基本的前提下，与预先设定的数据做比较，若成立产生了高信号，则进入第五步的红外