【正文】 同的燈亮度模式。 程序設計流程圖見 410， 具體 程序 設計見圖 411。（ ==0） 為真時才 能夠 執(zhí)行下面預 定義的動 作=100。=0。 無線模塊場景化設計 為了 方便老師對教室照明的各種模式之間的切換，利用無線模塊實現(xiàn)各種場景之間的模式轉換 [1516]。當按下鍵4 時為一鍵關燈模式，教室中的燈全部熄滅方便老師上完課后關燈。當按下鍵 2 時為人少模式 ，黑板上方的燈亮百分之六十，前排和中排亮百分之百后排不亮。 當教室中沒有人在的時候不論光照度如何都不開燈，程序設計為 為真時執(zhí)行 =0。一共設置了五個亮度等級，其他的亮度只需要改變光照度的范圍和對應的燈亮度值就可以了。 其中 ， 為 真 時執(zhí)行是指當邏輯式（ 100） amp。而在光照度滿足開燈條件時如果沒有人在時不開燈。 Endif 其中： If 0 Then =0。 就是用來控制燈的最大亮度不超過百分之百的。 增亮開關所要實現(xiàn)的功能是 ,當按住增亮按鈕不松手時燈以百分之 25 的遞增速度提高燈的亮度當達到百分之百的亮度時不再增加亮度。自習室中的人多模式與上課 教室的類似只需將自習教室中的燈全部點亮，自習教室中的人少模式是將燈隔行點亮。當再一次按西南科技大學本科生畢業(yè)論文 28 PPT按鈕時，又從頭開始分別以 40 的幅度增加亮度。 Endif 以上程序實現(xiàn)的功能是，每次按下放 PPT的按鈕時第一、二、三、四路的燈分別增加 40 的亮度。 Endif If +++350 Then =0。 = +30。 圖 48 一鍵開關模式 （ 2） 放 PPT 模式設計 在我們平時上課的過程之中常常會遇到這種情況，當老師在黑板上板書時為了讓學生看清楚黑板需要比較高的光照強度，而當老師在使用 PPT 進行教學時就西南科技大學本科生畢業(yè)論文 27 需要降低教室之中的光照強度。 其中，將燈的亮度控制在 0100 中變化， 100 時燈為 最大限度全亮當超過 100 后容易將燈具 燒毀所以 在 控制的過程中要將亮度控制在 100 以 內。 =100。 =0。 模式設計 為了更加的方便控制 ，在監(jiān)控面板上進行了場景化設計。需要在子圖這一菜單中添加各種所需設備圖形并進行動畫連接和程序的編寫。 圖 44 添加驅動設備 添 加窗口 將驅動設備加好了之后，就開始新建窗口在窗口之中進行監(jiān)控畫面設計。如果授權不成功則需要加密狗，若連接不成功，則可能是三個原因：一是下位機沒有供電，二是網(wǎng)線接口不對，三是 IP 地址不對。 OPC OPC 是為了連接數(shù)據(jù)源 (OPC 服務器 )和數(shù)據(jù)的使用者 (OPC 應用程序 )之間的軟 件接口標準。利用人機界面開發(fā)部分可以方便的生成各種復雜生動的畫面，可以逼真的反映現(xiàn)場數(shù)據(jù)。 因為 智能照明控制系統(tǒng)的擾動比較少所以選用開環(huán)控制 [6]。開環(huán)控制 是一種簡單的控制方式，是指受控客體不對控制主體產(chǎn)生反作用的控制過程。 開 始初 始 化讀 取 傳 感 器數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù) 處 理向 控 制 器 寫出 數(shù) 據(jù) 圖 41 總算法流程圖 照明控制算法 當下常用的控制方式有兩種，閉環(huán)控制和開環(huán)控制。 RF3011無線接收模塊的主要技術指標如表 311： 表 311 RF3011無線接收模塊主要技術參數(shù) 序號 技術指標 性能參數(shù) 1 電源 DC24 （ 18V30V） 2 工作溫度 2065℃ 3 安裝方式 吸頂安裝 4 模塊功耗 1W 5 CPU刷新頻率 100ms 6 最大可記憶遙控器組數(shù) 40組 7 315頻段無線遙控接收距離 空曠距離 30 8 CAN總線速率 50Kbps 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 21 第 4 章 智能照明控 制系統(tǒng)的軟件設計 算法控制 算法流程圖 程序總體流程分為 :初始化，讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理，寫出數(shù)據(jù)四步。 實驗裝備上使用的是 RMP061，其主要的技術指標 如 表 310。 無線發(fā)射模塊 實驗室中使用的是 RMP系列無線控制面板， RMP采用電池供電，通過 RF無線通訊技術實現(xiàn)使用者對照明系統(tǒng)的開關、調光及情景控制。它還可以直接通過面板上的按鍵來控制繼電器的輸出狀態(tài)和模擬量的輸出 ,需軟件支持。 