浙江科技學院本科畢業(yè)論文2014屆題目太陽能智能照明系統(tǒng)學院理學院專業(yè)應(yīng)用物理班級學號學生姓名指導教師完成日期2014年5月19日太陽能智能照明系統(tǒng)摘要隨著社會的不斷進步，人類的文化、社會的科技都隨此也不斷進步。對于當今的社會而言，科技一詞是非常搶眼的，各種高新科技都層出不窮，逐漸地都顯露出來了。其中，太陽能智能照明也出現(xiàn)在了其中。本文就對太陽能智能照明系統(tǒng)進行了相關(guān)的設(shè)計。主要介紹了太陽能系統(tǒng)的發(fā)展及前景，其中，為了體現(xiàn)出此系統(tǒng)的智能性，特別制作了一個智能化的系統(tǒng)，它包括太陽能發(fā)電、智能語音模塊、光敏控制模塊、時間控制模塊。其中，智能語音模塊是一個很智能化的模塊，它可以同過人聲的識別，來使用電器進行開和關(guān)，非常人性化；光敏控制模塊非常簡便，它就只需要在用電器之前接上一個光敏元件，就可以達到白天自動關(guān)閉，晚上自動打開的功能；時間控制模塊，就是一種可以人為的控制用電器的開關(guān)，用戶只需設(shè)定好時間，就可以讓用電器在規(guī)定的時間開和關(guān)，而且還會循環(huán)下去的，只需設(shè)置一次即可。這三個功能組合起來，就構(gòu)成了完整的太陽能智能照明系統(tǒng)。關(guān)鍵詞太陽能語音控制光敏控制時間控制THEDESIGNANDAPPLICATIONOFSMARTSOLARLIGHTINGSYSTEMABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFTHESOCIETY,THEHUMANCULTUREANDTHESOCIALSCIENCEANDTECHNOLOGYWILLALSOCONTINUETOPROGRESSWITHITFORTODAYSSOCIETY,THEWORLDOFTECHNOLOGYISVERYEYECATCHING,DIFFERENTKINDSOFHIGHTECHNOLOGYCOMEOUTANDAREREVEALEDSLOWLYAMONGTHEM,THEINTELLIGENTSOLARLIGHTINGISONEOFTHEMINTHISARTICLE,SOMERELATEDINTRODUCTIONWILLBEMADETOTHESYSTEMTHEMAINOFTHEINTRODUCTIONISTHESOLARSDEVELOPMENTANDOUTLOOKALSO,INORDERTOREFLECTTHESYSTEMSINTELLIGENCE,ANINTELLIGENTSYSTEMISBEINGMADEESPECIALLYITINCLUDESASOLARPOWER,ANINTELLIGENTVOICEMODULE,ANELECTRICALAPPLIANCESANDATIMECONTROLMODULEAMONGTHEM,INTELLIGENTVOICEMODULEISAVERYINTELLIGENTMODULETHEVOICECOMMANDCANBEIDENTIFIEDBYTHEVOICEMODULETOMAKEELECTRICALAPPLIANCESONOROFFANDITISVERYHUMANETHEELECTRICALAPPLIANCESAREVERYCONVENIENTTOUSEITONLYNEEDSTOPLUGAPHOTOSENSITIVEELEMENTBEFORETHEELECTRICALAPPLIANCETOCONTROLITONDURINGTHEDAYOROFFATNIGHTTHETIMECONTROLMODULECANCONTROLELECTRICALAPPLIANCESONOROFFHUMANETHEUSERONLYNEEDSTOSETTIME,ELECTRICALAPPLIANCESCANSWITCHONOROFFATTHEPREDETERMINEDTIMEALSOITJUSTNEEDSTOBESETONCE,ITWILLCYCLETOWORKTHESETHREEFUNCTIONSFORMACOMPLETEINTELLIGENTSOLARLIGHTINGSYSTEMKEYWORDSOLARVOICECONTROLPHOTOSENSITIVECONTROLTIMECONTROL目錄中文摘要2英文摘要3目錄4第一章緒論611太陽能的發(fā)展背景612智能照明背景713