摘要本文介紹了基于射頻控制的智能照明系統(tǒng)的硬件及軟件的設計。該設計利用了LED燈照明，白熾燈照明和單片機控制技術，采用AT89S51單片機作為系統(tǒng)的中央控制單元，PT2262/2272作為發(fā)射接收模塊，由單片機程序控制，實現(xiàn)各種功能的整合。無論你在家庭的哪個位子都能自由控制各個房間燈的亮和滅；外出之前只要按一下遙控鍵就可以關上所有的燈；坐在客廳的沙發(fā)上就能夠實現(xiàn)照明燈具的亮度和柔和度的美妙變化該照明系統(tǒng)還采用太陽能輔助供電，從而實現(xiàn)節(jié)能，環(huán)保和智能化，另外該系統(tǒng)留有擴展接口，很容易對系統(tǒng)進行升級?？傊环N全新的生活模式將呈現(xiàn)在您的眼前。關鍵詞：LED照明，綠色環(huán)保，射頻收發(fā)，調光控制，單片機控制RF-BasedIntelligentLightingSystemAbstractThisarticleintroducesaRF-BasedIntelligentLightingSystemshardwareandsoftwaresdesign.ThisdesignhasusestheLEDlampillumination,theincandescentlightingandthemonolithicintegratedcircuitcontroltechnology,usestheAT89S51monolithicintegratedcircuittobesystemscentralcontrolunit,thePT2262/2272launchreceivemodule.Itdependsthemonolithicintegratedcircuitprogrammedcontroltorealizeeachkindoffunctionsconformity.Whereveryouare,youcancontroleachcompartmentlampsshiningfreelyinfamilyandextinguish；Beforegoingout,pressingtheteleswitch,youcanshutoffallthelamps；Sittingonthesafa,youcanrealizetheilluminationlampsandlanternsbrightnessandthegentlenessinthelivingroom.Thewonderfulchanges.Thislightingsystemalsousesthesolarenergyauxiliarypowersupply,thusrealizestheenergyconservation,environmentalprotectionandintellectualization.Anymore,thissystemleavesleewaytheexpansionconnection,soitiseasytocarryonthepromotiontothesystem.Inbrief,onekindofbrand-newmodeoflifewillpresentbeforeyoureyes.Keywords：TheLEDillumination,Thegreenenvironmentalprotection,Radiofrequencyreceivinganddispatching,Thelightcontrol,T目錄1緒論12智能照明的理論基礎12.1LED的介紹12.1.1LED器件的應用基礎22.1.2常見LED及其應用22.2白熾燈的介紹22.2.1白熾燈的應用基礎22.2.2常見白熾燈及其應用33照明方案33.1燈光方案設計33.2電源模塊選擇33.3無線模塊方案43.4主控模塊方案43.5系統(tǒng)框圖64系統(tǒng)硬件設計64.1燈型設計64.2電源設計94.2.1負載燈具電源設計94.2.2主控芯片供電電源設計104.3射頻收發(fā)設計104.3.1發(fā)射模塊104.3.2接收模塊114.4單片機控制電路設計114.5太陽能方案設計124.5.1太陽能供電系統(tǒng)框圖124.5.2太陽能電池板134.5.3蓄電池154.5.4太陽能供電控制電路165系統(tǒng)軟件設計165.1無線控制框圖175.2主程序控制流程176系統(tǒng)測試177結論18致謝18參考文獻18附錄1客廳整體圖20附錄2臥室白熾燈調光21附錄3部分程序清單221緒論智能照明系統(tǒng)(IntelligentLightingSystem)是通過關鍵基礎理論模型的研究，智能家居是以科技為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ⒆詣踊?，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利的居住環(huán)境。家居智能化技術起源于歐美，最具代表性的是無線射頻技術，通過高頻的無線射頻通訊技術傳輸控制信號。因其安裝方便、控制范圍較大且控制可靠，容易而被人們廣泛接受和應用。下面介紹一下智能照明的發(fā)展現(xiàn)狀?！罢彰麟姎狻北环Q為是人們生活中除了“吃、穿、住、用、行”之外的第六大基礎需求。隨著時代發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，消費能力逐漸加強，消費觀念也有極大轉變，傳統(tǒng)的照明電氣技術已經(jīng)遠遠滿足不了現(xiàn)代人的需要，對于照明的控制，人們希望使用更加便捷甚至是隨心所欲，于是智能照明電氣應運而生。隨著智能照明電氣概念的興起，充滿人性化與浪漫、溫馨、高品味的智能家居照明情景的概念迅速引起人們的好奇與期盼，人們希望購買一套這樣的智能照明電氣系統(tǒng)，實現(xiàn)“人來燈亮，人走燈滅，隨需應變，隨時可變”的悠閑生活。然而，任何一件新事物的產(chǎn)生與發(fā)展都將擁有一段漫長而曲折的經(jīng)歷，“智能照明電氣”概念從提出到實現(xiàn)并非產(chǎn)商們想像的那樣簡單。