教室自動照明控制系統(tǒng)設(shè)計方案(已修改)
2025-05-18 00:54 本頁面
【正文】 教室自動照明控制系統(tǒng)設(shè)計方案1 緒論 課題背景及目的目前，國內(nèi)外對照明系統(tǒng)燈光的自動控制已經(jīng)開始采用，但是我國教室燈光的智能控制并沒有普及。雖然小部分發(fā)達地區(qū)開始沿用新的控制技術(shù)，但是，多數(shù)地方依然是傳統(tǒng)式的人工管理，或者照明控制智能化程度不高。隨著各類大、中專院校的擴招，教室的擴建，教室照明的需求也越來越多，教室用電管理不善，造成學(xué)校電能巨大浪費，經(jīng)濟損失，這種的浪費與當(dāng)今節(jié)約能源的理念相違背。再者，隨著現(xiàn)代自動化程度不斷提高，計算機技術(shù)的普及，照明燈光的管理也在朝著自動化、智能化方向發(fā)展。但是，過于精細的控制設(shè)備在教室的使用顯得成本高，維護難，于是，本設(shè)計的目的是開發(fā)簡便、實用的教室燈光自動控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)最基本的功能，比如人員檢測以及室內(nèi)光照強度的檢測與調(diào)節(jié)，最大限度的實現(xiàn)電能的節(jié)約以及管理的便捷化。 國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢照明行業(yè)是20世紀(jì)80年代首先由美國興起并得以迅速發(fā)展的，90年代后期，由于現(xiàn)代計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代信息處理技術(shù)在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，進入了信息時代并對各行各業(yè)都帶來了巨大的影響，照明行業(yè)也隨之發(fā)生了巨大的革新，提出了照明自動化的要求。目前，社會對高等教育的關(guān)注度越來越高，學(xué)校規(guī)模日益擴大，教室的數(shù)量也隨著大幅度增加，為使師生有舒適的教學(xué)和學(xué)習(xí)的環(huán)境，校方在力所能及的范圍內(nèi)，相應(yīng)增加了教室的面積，然后，隨著教室數(shù)量的增加，照明設(shè)備的需求量也越來越大，但由于大學(xué)管理模式的開放型，師生節(jié)能意識的薄弱性，學(xué)校教室在白天周圍環(huán)境光線強度足夠的情況下，仍然普遍存在開燈上課或自習(xí)；即使室內(nèi)無人或人數(shù)較少的情況下，也全部開啟照明燈，晚上許多教室即使僅有幾個學(xué)生在教室自習(xí)，但室內(nèi)照明燈也全部開啟，很少有師生因為只有少數(shù)人而僅開幾盞燈，長明燈比比皆是，人走燈不熄的現(xiàn)象普遍存在。這種有形和無形的浪費，給學(xué)校的電力支出帶來了沉重的負擔(dān)。雖然在部分大中城市中的部分院校已經(jīng)有了比較實用的智能照明系統(tǒng),但是,在許多中小城市中，教室智能照明系統(tǒng)并沒有得到廣泛的應(yīng)用，所造成的電能浪費依然是相當(dāng)巨大的。目前市場上使用較多的是一種利用門與光雙重控制的自動照明開關(guān)，以往光控開關(guān)只能觸發(fā)一次，一旦延時電路開始工作，控制開關(guān)就不再起作用，這樣當(dāng)延時時間定的不合適或者使用時間發(fā)生改變時，就得等到延時電路工作結(jié)束后，才能重新開始定時，因而會出現(xiàn)中途斷電。這些問題在目前的技術(shù)中已經(jīng)得到基本解決，這種新型的自動照明開關(guān)增加了脈沖檢測器能在延時期間多次觸發(fā)，使其從零開始計時，這樣計時開始設(shè)定的時間不準(zhǔn)或需要變更設(shè)定時間時，都可在不中斷運行的情況下自動進行調(diào)整，節(jié)能效果更加明顯，在一定程度上解決了以往教室照明系統(tǒng)的一些不良現(xiàn)象。 根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)校教室照明強度白天不得低于350LUX，晚上不得低于150LUX，同時，從保護視力的角度出發(fā)，在低于150LUX和高于600LUX照度下長時看書，有損于眼睛的健康，而我國大部分高校的教室照度都高于標(biāo)準(zhǔn)，加之人對照明設(shè)備的不規(guī)范使用，造成了不必要的支出和能源浪費，從節(jié)約資源、節(jié)省高校經(jīng)費支出、教學(xué)樓管理的便捷化等多種方面考慮，使用簡便、高效的自動照明系統(tǒng)成為校園節(jié)能的重要且主要的措施之一，也是將來教室照明系統(tǒng)應(yīng)用的趨勢。