研究的目的714研究思路簡述815本文的概述8第二章太陽能供電模塊921太陽能供電模塊的整體結(jié)構(gòu)922太陽能電池板923太陽能控制器1024蓄電池11第三章蓄電模塊1231語音模塊的整體結(jié)構(gòu)1232語音模塊規(guī)劃1233語音芯片LD33201334繼電器14第四章光敏控制模塊1641光敏控制器的構(gòu)成與特點1642光敏控制器的工作原理16第五章時間控制模塊1751時間控制器的構(gòu)成及特點1752時間控制器的使用方法17第六章系統(tǒng)安裝及調(diào)試1961系統(tǒng)各個組件的調(diào)試1962系統(tǒng)的安裝2063運行情況2064小結(jié)20第七章總結(jié)及展望2171總結(jié)2172展望21致謝22參考文獻23第一章緒論11太陽能的發(fā)展背景在當今的世界，各種不可再生能源都不斷被消耗著，能源都在慢慢的減少。其中，石油能源消耗當屬最多，石油應(yīng)用太過廣泛了各種類型汽車都要以汽油或者天然氣作為能源來發(fā)動、各種重工業(yè)大型機器也要靠它來運行、以石油制作的衍生物也都運用到我們生活的不同地方等等。同時，這種污染也非常的大，對環(huán)境都會造成不同程度的傷害。為了減少對環(huán)境的污染，太陽能、潮汐能、水能、風能、生物能等等，這些可再生能源都慢慢的被世人所重視起來了，它們不僅可再生，而且很清潔無污染。最近來看，太陽能光伏發(fā)電越來越受大家所重視了，它可以在任何有太陽光的地方來通過儲存電能，并且對環(huán)境不能造成任何污染，非常清潔的。因此，太陽能發(fā)電的優(yōu)勢就慢慢顯現(xiàn)出來了，陸續(xù)的出現(xiàn)很多有關(guān)太陽能的東西了。研究表明，我國陸地每年接受的太陽輻射相當于49000億噸標準煤燃燒所產(chǎn)生的能量，相當于近萬個三峽工程發(fā)電量的總和2?，F(xiàn)在對可再生能源都進行了不同的研究，像太陽能、風能、潮汐能、生物能等等這些可再生能源都體現(xiàn)出了很大的能源優(yōu)勢，發(fā)展前景都非常的好，是那些不可再生能源不可比擬的。對于本文論題而言，太陽能光伏的有點非常明顯，如下收集容易，只要有太陽光的地方就可以收集，非常廣泛的；地域應(yīng)用非常廣泛，適用于很多地區(qū)的用戶；安全性很高的，沒什么危險性；經(jīng)濟實惠，不需要消費太多；應(yīng)用壽命長，不需要太多維護等。因此，太陽能可以說是世界各國都著力發(fā)展的可再生能源3。隨著時代科技的不斷進步，科技也都發(fā)展十分迅速，其中光伏太陽能發(fā)電就是發(fā)展很迅速的其中之一。2006、2007年歐洲的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)比例達到95以上，世界平均達到80以上3。中國打算從2009年至2020年將發(fā)電量從014GW增長超過18GW。為了達到這個目標，中國政府從法律、政策和經(jīng)濟措施上，落實了許多設(shè)備4。國家希望2020年，再生能源發(fā)電能占到總發(fā)點的155。這樣看來，太陽能光伏發(fā)電所占的比重越來越高了，對于這項能源需求也越來越大了。有關(guān)顯示表明2020年世界光伏發(fā)電累計裝機容量將達到200GWP,其中美、日、歐安裝總量超過世界總量的506。為什么光伏發(fā)電的需求量和占有量會有這個預估呢，那是因為光伏發(fā)電的應(yīng)用太廣泛的，污染又少，初期成本會高點兒，但是隨著科技的進步和技術(shù)的革新，成本也會慢慢的下降的。因此，光伏太陽能發(fā)電會越來越被大家所喜愛的。這里，也有一項重要的突破美國特拉華大學，經(jīng)過研究，可將太陽能轉(zhuǎn)化率達到428，相當高的轉(zhuǎn)化率7。由此可見，這樣的轉(zhuǎn)化率就目前來說，是相當高的，減少了很少不必要的浪費。通過上面的數(shù)據(jù)顯示，明顯可以看出，光伏太陽能的優(yōu)勢是有多大，可以想象，在不遠的將來，它可以取代煤炭、石油等這些不可再生的能源。對于我們國家來說，太陽能光伏發(fā)電這塊，我們這邊起步就比較晚，初期就缺少相應(yīng)的技術(shù)資源。為了彌補這一缺失，在1983年至1987年這五年之間，我國從加拿大及美國前后引進了七條生產(chǎn)太陽能電池的先進生產(chǎn)線8。