隨著高科技和信息技術的廣泛應用，安全、舒適、便利的生活環(huán)境已經(jīng)不再是一個遙遠的夢想。由于智能家居系統(tǒng)能夠為人們提供更加輕松、有序、高效的現(xiàn)代生活環(huán)境，因此已經(jīng)成為房地產(chǎn)商追逐的熱點。在未來，沒有智能家居系統(tǒng)的住宅將像今天不能上網(wǎng)的住宅那樣不合潮流。相信不遠的將來，智能家居一定會更好地造福人類。2智能照明的理論基礎智能照明電氣最終取代傳統(tǒng)照明系統(tǒng)，乃大勢所趨，是家居智能化進程中必然要走的一步。智能照明電氣可以依靠無線技術來實現(xiàn)網(wǎng)絡功能，無線技術不但可以免去布線的煩惱，而且可以方便的解決家庭設備的聯(lián)網(wǎng)問題，因此，網(wǎng)絡化的智能照明電氣會令你的生活更豐富多彩。通過邏輯控制程序，就可以控制房里所有的燈開關并可調節(jié)亮度和柔和度，對家庭中的燈具進行集中控制。太陽能節(jié)能裝置也是日后發(fā)展的方向。2.1LED的介紹LED發(fā)光二極管，是一種半導體固體發(fā)光器件，電光功率轉換非常高，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。LED照明燈具在近期得到飛躍的發(fā)展，LED作為綠色環(huán)保的清潔光源得到廣泛的認可。2.1.1LED器件的應用基礎LED光源的技術日趨成熟，每瓦發(fā)光流明迅速增長，促使其逐年遞減降價。以1WLED光源為例，2008年春的價格已是2006年春的價格三分之一，2009年春降至2006年的四分之一。LED燈具的高節(jié)能、長壽命、利環(huán)保的優(yōu)越性能獲得普遍的公認。與傳統(tǒng)的路燈相比，該燈被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上，并且在LED產(chǎn)生的光譜中不含紫外線、紅外線等輻射，是典型的綠色照明光源。2.1.2常見LED及其應用圖1草帽LED圖2LED臺燈2.2白熾燈的介紹白熾燈是將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài)，利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源。自1879年，美國的愛迪生制成了碳化纖維（即碳絲）白熾燈以來，經(jīng)人們對燈絲材料、燈絲結構、充填氣體的不斷改進，白熾燈的發(fā)光效率也相應提高。白熾燈的發(fā)展趨勢主要是研制節(jié)能型燈泡。不同用途和要求的白熾燈，其結構和部件不盡相同。白熾燈的光效雖低，但光色和集光性能好，是產(chǎn)量最大，應用最廣泛的電光源。2.2.1白熾燈的應用基礎現(xiàn)代的鎢絲白熾燈發(fā)光體是用金屬鎢拉制的燈絲，這種材料最可貴的特點是其熔點很高，即在高溫下仍能保持固態(tài)。事實上，一只點亮的白熾燈的燈絲溫度高達3000。正是由于熾熱的燈絲產(chǎn)生了光輻射，才使電燈發(fā)出了明亮的光芒。白熾燈有一個其他大部分類型發(fā)光產(chǎn)品不具備的優(yōu)點，即適合頻繁啟動的場合，并且很容易實現(xiàn)調光效果。2.2.2常見白熾燈及其應用圖3各種白熾燈圖4白熾燈矩陣3照明方案從前兩節(jié)的論述中可以看出LED照明和白熾燈照明技術已經(jīng)相當成熟。實現(xiàn)方案非常多。本文要設計的是家居LED客廳照明燈和白熾燈臥室照明，還有聲光控的走道照明。根據(jù)室內的不同特殊環(huán)境，選擇方案時就要考慮燈具尺寸、亮度、柔和度等的影響，以及室內電源的局限性，為了節(jié)約電能，采用太陽能電池供電，也不失為一種好的方法。3.1燈光方案設計根據(jù)論文的設計要求，本文提出了幾種方案：（1）LED照明方案有很大的可行性，而且其系統(tǒng)的升級也比較方便，便于推廣使用，適應現(xiàn)代化建設的發(fā)展需求。利用LED燈的組合實現(xiàn)發(fā)光形狀，點亮數(shù)量的不同，還可以有顏色的不同組合（2）不同房間的要求采用不同燈具。白熾燈調光性能好，適合做臥室照明。采用PWM脈寬調制，通過軟件設置不同的脈寬占空比，從而實現(xiàn)輸出電壓有效值的變化，反映出燈光亮度的變化，就是無級調光。（3）體現(xiàn)節(jié)能，我們在布置走道時可以采取聲光控的方案。實現(xiàn)天黑后人來燈亮，人走燈滅，既節(jié)能又安全。3.2電源模塊選擇一般常見的穩(wěn)壓電源，有線性穩(wěn)壓電源，開關電源，還有穩(wěn)壓集成電路和比較實用的電容降壓式穩(wěn)壓電源，它們各自的有缺點比較如下比較：（1）線性直流穩(wěn)壓電源是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，要達到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過電壓反饋調整輸出電壓，可以達到很高的穩(wěn)定度，波紋也很小。但是它的缺點是需要龐大而笨重的變壓器，所需的濾波電容的體積和重量也相當大，而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài)，調整管上有一定的電壓降，在輸出較大工作電流時，致使調整管的功耗太大，轉換效率低，還要安裝很大的散熱片。（2）開關穩(wěn)壓電源具有性能穩(wěn)定效率高的特點，但是它的成本過高，比較嬌氣，易損壞，功率做不大，而且有很大的干擾與噪音。針對開關電源運行噪聲大這一缺點，若單獨追求高頻化其噪聲也必將隨著增大，而采用部分諧振轉換電路技術，在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉換技術的實際應用仍存在著技術問題，故仍需在這一領域開展大量的工作。（3）電容降壓的工作原理利用電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。在電容器上并不產(chǎn)生功耗，因為如果電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無