隨著高等院校的擴招，教室的需求量激增，教室管理人員需要實時監(jiān)控照明設(shè)備的正常工作，傳統(tǒng)技術(shù)無法達到這種要求，難以適應(yīng)最新技術(shù)發(fā)展的需要，在自動照明系統(tǒng)中，不僅要求照明設(shè)計的參數(shù)應(yīng)當(dāng)達標(biāo)，還要達到教室中明亮、舒適的要求以方便師生更好地教學(xué)、自習(xí)?；趥鹘y(tǒng)照明工作效率低、照明管理困難、耗能巨大的特點，以及目前市場上自動照明所能實現(xiàn)的基本控制功能，在將來，自動照明系統(tǒng)必將成為全面實現(xiàn)校園節(jié)電的一個重大舉措，雖然目前自動照明系統(tǒng)在全國消費市場中還沒有形成一定的規(guī)模性，但大部分智能照明廠家還在極力引導(dǎo)消費者，在渠道的建設(shè)上也一直在探索著適合這個行業(yè)的模式，接近現(xiàn)實需求的產(chǎn)品在不斷增加，產(chǎn)品的功能定位和穩(wěn)定性均已取得長足的進展。未來普及的自動照明系統(tǒng)所能具有的獨特功能：1)全自動聲控系統(tǒng)。自動照明系統(tǒng)中，不僅僅具有自動調(diào)光的功能，還可以在需要的時候利用聲音控制燈具的開閉，用不同的指令控制不同的場景狀態(tài)，做到全自動功能。2)全自動調(diào)光。智能照明控制系統(tǒng)可采用全自動狀態(tài)工作。系統(tǒng)有若干個基本狀態(tài)，這些狀態(tài)會按預(yù)先設(shè)定的時間相互自動切換，并將照度自動調(diào)整到最適宜的水平。3）光環(huán)境場景智能轉(zhuǎn)換。智能照明控制系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)置不同的場景模塊，需要時只要在相應(yīng)的控制面板上進行操作即可調(diào)入所需的場景。用戶還可以通過可編程控制面板對場景進行實時調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同要求。4）運行中節(jié)能。智能照明控制系統(tǒng)能對大多數(shù)燈具進行智能調(diào)光，給需要的地方、在需要的時間以充分的照明。及時關(guān)掉不需要的燈具，充分利用自然光，其運行節(jié)能效果充分。6）延長光源壽命。智能照明控制系統(tǒng)采用軟啟動的方式，能控制電網(wǎng)沖擊電壓和浪涌電壓，使燈絲免受熱沖擊，從而使光源壽命延長2—4倍，對于大量使用光源和安裝困難的區(qū)域更具有特殊的意義。總之，智能化與照明技術(shù)的結(jié)合，構(gòu)筑了充分的技術(shù)平臺，將節(jié)能、低耗、長壽命、運行節(jié)約、以人為本等綠色和可持續(xù)照明的理念充分演繹。 研究內(nèi)容及論文構(gòu)成 本文介紹了將自動照明控制技術(shù)運用到高校教室的一個設(shè)計,以達到節(jié)約能耗、延長設(shè)備使用壽命、方便教學(xué)樓管理的目的，在本設(shè)計中，要實現(xiàn)的功能主要有：采用熱釋紅外人體傳感器人員是否出現(xiàn)在指定區(qū)域的檢測、采用光照度傳感器檢測周圍環(huán)境光照強度等，并且根據(jù)所檢測到的模擬量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，輸入到STC89C52單片機進行相應(yīng)的控制，最后，通過LED燈模擬所在條件下教室照明燈開閉狀況，并在1062液晶顯示器中顯示相應(yīng)的狀態(tài)。 本文大致分為緒論、系統(tǒng)設(shè)計方案論證、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計四大部分。通過對目前自動照明系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢的分析，針對本課題進行系統(tǒng)各個部分的方案論證后，確定好設(shè)計方案，進行軟硬件設(shè)計，最終達到設(shè)計所需功能，完成任務(wù)。2 系統(tǒng)設(shè)計方案論證
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