南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院電子工程與光電技術(shù)系畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué) 生 姓 名：學(xué) 號(hào)：專 業(yè)：電子信息工程設(shè)計(jì)(論文)題目：教室燈光智能控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 教 師:2014年1月10日開(kāi)題報(bào)告填寫要求1開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效；2開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）；4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 74082005數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述基于單片機(jī)的教室照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究摘要： 本文詳細(xì)介紹了基于單片機(jī)的教室照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以有效的節(jié)約教室照明系統(tǒng)所耗能源，響應(yīng)國(guó)家號(hào)召建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的政策。系統(tǒng)以單片機(jī)為中心，輔以紅外檢測(cè)模塊，光照檢測(cè)模塊，報(bào)警聲光模塊以及燈光控制模塊組成完整的控制系統(tǒng)。通過(guò)紅外檢測(cè)模塊對(duì)教室進(jìn)出人數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，單片機(jī)根據(jù)需要控制照明系統(tǒng)工作。并且系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了報(bào)警模塊，對(duì)系統(tǒng)可能的誤判作出彌補(bǔ)1。系統(tǒng)綜合考慮了照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可實(shí)現(xiàn)性與實(shí)用性，妥善地處理好強(qiáng)弱電之間的連接以及單片機(jī)工作穩(wěn)定性問(wèn)題。關(guān)鍵詞：AT89C52 照明系統(tǒng) 熱釋電傳感器Abstract: Design of Lighting Systems Based On Microcontroller ABSTRACT: To respond to the national policy of building a conservation-based social, this paper describes a lighting system based on single chip designed with classroom use, which can effectively save the energy consumption of the system. Centered on microcontroller, the system supplemented by infrared detection module, light detection module, the alarm sound and light module and control modules complete control system. By infrared detection module to count the number of classrooms, the microcontroller according to the need to control lighting systems work. And the system also designs alarm module of the system to compensate for a possible miscarriage of justice. Considering the lighting system design and practicality can be achieved and properly handle the connection between strong and weak electricity, and stability of microcontroller work.Key words: AT89C51 Lighting Systems Pyroelectric Sensor1教室燈光智能控制器系統(tǒng)研究背景中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)多年的高速發(fā)展讓能源問(wèn)題日益突出。雖然我國(guó)能源總儲(chǔ)量不低，但由于我國(guó)人口眾多，所以人均儲(chǔ)量少，單位產(chǎn)值的能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的3-10倍。能源問(wèn)題已成為制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。從環(huán)境和自然資源角度出發(fā)，能源問(wèn)題也是我國(guó)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中一個(gè)關(guān)鍵因素。此外，能源問(wèn)題不僅關(guān)系經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境生態(tài)，在特定情況下還會(huì)對(duì)社會(huì)穩(wěn)定有很大影響。