【正文】 編號 : 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 題 目 智能燈光控制系統(tǒng)在現(xiàn)代家居中的應用 指導教師 賀廉云 學生姓名 蔡光柱 學 號 202001702045 專 業(yè) 自動化 教學單位 德州學院機電工程系 二零一二 年四月三十日 德州學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 開題報告書 2020 年 12 月 20 日 院（系） 機電工程系 專 業(yè) 自動化 姓 名 蔡光柱 學 號 202001702045 論文（設(shè)計）題目 智能燈光控制系統(tǒng)在現(xiàn)代家居設(shè)計中的應用 一、選題目的和意義 “智能家居”是以住宅為平臺，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、控制于一體，利用先進的電力自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、無線電傳感技術(shù)，將與居家生活 有關(guān)的各種設(shè)備有機地結(jié)合起來，通過網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理家中設(shè)備，來創(chuàng)造一個優(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 ,在大力倡導低碳經(jīng)濟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，越來越突出，隨著中國人民生活水平和環(huán)保意識的提高，以及中國城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展，智能燈光控制系統(tǒng)必將在中國迎來迅速發(fā)展的良機。 二、本選題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 伴隨中國城鎮(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)在中國已經(jīng)得到廣泛應用，隨著社會經(jīng)濟水平的發(fā)展，現(xiàn)在人們的生活追求 個性化、自動化，追求充滿樂趣的生活方式，生活家居要求一種人性化、智能化，電力自動化與計算機技術(shù)的應用，給人們的家居生活帶來了全新的感受，目前最為流行實用的功能子系統(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手動開關(guān)來控制照明燈的關(guān)閉開啟，以實現(xiàn)遠程自動控制?，F(xiàn)代社會出現(xiàn)的樓宇自控系統(tǒng)，是以電氣繼電器來實現(xiàn)小區(qū)區(qū)域控制、電子監(jiān)控、定時通斷等功能。隨著計算機技術(shù)與自動化技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出了智能化水平更高的專業(yè)照明控制系統(tǒng)，從而可以延長燈具壽命、節(jié)約電能、提高生活質(zhì)量。根據(jù)客戶的使用經(jīng)驗，不僅可以 降低照明管理與設(shè)備維修費用，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)計方案 [主要說明：研究（設(shè)計）的基本內(nèi)容、觀點及擬采取的研究途徑和方法。 ] 該設(shè)計以 MCS51 單片機作為控制裝置主要部件，采用光敏三極管構(gòu)成的電路檢測環(huán)境光的強度（光強時燈全關(guān)，光一般時燈開 2盞，光弱時開 3 盞燈），采用熱釋紅外人體傳感器檢測人體的存在（沒人時家里燈全關(guān)，有人則進行下步行動）。在特殊情況下可 以通過手動來控制燈的開關(guān)。一號按鈕控制手動與自動，二號按鈕控制燈的開關(guān)盞數(shù)（按 0次沒燈開，按 1次開 1盞燈，按 2次開 2盞燈，按 3次開 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， CPU 控制電路， LCD 液晶顯示電路，電燈驅(qū)動電路；軟件設(shè)計采用 51 系列單片機，使用匯編語言進行開發(fā)。 四、計劃進度安排 [主要說明：起止時間及分階段的進度要求。 ] ． ：完成開題報告并提交。 ：查詢相關(guān)資料、進行課題研究，在已完成研究 的基礎(chǔ)上，撰寫畢業(yè)論文初稿。 ：提交初稿和期中檢查表。 ：根據(jù)指導教師的修改意見進行論文修改，并最終定稿。 ：將打印的論文交指導教師，由指導教師寫評語，并由評閱教師進行評閱，根據(jù)評閱教師意見，進一步修改論文，準備答辯。 ：畢業(yè)論文答辯。 五、主要參考文獻 [1] 王幸之，鐘愛琴等 . AT89 系列單片機原理與接口技術(shù) [M]. 北京： 北京航空航天大學出版社 . 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系列單片機應用系統(tǒng)設(shè)計 [M]．北京：北京航天航空大學出版社 .2020 [4] 趙玉安 .人體熱釋電紅外傳感器介紹 [J]．中國電子制作， [5] 俞海珍，李憲章，馮浩 .熱釋電紅外傳感器及其應用 [J]. 電子照明技術(shù) . 指導教師意見及建議： 簽名： 年 月 日 教學單位領(lǐng) 導小組審批意見： 組長簽名： 年 月 日 德州學院畢業(yè)論文（設(shè)計）中期檢查表 院 (系 )： 機電工程系 專業(yè)： 自動化 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)計中的應用 學生姓名 蔡光柱 學 號 202001702045 指導教師 賀廉云 職 稱 教授 計劃完成時間： 畢業(yè)論文（設(shè)計）的進度計劃 ： ． 完成開題報告并提交 查詢相關(guān)資料，撰寫畢業(yè)論文初稿。 根據(jù)指導教師的修改意見進行論文修改，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，過程學到了很多課程拓展方面的知識。 