光伏太陽能發(fā)展實在是太迅速了，到2012年年底，全球的所有太陽能發(fā)電的總和有大概1億200萬千瓦，中國作為后來在這個領(lǐng)域慢慢發(fā)展起來的國家，也占了8的，不錯的比重。太陽能在國內(nèi)發(fā)展越來越快了，它正在被廣泛的利用。12智能照明的背景從太陽能的諸多優(yōu)點來說，太陽能發(fā)電無疑對人類未來的發(fā)展有很中要的作用，它可以在很大程度上解決人類對能源的需求。對于能源的問題，太陽能是解決了。同時，如何更好的利用太陽能也是個問題。對于一般的家庭來說，家庭照明都是用手動來進行開和關(guān)的。有時候，半夜起床的時候，可能為了找電燈的開關(guān)而黑燈瞎火的摸半天，有時候還可能因為不小心將自己絆倒，特別麻煩。如果能讓家庭的所有燈都進行智能化的語音控制，就不會出現(xiàn)這么多的麻煩了。在任何時候，都可以通過特定的語音來控制燈的開關(guān)，很簡便。對于以前的路燈來說，一般都是通過人為來進行開和關(guān)的，這必須要耗費人員和財力來解決這些問題，但是，如果在所有路燈上都裝上一個光敏控制器，就不會出現(xiàn)這些麻煩了。它可以使路燈在白天自己滅掉，到了晚上就會自動打開了。由于這個控制器的成本比較小，這既節(jié)省資金，又省了人員的耗費。對于有庭院的家庭來說，院子都是要裝燈的。這些燈每天都要自己動手去打開，一開始還不怎么樣，但是長時間這樣也會覺得麻煩。但是，裝個時間控制器的話，就會解除這些麻煩，它會按照設(shè)定的時間進行電路的開和關(guān)，只需設(shè)置一次，此后都會循環(huán)下去，非常方便。智能照明會發(fā)展的越來越快，會讓更多的家庭感受到高速發(fā)展的科技所帶來的便利。13研究的目的當今的社會是一個高科技飛速發(fā)展的社會，各種高端的科技都層出不窮。伴隨著太陽能的廣泛利用，各種不同控制類型的控制器都慢慢被研究出來了。因此，觸控、聲控、光控、時間控制、語音控制等等，各種高端控制技術(shù)都被加入到了各種電器之中。其中，語音控制的應(yīng)用前景比較好，這種技術(shù)都慢慢的被開發(fā)出來了，相當不錯。本次我的研究目的以太陽能為能源，通過一塊太陽能電池板來接收太陽能，然后再將這些能源輸送到一塊蓄電池內(nèi)，蓄電池就可以當作間接能源來供給整個電路的使用。電路中還會插入3個控制類型語音控制模塊（通過語音識別控制開和關(guān)）、光敏控制（通過光強的影響來簡介控制開和關(guān)）、時間控制（通過設(shè)定時間來控制開和關(guān)），就這樣完成整個太陽能智能照明系統(tǒng)。時代在進步，科技也在進步，人類的思想更加在進步。以前人類的生活都是有了房子，房子有了燈，有了電視就都差不多了，不會在有更多奢求了。但是，對于現(xiàn)在這個高速發(fā)展的科技時代，智能化、自動化等技術(shù)都慢慢的發(fā)展起來了。它們不僅可以運用到技術(shù)生產(chǎn)上面，對于普通的家庭來說，也可以利用這些技術(shù)，讓它出現(xiàn)在我們的日常生活和工作上，可以讓我們的生活更具便利性和科技性。由此，智能型家居都慢慢出現(xiàn)在大家的視野中了。它可以讓大家在家中就可以享受到最先進的科技，感受更多的便利，不再讓大家的生活感到一成不變了。對于目前的電子市場來說，科技在進步，技術(shù)也在進步，成本就慢慢下降了，智能家居將會有更廣闊的市場9。14研究思路簡述首先，要了解太陽能發(fā)電的原理，了解太陽能電池的工作原理。然后，弄清楚太陽能發(fā)電后，如何儲存電能和將電能利用到日常生活中的。其次，我的課題主要體現(xiàn)的是智能化，這樣就要提到它所具有的三個功能第一，語音控制，要弄清語音模塊是如何工作，如何調(diào)節(jié)的；第二，光敏控制，搞清光敏工作的原理及它的用途；第三，時間控制，解析時間控制的具體原理及操作。這三樣功能在加上光伏太陽能發(fā)電的工作電路，組合在一起，就組成了我的太陽能智能照明系統(tǒng)了。15論文概述為了讓大家清晰了解本論文，對于本文的內(nèi)容作了以下的簡單概述第一章，對太陽能和照明行業(yè)的背景進行了一些介紹，同時也介紹了研究的目的。