鑒于能源問(wèn)題的重要性，我國(guó)在綠色照明工程新聞發(fā)布，綠色照明工程未來(lái)五年問(wèn)將在公用設(shè)旅、賓館、商廈、居民住所等全國(guó)建筑物中推廣1.5億只節(jié)能燈，節(jié)電290億度電。上海、河北等一些地方采取政府對(duì)節(jié)能燈大宗采購(gòu)每只補(bǔ)貼3至4元的方式進(jìn)行推廣。從普通白熾燈到高效節(jié)能燈，使我國(guó)的電光源產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐步向節(jié)電型轉(zhuǎn)變，熒光燈與普通白熾燈的比例由1995 1：6.25上升到目前的1：1.5。目前，我國(guó)照明用電約占社會(huì)總用電量12%，采用高效照明產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的低效照明產(chǎn)品可節(jié)電60%-80%。如今，北京正在大力推行綠色照明工程，己推出上百萬(wàn)只綠色照明光源和部分節(jié)能電器，據(jù)估算年節(jié)約用電可達(dá)3442萬(wàn)千瓦時(shí)，節(jié)約電費(fèi)2519.7萬(wàn)元。政府已經(jīng)在商廈、學(xué)校、醫(yī)院等更換24萬(wàn)只節(jié)能燈具。在奧運(yùn)工程的建設(shè)上、也大量運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，北京的奧運(yùn)廠館 “水立方”，通過(guò)采用大量的節(jié)能燈具，裝備新技術(shù)，通過(guò)增強(qiáng)透光性白天可節(jié)約照明能耗50%。我們黨在2000年10月11日黨第十五屆中央委員會(huì)第五次會(huì)議通過(guò)的中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃的建議中明確指出：“加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是今后五年至十年一項(xiàng)十分重要的任務(wù)?！逼渲刑岬降幕A(chǔ)設(shè)施建設(shè)就包括了能源建設(shè)。建議還強(qiáng)調(diào)了能源建設(shè)要發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高利用效率，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。面臨如此緊迫的能源問(wèn)題，我們應(yīng)該把著眼點(diǎn)放在“高效”利用“清潔”能源上。由此可見(jiàn)，節(jié)能照明用電，對(duì)節(jié)能具有重要的意義。目前國(guó)內(nèi)各類院校中，由于同學(xué)們的自覺(jué)節(jié)能意識(shí)薄弱，在光線足夠強(qiáng)時(shí)也開(kāi)燈，課上完離開(kāi)教室后燈還亮著的現(xiàn)象普遍存在；而且，節(jié)能規(guī)劃極為欠缺，教室的燈光控制由管理人員手工代替，教室極多，管理人員忙不過(guò)來(lái),這樣就造成不必要的電能浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失?；谝陨戏N種原因，提高教室用電效率就成為學(xué)校節(jié)能的重要且主要的措施之一，因此節(jié)能技術(shù)的重要手段之一就是教室燈關(guān)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)無(wú)疑就成為其中一項(xiàng)重要課題2。2 教室燈光智能控制器系統(tǒng)研究意義隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高等教育越來(lái)越被政府關(guān)注和重視，校園規(guī)模也隨著高等教育規(guī)模的擴(kuò)大而擴(kuò)大，教室的數(shù)量也大幅度增加。為使師生有舒適的教學(xué)和學(xué)習(xí)的環(huán)境，在教室的面積、設(shè)施方面，學(xué)校在力所能及的范圍內(nèi)予以最大的改善。但由于大學(xué)開(kāi)放型的管理模式，以及部分大學(xué)生的節(jié)能意識(shí)的淡薄，高校教室在白天室內(nèi)照度很高情況下，仍然普遍存在開(kāi)燈作業(yè)，室內(nèi)照明設(shè)施全部開(kāi)啟；為了建設(shè)綠色節(jié)，本文設(shè)計(jì)了種智能照明控制系統(tǒng)，可以合理有效地利用照明燈光，從而大大地減少高校照明能源浪費(fèi)的現(xiàn)象3。3 教室燈光智能控制器系統(tǒng)研究現(xiàn)狀目前，國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)的智能照明控制系統(tǒng)，按照網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以分為集中式或分布式。集中式智能照明控制系統(tǒng)主要為星形拓?fù)洌匆灾醒肟刂乒?jié)點(diǎn)為中心，把若干外圍節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)的輻射式互連結(jié)構(gòu)5。各照明控制器、控制面板等設(shè)備均連接到中央控制器（CPU）上，由中央控制器向照明控制器等末端執(zhí)行單元傳送數(shù)據(jù)包；分布式智能照明控制系統(tǒng)以中央監(jiān)控為中心，組建控制主干網(wǎng)和多個(gè)控制子網(wǎng)，各照明控制器，控制面板等設(shè)備均具有中央處理器CPU單元，每個(gè)控制器和面板都可以直接連接在子網(wǎng)上7。