一、课题的研究意义

随着科技的发展，特别是计算机通信、嵌入式和控制技术的发展，越来越多的自动化、智能化的产品进入到人们的生活，智能照明正逐渐取代传统家照明，成为一种行业发展潮流。智能照明系统具有高效节能、管理简单、控制多样、成本较低和容易进入市场的优势。家庭智能照明系统，其实就是根据某一区域的功能、每天不同的时间、 室外光亮度或该区域的用途来自控制照明。显然与传统照明系统相比，它有许多优点： （1）开关控制方式更加多样化。突破了传统的一个开关控制一盏灯的方式，在某些特殊照明要求下，可以只需一次按键同时打开几盏灯。除了有线方式外，无线的控制器也能控制各灯的开断。在智能控制模式下，在室内光的亮度达不到要求时，自动打开室内灯光，既方便也保护了我们的眼睛。 （2）节能。采用了智能照明控制系统后，可以根据不同的房间，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，再不会出现人走忘记关灯的情况。同时，系统还能充分利用自然光，自动调节室内照度。系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效减少了灯具的工作时间，节省了不必要的能源开支，也延长了灯具的寿命。 （3）更加人性化。家庭智能照明系统为我们提供了更多的照明方案选择，例如，客厅的照明就可以分为会客和娱乐两种照明方案，对吊灯、壁灯和筒灯各设立不同的值，当用户使用时只需要选择照明方案即可，而不用对各个灯具再作设置。家庭智能照明系统具有开关和调光两种控制方法，可以有效地控制各种照明场所的平均照度值，从而提高照度均匀性。同时，系统能根据不同的时间段，人们的不同需要，自动调节照度。

二、课题研究的主要内容：

由于现在家庭住宅一般包括客厅、餐厅、卧室、厨房、卫生间等，各个区域所需的灯光条件也各有不同，进行相应的设计。这次设计采用单片机作为主体完成对家庭照明的智能控制，通过光照检测电路检测室内光照强度和热释电红外线传感器检测屋内是否有人，实现当室内光线暗且有人在的情况下灯自动开启否则不开灯，当室内光线亮无论是否有人灯都不亮。通过蓝牙模块可以实现通过手机实现灯的开关、灯所亮的时间长短、灯的亮度。通过语音识别系统来选择是否启动智能模式，如果不启动，用户能够通过手动开关来控制灯的开关。其系统总体结构图如下:

三、课题的研究方法：

1、光照检测电路

   光照强度检测电路的设计是为了检测室内光强，并根据光的强度决定是开两盏灯、一盏灯还是不开灯。其设计思想是利用光敏电阻随光强变化阻值的特性，由于光敏电阻上的电压为模拟量，而单片机只能处理数字量，为了使 AT89C51能接受到光强反应的数据，利用模数转换模块ADC0804 来转换电压模拟信号。 将其电路分为采光和AD转换两个电路。

2、热释电红外感应电路

   该模块是用来检测屋内是否有人的。但热释电传感器的精度和探测范围有限，需要先通过菲涅尔透镜加强传感器接受人体目标红外信号的能力，这里也同样有模数转换的问题，采用比较器的方式实现，该模块实现方式为：

1或0

3、蓝牙模块

   该模块是用来对家庭内部各个灯进行控制，通过单片机利用手机蓝牙来控制灯的开关、灯的亮暗以及灯亮的时间长度。灯亮的时间长度是通过定时功能来实现。

4、语音识别

   开启蓝牙模块通过语音开启是否启用智能模式。

5、控制开关

   该部分和普通的家庭开关相同、实现开闭功能。

6、电源电路

   对于电源电路，首先要确定各元件的参数及型号。因此对其参数要进行计算校正，选完后对电源的稳定性进行考虑，所以还得进行整流、滤波、稳压。 

四、课题计划进度

09月28日-10月27日     收集、查阅资料，确定设计题目

10月28日-11月28日     开题答辩、进行设计材料准备

11月28日-12月28日     系统分析、规划

12月28日-02月28日     系统设计、实现

03月01日-03月31日     系统的测试与完善

04月01日-04月30日     撰写论文，完成并提交论文初稿

05月01日-05月20日     修改论文，完成并提交论文终稿

本次设计主要从光照检测电路、热释电红外线电路、蓝牙模块、语音识别等方面出发。设计一个家庭智能照明系统。这次设计采用单片机作为主体完成对家庭照明的智能控制，通过光照检测电路检测室内光照强度和热释电红外线传感器检测屋内是否有人，实现当室内光线暗且有人在的情况下灯自动开启否则不开灯，当室内光线亮无论是否有人灯都不亮。通过蓝牙模块可以实现通过手机实现灯的开关、灯所亮的时间长短、灯的亮度。通过语音识别系统来选择是否启动智能模式，如果不启动，用户能够通过手动开关来控制灯的开关。