第二章，對于光伏太陽能是如何發(fā)電，對其原理作了一定的介紹，其中也包括太陽能發(fā)電的整個發(fā)電結(jié)構(gòu)以及發(fā)電的性能；第三章，對智能語音模塊的構(gòu)造及如何工作做了介紹；第四章，對光敏控制模塊的構(gòu)造、優(yōu)點及工作原理做了介紹；第五章，對時間控制模塊的構(gòu)造、特點及使用方法做了介紹；第六章，對整個系統(tǒng)的各個組件調(diào)試、安裝及運行做了必要工作；第七章，對本文做了總結(jié)以及對本行業(yè)的展望。第二章太陽能供電系統(tǒng)21太陽能供電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖21太陽能供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖上圖21，所顯示的是一套簡易的完整的太陽能供電小系統(tǒng)。它是由太陽能電池板作為吸收太陽能的光源的器件，太陽能電池板吸收完太陽能之后，太陽能是不能被直接利用的，它需要通過一個太陽能控制器組件來進行中間調(diào)和。太陽能控制器可以把吸收進來的太陽能儲存進鉛蓄電池內(nèi)。之后，鉛蓄電池內(nèi)所儲存的電能就可以使用了。使用鉛蓄電池內(nèi)的電能，也要經(jīng)過太陽能控制器，它可以達到控制的效果。這樣，就組成了一個簡單的太陽能供電系統(tǒng)了。22太陽能電池板下圖22為常見的太陽能電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。太陽能電池的核心就是其中的PN結(jié)，PN在其中起到的很中要的作用。太陽能電池發(fā)電的基本工作原理就是光生伏特效應(yīng)，即把所照射的太陽能轉(zhuǎn)化為伏特電能。光生伏特效應(yīng)當太陽光照射到PN結(jié)上時，能量大于半導體禁帶寬度EG的光子能把價帶中的電子激發(fā)到導帶上，從而形成了電子空穴對，既光生載流子。這些光生載流子在PN結(jié)內(nèi)建電場作用下迅速分離，電子集中到電池的N型一端，空穴則集中到電池的P型一端。進而在二極管的兩端分別形成了正負電荷積累，并產(chǎn)生了光生電動勢10。在產(chǎn)生光生電動勢之后，再接上正負極，就可以利用這些光生能源了。太陽能電池太陽能控制器電源輸出鉛蓄電池常見的太陽能電池有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、多元化合物太陽能電池等，慢慢的發(fā)展，種類也慢慢的多了起來。我的畢業(yè)設(shè)計所采用的是單晶硅太陽能電池，它所工作的最大的功率為10W，開路電壓為215V，最佳的工作電壓為175V，短路時的電流為065A，最佳情況的工作電流為057A。圖22太陽能電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)23太陽能控制器圖23太陽能電池的伏安特性曲線大家都知道，我們?nèi)粘Ｉ畹挠秒姸际欠€(wěn)定的電壓和電流。如果沒用穩(wěn)定的電壓和電流，用電器是無法正常的工作的。對于太陽能電池板，由上圖23可以看出它所吸收的太陽能，然后轉(zhuǎn)化成的光生伏特電壓就不是穩(wěn)定的，它是隨著太陽光的強度的變化所變化的。因此，這樣的電能是不能被直接使用的。為了能把太陽能利用到日常生活中，我們就需要一個中間控制器，來調(diào)和這樣的太陽能，它就是太陽能控制器。它可以把將所吸收的太陽能固定到一個參數(shù)上面，即使太陽能電池所產(chǎn)生的電壓是個不穩(wěn)定的。這樣，就可以把這些能量通過控制器輸送到鉛蓄電池，然后就能供我們正常使用了。24蓄電池本次試驗所采用的儲存電能的設(shè)備是常見的鉛蓄電池。一個完整的鉛蓄電池是由正極、負極、電解質(zhì)以及容器所構(gòu)成的。其中，正極是由填滿的二氧化鉛的鉛板做成的，負極是由填滿海綿狀鉛的鉛板做成的，電解質(zhì)是稀硫酸（稀釋程度為128）。蓄電池的工作原理就是充放電。它在充電的時候，就是在其內(nèi)產(chǎn)生化學反應(yīng)，將其中的電能轉(zhuǎn)化為化學能；放電的時候，也要產(chǎn)生化學反應(yīng)，反過來將化學能轉(zhuǎn)化為電能。這樣多次的反復充放電，就給鉛蓄電池了另一個名字二次電池。由于多次進行化學反應(yīng)，在鉛蓄電池使用到一定時間之后，需要給它加入一定量的蒸餾水，從而讓其內(nèi)的電解質(zhì)溶液稀硫酸回到起初的稀釋濃度。鉛蓄電池的化學反應(yīng)方程式如下正極反應(yīng)O2HPBS2ESOH4PB442負極反應(yīng)總反應(yīng)24424其中，向右反應(yīng)為放電，向左反應(yīng)為充電11。