【正文】 編號(hào) : 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 題 目 智能燈光控制系統(tǒng)在現(xiàn)代家居中的應(yīng)用 指導(dǎo)教師 賀廉云 學(xué)生姓名 蔡光柱 學(xué) 號(hào) 202001702045 專(zhuān) 業(yè) 自動(dòng)化 教學(xué)單位 德州學(xué)院機(jī)電工程系 二零一二 年四月三十日 德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 開(kāi)題報(bào)告書(shū) 2020 年 12 月 20 日 院（系） 機(jī)電工程系 專(zhuān) 業(yè) 自動(dòng)化 姓 名 蔡光柱 學(xué) 號(hào) 202001702045 論文（設(shè)計(jì)）題目 智能燈光控制系統(tǒng)在現(xiàn)代家居設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 一、選題目的和意義 “智能家居”是以住宅為平臺(tái)，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、控制于一體，利用先進(jìn)的電力自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)電傳感技術(shù)，將與居家生活 有關(guān)的各種設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理家中設(shè)備，來(lái)創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)質(zhì)、便利、高效、節(jié)能、健康、環(huán)保的居住生活環(huán)境空間 ,在大力倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)和能源日益短缺的今天，智能家居燈光控制系統(tǒng)節(jié)約能源，優(yōu)質(zhì)環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越突出，隨著中國(guó)人民生活水平和環(huán)保意識(shí)的提高，以及中國(guó)城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展，智能燈光控制系統(tǒng)必將在中國(guó)迎來(lái)迅速發(fā)展的良機(jī)。 二、本選題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 伴隨中國(guó)城鎮(zhèn)化的加速，以及住宅產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，小區(qū)智能化系統(tǒng)在中國(guó)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，現(xiàn)在人們的生活追求 個(gè)性化、自動(dòng)化，追求充滿(mǎn)樂(lè)趣的生活方式，生活家居要求一種人性化、智能化，電力自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，給人們的家居生活帶來(lái)了全新的感受，目前最為流行實(shí)用的功能子系統(tǒng)就包含智能燈光照明系統(tǒng)。 燈光照明控制系統(tǒng)利用照明配電箱通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制照明燈的關(guān)閉開(kāi)啟，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制?，F(xiàn)代社會(huì)出現(xiàn)的樓宇自控系統(tǒng)，是以電氣繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)小區(qū)區(qū)域控制、電子監(jiān)控、定時(shí)通斷等功能。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)出了智能化水平更高的專(zhuān)業(yè)照明控制系統(tǒng)，從而可以延長(zhǎng)燈具壽命、節(jié)約電能、提高生活質(zhì)量。根據(jù)客戶(hù)的使用經(jīng)驗(yàn)，不僅可以 降低照明管理與設(shè)備維修費(fèi)用，還能起到改善環(huán)境、提高工作效率的顯著效果。 三、課題設(shè)計(jì)方案 [主要說(shuō)明：研究（設(shè)計(jì)）的基本內(nèi)容、觀(guān)點(diǎn)及擬采取的研究途徑和方法。 ] 該設(shè)計(jì)以 MCS51 單片機(jī)作為控制裝置主要部件，采用光敏三極管構(gòu)成的電路檢測(cè)環(huán)境光的強(qiáng)度（光強(qiáng)時(shí)燈全關(guān)，光一般時(shí)燈開(kāi) 2盞，光弱時(shí)開(kāi) 3 盞燈），采用熱釋紅外人體傳感器檢測(cè)人體的存在（沒(méi)人時(shí)家里燈全關(guān)，有人則進(jìn)行下步行動(dòng)）。在特殊情況下可 以通過(guò)手動(dòng)來(lái)控制燈的開(kāi)關(guān)。一號(hào)按鈕控制手動(dòng)與自動(dòng)，二號(hào)按鈕控制燈的開(kāi)關(guān)盞數(shù)（按 0次沒(méi)燈開(kāi)，按 1次開(kāi) 1盞燈，按 2次開(kāi) 2盞燈，按 3次開(kāi) 3盞燈，按 4次后返回到 0）。硬件電路包括輸入輸出接口設(shè)計(jì)， CPU 控制電路， LCD 液晶顯示電路，電燈驅(qū)動(dòng)電路；軟件設(shè)計(jì)采用 51 系列單片機(jī)，使用匯編語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 四、計(jì)劃進(jìn)度安排 [主要說(shuō)明：起止時(shí)間及分階段的進(jìn)度要求。 ] ． ：完成開(kāi)題報(bào)告并提交。 ：查詢(xún)相關(guān)資料、進(jìn)行課題研究，在已完成研究 的基礎(chǔ)上，撰寫(xiě)畢業(yè)論文初稿。 ：提交初稿和期中檢查表。 ：根據(jù)指導(dǎo)教師的修改意見(jiàn)進(jìn)行論文修改，并最終定稿。 ：將打印的論文交指導(dǎo)教師，由指導(dǎo)教師寫(xiě)評(píng)語(yǔ)，并由評(píng)閱教師進(jìn)行評(píng)閱，根據(jù)評(píng)閱教師意見(jiàn)，進(jìn)一步修改論文，準(zhǔn)備答辯。 ：畢業(yè)論文答辯。 五、主要參考文獻(xiàn) [1] 王幸之，鐘愛(ài)琴等 . AT89 系列單片機(jī)原理與接口技術(shù) [M]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 . 2020 [2] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) [M] .高等教育出版社 .2020 [3] 何立民， MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]．北京：北京航天航空大學(xué)出版社 .2020 [4] 趙玉安 .人體熱釋電紅外傳感器介紹 [J]．中國(guó)電子制作， [5] 俞海珍，李憲章，馮浩 .熱釋電紅外傳感器及其應(yīng)用 [J]. 電子照明技術(shù) . 指導(dǎo)教師意見(jiàn)及建議： 簽名： 年 月 日 教學(xué)單位領(lǐng) 導(dǎo)小組審批意見(jiàn)： 組長(zhǎng)簽名： 年 月 日 德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查表 院 (系 )： 機(jī)電工程系 專(zhuān)業(yè)： 自動(dòng)化 2020 年 4 月 10 日 畢業(yè)論文題目： 智能燈光控制系統(tǒng)在現(xiàn)代家居設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 學(xué)生姓名 蔡光柱 學(xué) 號(hào) 202001702045 指導(dǎo)教師 賀廉云 職 稱(chēng) 教授 計(jì)劃完成時(shí)間： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度計(jì)劃 ： ． 完成開(kāi)題報(bào)告并提交 查詢(xún)相關(guān)資料，撰寫(xiě)畢業(yè)論文初稿。 根據(jù)指導(dǎo)教師的修改意見(jiàn)進(jìn)行論文修改，并最終定稿。 