指導教師評議 （指出優(yōu)點和不足，如有其它建議，可另附頁） 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)計原理 .................................................... 2 控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 ...................................................... 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 的性能指標 ................................................. 3 人體釋熱紅外線傳感器 .................................................... 5 LCD 液晶顯示 ............................................................ 6 看門狗 MAX813L .......................................................... 7 3 家居照明控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 ............................................ 8 主控制器的電路設(shè)計 ...................................................... 8 LCD 液晶顯示設(shè)計 ........................................................ 9 看門狗監(jiān)控電路的設(shè)計 ................................................... 10 光敏三極管采光電路設(shè)計 ................................................. 11 人體存在信號采集電路設(shè)計 ............................................... 11 電燈的驅(qū)動電路設(shè)計 ..................................................... 12 4 家居照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ............................................... 12 軟件設(shè)計要求和目的 ..................................................... 12 軟件設(shè)計程序框圖 ....................................................... 13 5 總結(jié) ..................................................................... 14 參考文獻 ： ................................................................. 15 謝 辭 .................................................................... 16 德州學院 機電工程系 2020 屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計） 1 智能燈光控制系統(tǒng)在現(xiàn)代家居設(shè)計中的應用 蔡光柱 （ 德州學院機電系，山東德州， 253023） 摘要 ： 該設(shè)計闡述了照明的控制方式設(shè)計原理與實現(xiàn)方法，以 MCS51 單片機為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了燈光照明控制與顯示等功能，詳細地描述了控制電路的設(shè)計過程，包括： LCD 顯示電路， 人體釋熱紅外線傳感器測量控制電路 ，光敏電阻控制電路，照明燈控制電路以及看門狗電路等。軟件設(shè)計主要包括控制器程序設(shè)計，燈光控制與 LCD 顯示等，通過 MCS51 單片機利用人體釋熱紅外線傳感器，光敏三極管監(jiān)測到 的信號對照明燈實現(xiàn)開啟、關(guān)閉、調(diào)節(jié)房間亮度強弱的功能。 關(guān)鍵詞： 智能家居； 單片機；人體釋熱紅外線傳感器；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，集自動化，建筑，智能化于一體，具有節(jié)能，高效，安全，便利的特點。家居智能化技術(shù)起源于美國，發(fā)展在中國，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個設(shè)備的資源共享。因其布線簡單、功能靈活，擴展容易而被人們廣泛接受和應用。自動化的智能家居不再是一幢被動的建筑，而成了幫助我們利用時間，提高效率的工具，使家庭更加便利、安全、高效和節(jié)能 [1]。 智能家居隨著中國城鎮(zhèn)化的進行，在中國發(fā)展迅速，它的目標是通過自動化和計算機等通信技術(shù)實現(xiàn)對家庭中的電器設(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)可提供遠程遙控、空調(diào)，熱水器等控制、燈光控制、電話視頻控制、光控窗簾、安全防盜報警、 PLC 定時控制及 計算 機控制等多種功能，使生活更加高效，舒適，低碳和安全。 近十幾年來，隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展，樓宇照明也相應飛速發(fā)展。在樓宇的照 明數(shù)量與質(zhì)量兩個方面均有顯著的變化與提高，特別是隨著人民生活水平進入小康水平，樓宇照明水平提高很快，追求人工照明光環(huán)境的舒適性、個性化、安全、節(jié)能等方面日見突出。樓宇中人工光環(huán)境對于滿足人們的生活、學習、娛樂以及工作方面