第三章智能語音控制系統(tǒng)本文所研究的是太陽能智能照明，所以智能化是非常重要的。此章節(jié)，主要就講的是它之中非常重要的智能語音模塊。31語音模塊的整體結(jié)構(gòu)圖31語音模塊原理框圖上圖為智能語音模塊的工作原理框圖。語音模塊包括主控芯片和語音芯片。其中，主控芯片是STC10L08XE單片機，它是由STC公司制造的；語音芯片是非特定人生識別語音芯片LD3320，它是由ICROUTE公司制造的12。首先，通過語音模塊上的麥克風接收外來語音，并且將這些語音轉(zhuǎn)換為電信號，然后這些電信通過電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換、降低噪音等處理，從而得到數(shù)字信號，數(shù)字信號再傳遞給語音芯片LD3320，且進行再處理，然后這些信號再與庫里面的已有信號作對比，然后再輸出。輸出的信號在傳達到主控芯片，主控芯片通過相應(yīng)的I/O口輸出，這時候I/O口就可以通過繼電器傳達相應(yīng)線路的指示，從而達到語音控制的效果。32語音芯片LD3320LD3320語音芯片是一種非特定人的語音識別芯片。此語音芯片上有比較高精度的A/D、D/A借口，這項功能實用性非常好，可以很輕松的識別人聲，來輸出相應(yīng)指令。對于人聲識別，它不是那些傳統(tǒng)的只能識別固定人聲的，它可以適應(yīng)動態(tài)語音，也就是說，語音可以自己隨意設(shè)定，只要不超出一定范圍就能識別12。MIC頻譜分析提取特征語音識別器關(guān)鍵詞列表拼音串MCU關(guān)于動態(tài)人聲識別，只需要編輯你想說的話為拼音類型，例如，你想說“打開一號燈”，就只需在內(nèi)置INI文件內(nèi)相應(yīng)指令上加入“DAKAIYIHAODENG”即可，這樣語音芯片就能輕松識別你所讀出的指令，達到控制效果。下面舉個例子，例如如果系統(tǒng)設(shè)定開始要收到“XIAOJIE”的語音，才可以進行下面指令，但是，如果你本人覺得不順口，可以在其SD卡內(nèi)的INI文件內(nèi)將相應(yīng)的XIAOJIE改成XIAOMING或者XIAOLI，都是可以的，沒有很死板的要求，這是非常便利的。不過，對于用戶所說出的話，要是說的過多的話，還是會有漏字的情況，盡量不要超過8個字，這樣就會很輕松的識別。LD3320的指令可以設(shè)置五十多條，還是相當多的。每條指令不要超過8個字，拼音的字節(jié)不要超過79個即可。芯片的工作電壓為33V，本次試驗采用的是外接USB供電，也是為了節(jié)省試驗耗費。下面為LD3320的內(nèi)部電路圖圖32LD3320電路圖LD3320是語音控制的核心，他通過語音識別來進行運算，然后通過人聲輸入，信號輸出以及A/D、D/A轉(zhuǎn)換，來達到語音識別的功能。33語音模塊規(guī)劃下圖33為語音模塊的整體規(guī)劃圖，這個框圖看起來非常簡潔，功能也比較多。但是，本次試驗所用到的功能和接口相對較少，下面就介紹一些所用到的功能和接口。圖33語音模塊元件圖PJ60為麥克風輸入口，若要用此功能，必須把MIC的磁頭去掉；PJ61為音頻接口，可以外接一個音頻設(shè)備，這樣就能聽到系統(tǒng)所發(fā)出的聲音了；USB為內(nèi)存卡接口，此模塊還帶有儲存功能，可以當作U盤使用；不過，實驗中只用到的是U盤內(nèi)的一次聲音文件和讀取口令的一些文件，其中，口令文件還可以通過它來進行修改，來達到用戶的需求；K70為U盤的觸發(fā)按鍵，只需要按一下，U盤就會被觸發(fā)；K72為復位鍵；串口GND、RXD、TXD、5V，這四個接口是與繼電器的相應(yīng)GND、TXD、RXD、5V相連接的，只需連接這四個接口，就能達到通過語音來控制繼電器的效果。34繼電器本文所采用的繼電器為電磁式繼電器，如下圖圖34電磁式繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖電磁式繼電器主要由鐵芯、線圈、彈簧、銜鐵、觸點等組成的。電磁式繼電器工作原理當給線圈通電后，繞成圈狀的線圈就會由電磁感應(yīng)產(chǎn)生磁力，這樣，鐵芯就會帶磁力了，磁力會克服彈簧的拉力，從而使觸點接觸，電路導通；當線圈再次斷電后，線圈失去磁力，彈簧拉下銜鐵，觸點離開，電路斷開。