畢業(yè)論文答辯 完成情況： 查閱了大量資 料，論文初稿已經(jīng)完成，收獲了很多，過(guò)程學(xué)到了很多課程拓展方面的知識(shí)。 指導(dǎo)教師評(píng)議 （指出優(yōu)點(diǎn)和不足，如有其它建議，可另附頁(yè)） 簽 名： 年 月 日 備 注： 目錄 摘要及關(guān)鍵詞 ................................................................ 1 1 引言 ...................................................................... 1 現(xiàn)代智能家居的概念 ...................................................... 1 照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 .................................................... 2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 ...................................................... 2 控制系統(tǒng)的主要功能 ...................................................... 3 2 硬件設(shè)備的介紹 ............................................................ 3 MCS51 單片機(jī) 的性能指標(biāo) ................................................. 3 人體釋熱紅外線(xiàn)傳感器 .................................................... 5 LCD 液晶顯示 ............................................................ 6 看門(mén)狗 MAX813L .......................................................... 7 3 家居照明控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) ............................................ 8 主控制器的電路設(shè)計(jì) ...................................................... 8 LCD 液晶顯示設(shè)計(jì) ........................................................ 9 看門(mén)狗監(jiān)控電路的設(shè)計(jì) ................................................... 10 光敏三極管采光電路設(shè)計(jì) ................................................. 11 人體存在信號(hào)采集電路設(shè)計(jì) ............................................... 11 電燈的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ..................................................... 12 4 家居照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ............................................... 12 軟件設(shè)計(jì)要求和目的 ..................................................... 12 軟件設(shè)計(jì)程序框圖 ....................................................... 13 5 總結(jié) ..................................................................... 14 參考文獻(xiàn) ： ................................................................. 15 謝 辭 .................................................................... 16 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2020 屆 自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 智能燈光控制系統(tǒng)在現(xiàn)代家居設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 蔡光柱 （ 德州學(xué)院機(jī)電系，山東德州， 253023） 摘要 ： 該設(shè)計(jì)闡述了照明的控制方式設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)方法，以 MCS51 單片機(jī)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了燈光照明控制與顯示等功能，詳細(xì)地描述了控制電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，包括： LCD 顯示電路， 人體釋熱紅外線(xiàn)傳感器測(cè)量控制電路 ，光敏電阻控制電路，照明燈控制電路以及看門(mén)狗電路等。軟件設(shè)計(jì)主要包括控制器程序設(shè)計(jì)，燈光控制與 LCD 顯示等，通過(guò) MCS51 單片機(jī)利用人體釋熱紅外線(xiàn)傳感器，光敏三極管監(jiān)測(cè)到 的信號(hào)對(duì)照明燈實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟、關(guān)閉、調(diào)節(jié)房間亮度強(qiáng)弱的功能。 關(guān)鍵詞： 智能家居； 單片機(jī)；人體釋熱紅外線(xiàn)傳感器；光敏三極管 1 引言 現(xiàn)代智能家居的概念 智能家居（ Smart Home）以家作為平臺(tái)，集自動(dòng)化，建筑，智能化于一體，具有節(jié)能，高效，安全，便利的特點(diǎn)。家居智能化技術(shù)起源于美國(guó)，發(fā)展在中國(guó)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備的資源共享。因其布線(xiàn)簡(jiǎn)單、功能靈活，擴(kuò)展容易而被人們廣泛接受和應(yīng)用。自動(dòng)化的智能家居不再是一幢被動(dòng)的建筑，而成了幫助我們利用時(shí)間，提高效率的工具，使家庭更加便利、安全、高效和節(jié)能 [1]。 智能家居隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化的進(jìn)行，在中國(guó)發(fā)展迅速，它的目標(biāo)是通過(guò)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)等通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭中的電器設(shè)備的智能控制，使其按照我們的生活需要工作運(yùn)行。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化智能家居系統(tǒng)可提供遠(yuǎn)程遙控、空調(diào)，熱水器等控制、燈光控制、電話(huà)視頻控制、光控窗簾、安全防盜報(bào)警、 PLC 定時(shí)控制及 計(jì)算 機(jī)控制等多種功能，使生活更加高效，舒適，低碳和安全。 近十幾年來(lái)，隨著我國(guó)城市建設(shè)的快速發(fā)展，樓宇照明也相應(yīng)飛速發(fā)展。在樓宇的照 明數(shù)量與質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面均有顯著的變化與提高，特別是隨著人民生活水平進(jìn)入小康水平，樓宇照明水平提高很快，追求人工照明光環(huán)境的舒適性、個(gè)性化、安全、節(jié)能等方面日見(jiàn)突出。樓宇中人工光環(huán)境對(duì)于滿(mǎn)足人們的生活、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)以及工作方面