一、课题的研究意义

随着经济的发展和国家对教育的重视，校园规模也逐渐随着人数规模的壮大而扩大。但是普遍学校都是开放型的管理模式，高校的教室在白天室内照度很高的情况下，仍然普遍存在开灯作业；即使是很少的时候也是整个教室的灯全亮着。甚至教室无人的时候灯仍然亮着。这些现象普遍存在于各大高校，浪费了电力资源。

目前通常使用的节电方式有实行手工控制，声控型，太阳能灯等。但是它们都存在一定的弊端。手工控制方式操作不便，费时费力，而且需要人工控制。声控型则容易存在判断不准确，当不是人为需要的时候，其它噪声也可能会让灯亮。太阳能设备投资比较大，且容易受光照强度的影响，不适合用在教室设施场所。因此市场上迫切需要一种操作方便、价格低廉、便于大面积推广的新型节能方案。

二、课题研究的主要内容

通过对基于单片机的智能室内照明灯系统的的设计，主要研究内容如下：

1.系统设计

该系统主要有延时选择电路、光照检测电路、热释电传感器、信号处理器、时间显示电路、语音控制电路和控制电路

只有当检测到有人且光照弱时，照明灯才会自动开启。但是人可以通过说“开” “关”来进行语音控制，从而实现智能室内照明灯

2.功能设计

1)光照检测电路：检测室内的光照强度，当外界光照强时光敏电阻小，电平较低，当外界光照弱时光敏电阻大，电平较高。将此电平送到单片机由程序控制是否实现照明由光信号采集电路和A/D模数转换电路组成，其中模数转换是电路的核心。信号经过采集送入A/D转换电路，通过单片机处理后，最终作为系统应用程序进行开关灯判断的依据。

2) 时间显示电路：显示灯亮的时间

3) 延时时间选择电路：如果检测到的室内光照强度较弱时即低于了设定的参数范围，则启动相应的时间延时之后等才会熄灭。

4) 热释电传感器：通过在热释电传感器前面加菲涅尔透镜来提高接收灵敏度增加检测距离及范围来检测室内是否有人，但因为输出信号缓慢，幅值小，必须经过一个信号处理电路变成适合单片机的数字信号

5)输出控制电路：单片机对光照检测电路、语音控制电路和传感器处理电路进行检测来判断照明设备是否点亮

6)语音控制电路：人可以通过说“开”和“关”来控制照明灯不受光照的影响

3.线路设计与线路板制作

1) 线路设计

通过对预定功能的研究，确定控制方案，在控制方案确定后设计可行的控制线路原理图。

2) 线路板制作

在控制线路原理图完成后，制作相应的线路板。

4.元件采购与焊接

1)元件采购

根据设计所需，制作所需元件明细并购买元件。

2)焊接

焊接线路板。

5.系统总装与调试

将系统总体安装并调试其功能。

6.预期成果

通过学习相关理论知识，查阅搜索相关文献，参与调研，资料整理与材料分析及研究整理。根据上述要求，完成论文，制作出实物。

三、课题的研究方法

为了达到设计目的，应从以下几方面进入研究：

1)通过图书馆查阅相关书籍和在网络中搜索相关文献进行知识的补充。

2)分析和解决设计电路问题。

3)调查研究相关设计问题，制定设计方案。

4)绘制工作原理图，硬件部分方案设计。

5)绘制硬件电路图、进行数据处理方案设计，总体集成设计。

6)编写程序代码。

7)调试程序并进行整体的系统调试。

8)编写设计说明书。

9)通过老师的指导与解惑，对设计内容有基本的了解，确定所使用的单片机类型和芯片型号，掌握各种硬件原理。避免设计误区，争取高效率。

四、课题计划进度

09月28日-10月28日 收集、查阅资料，确定设计题目

10月28日-11月28日 撰写并上交开题报告、文献综述

11月28日-12月28日 开题报告答辩

12月28日-01月28日 系统分析与规划

01月28日-02月28日 系统设计与实现

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

控制器的主要目的是对灯的开关状态进行控制。工作时根据时间和人工及光照等因素综合控制灯的开关状态。当光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、室内是否有人等信息送到单片机，单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作，从而实现照明控制，以达到节能的目的。