這樣，就可以達到電路的開和斷的功能了。此外，繼電器的觸點要正確連接，不然會影響其壽命13。第四章光敏控制模塊一般在學校、廠房、街道等地點，會設(shè)置一些路燈，為晚上行人照行。雖然說，這些燈有特定的工作人員為此打開和關(guān)閉，但是，總會有忘記的時候，這樣就浪費了不必要的資源。為了減少這些浪費，光敏控制器就可以達到這個效果。它可以晚上自動打開路燈，白天自動關(guān)閉。41光敏控制器的構(gòu)成及特點光敏控制器由光電頭集成塊、電子元件、執(zhí)行繼電器構(gòu)成。光敏控制器有一下優(yōu)點14內(nèi)部設(shè)有環(huán)境照度自動檢測電路，白天會自動關(guān)閉，到了晚上就會自動開啟；它有三根線，可以兼容很多燈負載；控制對象廣泛，可為LED燈、白熾燈、排氣扇燈等；環(huán)境條件改變時還有延時的功能。42光敏控制器的工作原理在白天的時候，光照比較強，光敏元件電流增大，使繼承電路的繼電器斷開，電路處于斷開狀態(tài)，燈不亮；到了夜晚，天黑到一定程度后，光強比較弱，光敏元件產(chǎn)生的電壓較低，繼電器吸和，電路也相應(yīng)打開，燈就亮了。知道第二天早上，光強達到一定強度后，繼電器斷開，燈又滅了，就這樣不斷循環(huán)。此外，電路中還配有延時電路，在出現(xiàn)一些閃電、手電照射等燈光照射時，以及落葉短暫遮擋等情況照成的干擾，而照成的誤判。本文采用時間控制器，就是為了達到路燈白天晚上控制的效果。圖41光敏控制器第五章時間控制模塊時間控制模塊是一種可以根據(jù)用戶所設(shè)定的時間來進行對電路的開關(guān)控制的裝置15。時間控制器通過逐漸的發(fā)展，到現(xiàn)在，具備的功能越來越多了，現(xiàn)在的時間控制器都具備時間控制開關(guān)、循環(huán)控制等功能16。51時間控制器的構(gòu)成與特點時間控制器是由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產(chǎn)生器和操作控制器組成。圖51為時間控制器的簡單構(gòu)造圖。時間控制器的特點如下控制用電器開和關(guān)的時間任意可調(diào)，很便捷；由于控制器自帶可充電電源，已調(diào)好的設(shè)定時間不會受停斷電的影響；可進行多次的定時次數(shù)，本次試驗采用的控制器有每天17次或者18次定時的款式；既可以自動控制，也可以手動控制，靈活性高；內(nèi)部消耗功率比較低，比較節(jié)省能源。圖51時間控制器構(gòu)造圖52時間控制器的使用方法時間控制器的使用方法比較簡便，通俗易懂，方法如下北京時間的校準按下“時鐘”鍵的同時，分別按“分”、“時”、“星期”鍵調(diào)整北京時間；定時設(shè)置1）按一下“設(shè)定”鍵，顯示屏左下方顯示“1ON”字樣（表示第一次開啟時間）。再分別按“分”、“時”、“星期”鍵，輸入所需開啟時間。2）再按一下“設(shè)定”鍵，顯示屏左下方顯示“1OFF”字樣（表示第一次關(guān)閉時間）。再分別按“分”、“時”、“星期”鍵，輸入所需關(guān)閉時間。3）繼續(xù)按“設(shè)定”鍵，顯示屏左下方將以此顯示（2ON、2OFF17ON、17OFF）參考步驟1）、2）設(shè)置以后各次的開關(guān)時間。如果只需設(shè)定一次開和關(guān)，則必須按“取消/恢復”鍵，將他們后面設(shè)定的時間取消掉。4）按“設(shè)定”鍵，在按“星期”鍵，可設(shè)定每天相同、每天不同，星期一至星期五相同，星期一至星期六，或者星期六至星期日相同的不同循環(huán)方式。第六章系統(tǒng)調(diào)試及安裝61系統(tǒng)各個組件的調(diào)試太陽能電池板、太陽能控制器及蓄電池，即太陽能發(fā)電組合的調(diào)試。將控制器上的太陽能電池板的正負極接線、蓄電池正負極接線都相應(yīng)接好。然后，在一個陽光充足的中午，把太陽能電池板置放到陽光照射的正對面，按下太陽能控制器的“SET”鍵，顯示器開始顯示數(shù)，調(diào)試成功。語音控制模塊的調(diào)試。將語音控制模塊與繼電器先通過串口連接好，要保證線的借口正確。然后通過USB充電，讓語音模塊工作。當聽到一聲“哈嘍，酷狗”的時候，表示，語音模塊已經(jīng)打開，開始工作。