基于单片机的客房灯光智能控制系统的设计与实现开题报告
[关键词:单片机,灯光智能控制系统] [热度 ]一、课题的研究意义
近年来,随着国民经济的快速发展,使得酒店行业也发展的高歌猛进,而客房照明设计又是决定酒店成败的重要因素,没有进行专业化客房照明设计的酒店,不可能具备酒店特有的气氛,甚至也不可能获得好的经济效益。所以在国内智能照明行业,涌现了各种技术类型的厂家,市场上也出现了各种类型,别具特色的智能开关产品,客房灯光智能照明系统也应运而生。
随着人们生活水平的逐渐提高,智能型的电器渐渐进入人们的生活。现代中,点“亮”不再是照明设计的主角,客房照明设计不仅仅是简单把空间照亮,更需要的是智能和人性化的设计。而采用灯具的智能控制具有划时代的意义,不再受遥控型号的限制,传统的灯具需要遥控器才可以进行有效的操作,而智能控制系统不仅节约了给遥控器更换电池的时间和成本,同时也使操作的便利性得到了提高。同时,智能调光也迎合了人们环保节能的生活概念。故本课题的意义在于迎合当前社会的趋势,具有良好的节能效果和延长灯具寿命、改善居住环境,提高生活质量以及提高管理水平的功能。
二、课题研究的主要内容:
本设计一个智能化灯光控制器,安装在客房的各个区域,客房灯提供无线遥控功能,可手机遥控控制客房灯光。
(1)环境亮度检测模块:使用光敏电阻来收集外界光照强度的变化,通过光控电路进行整流,滤波,放大得到电信号,并将信号传送给单片机。可以检测当前环境的光照强度,配合热释电红外模块实现对灯光的控制。
(2)人体红外探测模块:红外传感器检测当前状态,当发现有人经过时,发射出的红外线被反射回来,将这个信号传给单片机,单片机控制灯的亮灭。当人离开时,单片机没有收到红外信号,灯灭。并且有人时根据光线情况进行PWM调光。
(3)显示模块:用于显示时间,配合按键模块实现定时开关灯。还可以实现通过按键选择需要定时开关的灯,实现智能与人性化。
(4)按键模块:配合显示模块,用于控制定时开关的实现以及需要定时开关的光源。
(5)时钟模块:运用一时钟芯片起到定时的功能,当灯亮后,一定时间定时时间到,即自动熄灭。
(6)蓝牙通讯模块:在上位机编写客户端程序,将已编码的数据通过蓝牙串口传送至单片机,单片机的程序将根据接收到的命令进行编辑,编辑的结果将被发送到控制执行的电路,实现远距离控制灯光。客户端的蓝牙功能设计包括蓝牙管理,连接建立,指令收发等。各个灯的控制将作为用户界面。最终可实现对灯光随时的控制。
系统分自动和手动两种模式,有LED指明当前所在模式,在自动模式下,通过人体红外模块检测是否有人,在有人的情况下,开启照明灯亮10秒钟(一直有人则一直亮,无人后延迟10秒后自动关闭),照明灯亮度自动根据光线亮度不同而不同,光线越强,照明灯亮度越暗,反之则越亮,在手动模式下,可以通过蓝牙进行开关照明灯,该模式下跟是否有人和光线亮度无关。
通过学习相关理论知识,查阅搜索相关文献,资料整理与计算仿真。并根据上述要求设计出客房灯光智能控制系统。
三、课题的研究方法:
基于单片机的客房灯光智能控制系统的设计与实现的研究方法如下表所示:
该课题研究主要采用文献研究法。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。其作用有能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题、能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问、能得到现实资料的比较资料以及有助于了解事物的全貌。
本次设计主要利用软件编写程序,根据功能的需要进行编程,其中软件设计所用的软件主要是Keil uVision3软件,PROTEUS ISIS软件等。
设计前期通过PROTEUS仿真软件的联调,对设计功能进行仿真,均达到了预期的设计效果,设计后期,硬件制作完毕后,将仿真成功后的程序通过单片机下载程序,写入单片机,再根据显示模块的各个端口连接方式,正确地将单片机跟显示模块连接,最后实现了设计的功能。
四、课题计划进度
9月21日: 选题环节
10月:开题报告
11月01日-11月30日:学习客房照明原理,确定各个模块和参数。
12月01日-12月30日: 深入调查,确定检测的频率范围以及其他参数;
01月01日-01月15日: 确定所设计客房智能灯光控制的功能及各个参数;
01月15日-02月01日: 搭建所设计的系统进行仿真,并进行可行性实验;
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;
在研究的原理并制作出模型的同时,完成毕业论文的撰写,结合理论知识和实际情况完成本次设计。
研究内容主要包括: 确定设计参数及功能、客房灯光智能控制系统的总体设计、各个模块的设计、用Proteus仿真,并进行可行性研究、对芯片进行分析选择并进行电路图设计、制作出客房灯光智能控制系统的模型并进行调试