4教室燈光智能控制器系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)4.1教室燈光智能控制器系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用智能控制，教室燈光智能控制器系統(tǒng)是以單片機(jī)為主控芯片，通過(guò)熱釋電紅外傳感器感應(yīng)是否有人存在，通過(guò)光敏電阻感應(yīng)教室內(nèi)的光線強(qiáng)度，經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行判斷，以確定教室內(nèi)是否有人存在，再根據(jù)教室內(nèi)的光線強(qiáng)度來(lái)舉決定是否開(kāi)啟燈光，實(shí)現(xiàn)對(duì)教室內(nèi)的燈光進(jìn)行智能控制。做到人在燈在，人走燈關(guān)。系統(tǒng)采用單片機(jī)和熱釋電紅外感應(yīng)傳感器自動(dòng)檢測(cè)人體信號(hào)，不需要人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了照明控制的自動(dòng)化。，同時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了聲光報(bào)警模塊，通知系統(tǒng)的關(guān)燈動(dòng)作，使產(chǎn)品更加人性化。本系統(tǒng)應(yīng)用方便，適用范圍廣，減少了人工管理成本8。4.2 教室燈光智能控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路本教室燈光智能控制器是以AT89C52單片機(jī)為主控芯片，通過(guò)熱釋電紅外傳感器感應(yīng)是否有人，通過(guò)光敏電阻感應(yīng)教室內(nèi)的光線強(qiáng)度，通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行判斷，從而能判斷出教室內(nèi)有人無(wú)人，根據(jù)光線強(qiáng)度開(kāi)啟燈光，實(shí)現(xiàn)對(duì)教室內(nèi)燈光的智能控制。下面詳細(xì)介紹。1、光線強(qiáng)度足夠時(shí)，無(wú)論是否有人在，都不開(kāi)燈。2、 光線強(qiáng)度不夠時(shí)，系統(tǒng)先判定開(kāi)燈，然后進(jìn)入10s等待時(shí)間，若在此期間無(wú)人移動(dòng)，則進(jìn)入30s倒計(jì)時(shí)階段，若在倒計(jì)時(shí)結(jié)束前一直無(wú)人移動(dòng)，則結(jié)束時(shí)燈光關(guān)閉；若30s倒計(jì)時(shí)階段內(nèi)有人移動(dòng)，則進(jìn)入10s等待時(shí)間，然后如此循環(huán)。3、次控制器配有控制開(kāi)光，可人工設(shè)定燈光一直開(kāi)啟和一直關(guān)閉。從而避免在一些特殊情況發(fā)生時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)9。教室燈光智能控制器系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：主控芯片、電源模塊、手動(dòng)控制模塊、熱釋電紅外傳感器模塊、燈光驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)碼管顯示模塊、光敏電阻模塊，系統(tǒng)組成框圖如下：電源模塊燈光驅(qū)動(dòng)模塊數(shù)碼管顯示模塊手動(dòng)控制模塊熱釋電紅外傳感器模塊光敏電阻模塊單片機(jī)圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖各模塊的作用分別如下：1、電源模塊：該模塊將220v交流電經(jīng)過(guò)變壓器、全橋整流、穩(wěn)壓、 7805穩(wěn)壓之后、輸出5v直流電、以達(dá)到給本設(shè)計(jì)所用的單片機(jī)、傳感器以及其他元器件供電的目的13。2、手動(dòng)控制模塊：對(duì)教室燈光進(jìn)行手動(dòng)控制，可直接控制燈光一直開(kāi)啟或一直關(guān)閉，以此為特殊情況下的用電要求而設(shè)計(jì)。3、熱釋電紅外傳感器模塊：由傳感器來(lái)感應(yīng)教室內(nèi)是否有人，然后將結(jié)果傳送給主控單片機(jī)，按有人和無(wú)人兩種情況來(lái)選擇不同的燈光控制程序。從而做到針對(duì)有人和無(wú)人兩種情況分別進(jìn)行不同的燈光控制。4、燈光驅(qū)動(dòng)模塊：該模塊的主要部分是光電耦合器，通過(guò)進(jìn)行“電光電”的轉(zhuǎn)換，達(dá)到對(duì)燈光的安全控制。5、數(shù)碼管顯示模：顯示教室內(nèi)的實(shí)時(shí)光線強(qiáng)度，和判斷無(wú)人時(shí)的30倒計(jì)時(shí)14。6、光敏電阻模塊：光傳感器連接主控單片機(jī)，對(duì)教室內(nèi)的光線強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)控，從而做到隨時(shí)針對(duì)光線強(qiáng)度進(jìn)行燈光控制，做到合理地管理照明。參考文獻(xiàn)1戴仙金.51單片機(jī)及其C語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)實(shí)例M.北京：清華大學(xué)出版社.2008. 2鄭鋒等. 51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)典型模塊開(kāi)發(fā)大全M. 北京：中國(guó)鐵道出版社.2010.6. 3張?jiān)嫉?單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)例M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2010.8.4肖婧. 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真-基于proteusM. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社, 2010. 5賀哲榮等. 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