先按下模塊上3個鍵左邊的那個，儲存功能出現(xiàn)，電腦可以查看SD卡的內(nèi)容，打開SD卡中的INI文件，選取其中兩條指令，對著麥克風讀出相應(yīng)指令，如果繼電器相應(yīng)路數(shù)工作，則成功，反之，則失敗，需繼續(xù)調(diào)試，直到成功為止。光敏控制器的調(diào)試。光敏控制器上有3根線紅色、白色、黑色。白色為共用零線，黑色接電源火線，紅色接用電器正極。按照此接法，將用電器、光敏控制器、電源都接好。接好之后，用個黑色的袋子包住光敏探頭，稍等2秒左右，若燈泡亮的話，則光敏控制器正常工作，拿開黑色的袋子，燈在兩秒之后熄滅，則成功；反之，則失敗。需多次調(diào)試，保證實驗的穩(wěn)定性。時間控制器的調(diào)試。先把電源、時間控制器、燈泡，都按照說明書上給定的電路接好。調(diào)好需要開燈和關(guān)燈的時間，若到開燈時間，等自動亮了，則正確，若到關(guān)燈時間燈泡又自動關(guān)閉，則成功；反之，則失敗。同時，要進行多組調(diào)試，以保證實驗的準確性。62系統(tǒng)的安裝當系統(tǒng)各項組件都調(diào)試好了之后，就需要將他們都一一連接起來了。再之前，各個組件的線路都連好了，只需將特定線路與語音模塊連接好，來達到語音控制的效果。至于，光敏控制器和時間控制器，就可以直接接在電源上即可。當所有組件都安裝好了之后，就需要把每個組件的功能都一一測試好，并且，測試次數(shù)最少要有4次，這樣可以保持實驗的穩(wěn)定性，減少以后使用出現(xiàn)的不工作的情況。就這樣整個實驗的大致工作都做好了。為了讓整個系統(tǒng)裝置看起來美觀一些、實用些，我把它們這些組件都包裝在一個太陽能的小房子里面，這樣能更加直觀的體現(xiàn)出這個系統(tǒng)的意義。太陽能小房子是用一根根鋼筋焊接出來的一個框架，由于焊接的時候出了點兒小問題，導致整個房子的框架看起來不太美觀，為了節(jié)省經(jīng)費，就沒有進行二次改觀?？蚣芎负弥?，還需用紙板將整個框架裝好，這樣看起來會完整一些。為了體現(xiàn)實驗性，只將房子分成了三件，一間放儲電設(shè)備，其它兩間放兩個燈泡，通過語音模塊來控制。對于一般老百姓的房子來說，都帶有院子的，我按照院子的風格來安裝燈泡的，大門外會放一個光敏控制器控制的燈泡，它會在晚上照亮馬路，不僅利己，也利民，效果應(yīng)該很好。其次，院子內(nèi)的堂屋門口的上方也會掛一個燈泡，這個燈泡會由時間控制器來控制它的開和關(guān)的。一般的家庭，都會有正常的個人作息時間，不同的人作息時間都不同的，可以設(shè)置自己喜好的作息時間來控制院子的燈的開關(guān)，只需設(shè)置一次，然后每天都會一樣循環(huán)下去，很方便簡潔，即省電又省心。按照上面的做法，把紙板都固定好，保持其牢固性，然后整個太陽能智能系統(tǒng)就安裝好了。63運行情況整個系統(tǒng)安裝完成后，要進行運行檢測。找一個晴朗的中午，將小房子的太陽能板放置朝陽方向。這樣，就開始吸收太陽能，蓄電池開始儲存電能。此時，對著語音模塊說出已設(shè)定的語音，相應(yīng)電路打開，燈泡亮了，語音模塊工作正常。對于光敏模塊和時間控制模塊，規(guī)定的都是在晚上工作的，則在當天晚上進行下面兩樣的檢測。規(guī)定時間模塊晚上六點開燈，六點的時候，時間控制模塊的燈打開了，時間控制模塊工作正常。檢測光敏模塊的時候，要把屋內(nèi)的燈關(guān)掉。當關(guān)掉屋內(nèi)燈的時候，光敏模塊工作，它所控制的燈亮；打開屋內(nèi)的燈，光敏模塊延時關(guān)閉，它所控制的燈滅。兩個模塊都工作正常。64小結(jié)通過多次檢測，太陽能智能照明系統(tǒng)都能正常的工作。其中，由于語音模塊是項新的技術(shù)，結(jié)果正常，它需要幾秒來反饋指令。時間控制模塊，測試結(jié)果非常的靈敏，時間控制十分精確，跟所設(shè)定的時間沒有誤差。光敏模塊，測試結(jié)果也可以，它的延時控制效果很好，不會隨意被發(fā)光物體所影響?？偟膩碚f，整個實驗測試下來，各個模塊都能正常工作，整個實驗完成。第七章總結(jié)及展望71總結(jié)太陽能相關(guān)知識越來越普及了，對于太陽能發(fā)電，了解的人也會慢慢的增多。主要是因為對于現(xiàn)在地球而言，不可再生能源越來越少了，可再生能源應(yīng)當被慢慢地開發(fā)和利用起來。對于高速發(fā)展的科技來說，太陽能可以更好的利用到其中。智能化對于太陽能的利用是一個個很好的支撐。在本文，我完成的工作包括以下部分首先，我將太陽能電池板的接線連接在太陽能控制器的電能輸入端，將蓄電池接入控制器的電能儲存端，燈泡接入電源輸出端，然后，整個太陽能發(fā)電模塊就裝好了。其次，將智能語音模塊接入電源，然后語音模塊控制繼電器，將燈路連接到繼電器上面，這樣就能通過語音模塊來控制線路的開關(guān)。這樣，語音模塊就裝好了。然后，光敏控制模塊就是將一個光敏元件裝在電燈的前面，然后接入電源輸出端，就能通過光強來控制電路的開和斷。此外，就是時間控制模塊了，它也是接在電燈的前端，然后再連接電源的。這樣就可以根據(jù)所設(shè)定的時間，來控制電路的亮和滅。最后，把所有模塊都組合起來，就成了完整的太陽能智能照明系統(tǒng)。72展望根據(jù)現(xiàn)在太陽能在國內(nèi)的發(fā)展來看，太陽能會越來越被大家所看好。首先，對于太陽能來說，它可能在將來的十年內(nèi)會走進更多的家庭住戶里。由于資源的匱乏，還有倡導的綠色生活，它很符合這樣的條件，綠色環(huán)保，可再生，對于任何家庭來說，它都是一個不錯的能源。特別對于山區(qū)的居民來說，用電還存在很嚴重的問題，相信在不久的將來，太陽能發(fā)電會走進更多的山區(qū)家庭中，這可以解決他們的用電難的問題，也希望政府能加大這方面的發(fā)展。其次，對于智能化來說。對于科技飛速發(fā)展的現(xiàn)代化社會來說，智能化越來越流行。雖說現(xiàn)在的智能化家居還不是特別智能化，但是它會被研究人員逐步開發(fā)出來?？赡?，藍牙語音控制的智能家居會出現(xiàn)在我們的生活中。藍牙技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的很完善了，相信開發(fā)者會在智能家居中添加這項技術(shù)，讓智能家居更加智能化?？傊?，太陽能智能照明在科技飛速發(fā)展的當代社會，會有一個蓬勃發(fā)展的未來，它會帶動我們的生活走向智能化。致謝時間過的真的很快，轉(zhuǎn)眼間，大學就要畢業(yè)了，突然感覺好像才入學沒多久。此刻，我的論文即將收尾，這也代表我大學的所有學業(yè)即將在此刻完成。以前還不覺得大學有什么，可是，就在此刻，心里感覺很不舍，很沮喪。昨天的一些都一一浮現(xiàn)在自己的腦海，同學們的、老師們的都有。對于此次論文的完成，我最要感謝的，就是敬愛熊必濤老師。記得，課題選好的時候，老師一再囑咐我，好好做實驗，把論文盡快寫好，以免到后面來不及。后面很多次都親自打電話詢問我論文進展的情況，甚是關(guān)心。再后來，由于沒有地方安心做實驗，老師就給安排了一間實驗室，同時還配備了電腦，而且有網(wǎng)絡(luò)。知道這些之后，我還感動了一番，沒想到老師對我的實驗及我本人是畢業(yè)情況是如此的重視。后面，由于個人懶惰，總是不好好去做實驗，老師還親自打電話催促我。有一次，跟老師約好第二天實驗室見面的，結(jié)果自己睡過頭了，失約了，在此，我要向熊老師道歉，我相信以后在也不會有這種情況發(fā)生了。在實驗和論文的問題上，我在咨詢熊老師的時候，他都會細心解答，越來越感覺他平易近人了。我還是要鄭重的對熊老師說一聲“謝謝”同時，我也要感謝所有理學院的老師們，以及我的室友、同學們，是你們陪伴我走過了大學的四年，有開心過，也有不快樂過，但是，畢業(yè)在即，你們是我永遠的老師、永遠的同學、永遠的朋友謝謝你們在最后，我最要感謝的，就是我的父母家人，沒有他們，就沒有我的今天，沒有他們，我就不會見到外面的世界，就不會享受美好的大學生活。我會在將來好好努力，慢慢回報他們的。也許，我們都要畢業(yè)了，都要各奔前程了，但是，我們依然是朋友，感情依然都在，希望在未來的路上，大家都能繼續(xù)互相幫助，共同發(fā)展。謝謝你們讓我成長參考文獻1喻依兆，何屏加速新能源和可再生能源的開發(fā)利用昆明理工大學學報2002,2729122晨曦太陽能通向低碳時代的“綠色通道”生態(tài)經(jīng)濟2010,420253毛建儒太陽能的優(yōu)點及開發(fā)中共陜西省黨校學報1996,449504KHSOLANGI,RSAIDUR,NARAHIM,HFAYAZ,MRISLAMPRESENTSOLARENERGYPOTENTIALANDSTEATEGIESINCHINADEPARTMENTOFMECHANICALENGINEERIN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