DALI是一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議， 它定義了電子鎮(zhèn)流器與設備控制器之間的通信方西南科技大學本科生畢業(yè)論文 18 式，應用 DALI協(xié)議標準可以創(chuàng)建一個結構簡單、安裝方便、操作容易、功能優(yōu)良的智能型燈光控制系統(tǒng)。 自習教室的人體傳感器布局如圖 34所示： 黑 板人 體 傳 感 器人 體 傳 感 器人 體 傳 感 器人 體 傳 感 器人 體 傳 感 器課 桌燈 具人 體 傳感 器燈 具 燈 具圖 34 自習教室人體傳感器布局如圖所示 我們學校的自習教室 長 1054cm寬 780cm,座位前排到教室前墻為 284cm。 所以 ,這種方法對于大學教室的照明控制是不可取的 。 具有超高的探測和防誤報性能，不會對一只重量 20KG的寵物或者老鼠、飛鳥等活動引起誤報、漏報，其性能遠遠超出其他普通的被動移動感應器。 1C 為普朗克第一輻射常熱（ 1 2 31 3 .7 4 1 0 w cmC ? ? ?）； 2C 為普朗克第二輻射常熱（ 2 ??）； T為黑體的絕對溫度。 1. 室內人體感應探測研究 紅外探測的原理：人體發(fā)出的 910181。 室外型光照度傳感器安裝布局如圖 32所示 。因此，照到窗戶上的光多少決定了室內的光照度的多少，它們之 間正相關。所以很容 易出現(xiàn)這種情況： 當燈亮時 ,傳感器會探測到光照度 (實際為自然光和人工光的混合光照度 )充足的結果 ,引起控制器發(fā)出關燈的信號 ,而關燈后 ,傳感器會探測到光照度值 (僅為自然光照度 )不充足的情況 ,引起控制器發(fā)出亮燈信號 。0200,000。室外型LC1112傳感器采用先進的電路模塊技術開發(fā)的變送器，用于實現(xiàn)對環(huán)境光照度的測量，并限流輸出標準電流信號；采用硅光電池，傳感器靈敏度高產(chǎn)品外觀 精美；采用了防水接頭，可以廣泛用于溫室，智能門窗，樓宇等環(huán)境的光照度測量。二是內光電效應元件 , 此類光電轉換元件有光敏電阻、光導管等。其中， Ra值越大，光源的顯色性能越好。而在晴朗的月夜，地面照度約為 。 其數(shù)學表達式為 : dd E s? φ 其中， φ— 光通量， S— 面積。 光通量的計數(shù)單位以流明表示 。常見光源的光通量見表 31。 所以 ,用于照明控制的數(shù)據(jù)采集模塊主要包括教室內光照度采集和室內人體感應兩部分 。 上位機是整個教室智能照明控制系統(tǒng)的核心 ,其功能是接收教室控制器所發(fā)送的現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù) ,通過編寫的照明控制策略程序的判斷 ,給出照明控制命令 ,并發(fā)送回教室控制器 ,從而控制照明燈具的開關 。 圖 23 自習室智能照明控制系統(tǒng)流程圖 為了滿足教室控制的多元化，在教室現(xiàn)場也設置了調光模塊可以通過按鍵調節(jié)燈得亮度，同時也可以通過上位機進行調節(jié)。 所以，根據(jù)上面兩條很容易得出這樣的設計方案：綜合利用光照度傳感器和人體感應。即通過編程在不同的光照度之下對應著不同的亮度模式。 無線接受器接收 315MHz頻段的無線遙控數(shù)據(jù)，并將已經(jīng)學習記憶過的遙控數(shù)據(jù)西南科技大學本科生畢業(yè)論文 8 通過 CANbus CANopen協(xié)議發(fā)送 到調光模塊 ，用以控制分布式智能照明控制系統(tǒng)中負載的開關和調光。當上課人數(shù)較少時就只打開前幾排的燈具降低電力的損耗。 上課教室系統(tǒng)設計方案 上課教室因為使用的時間都比較固定，并且燈具的開關都比較及時所以不需要進行聲光自動控制。信號檢測模塊用 于 將外部 照度檢測和 移動偵測 等傳感器信號接入， 從而達到根據(jù)外部事件進行照明控制 和調節(jié)的目的。另外，該模塊還 帶有 1個 RS232接口 、 1個 RS485接口（預留），可以支持 Modbus協(xié)議和自由協(xié)議， 1個 CAN總 線接口，用于 跟 I/O模塊通訊。 （ 6） CAN 直接通信距離最遠就可達 10km（速率小于 5Kb/s），最高通信速率為 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 7 1Mb/s(此時通信距離為 40m)。s 內得到傳輸，以滿足控制的通信需要 [13]。由于 CAN 數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性，其應用范圍擴展到了機械工業(yè)、機器人、家用電器及傳感器 等領域。 網(wǎng)絡化的控制方式可以讓管理員在運行管理 上位機實時 地 得到控制現(xiàn)場的信息 ,并以此 作為控制的依據(jù) 。不論是 無論是 10M、 100Mbit/s 還是吉比特以太網(wǎng)，由于信噪比、碰撞檢測、可用帶寬等原因傳輸距離都 是 100m。智能照明控制系統(tǒng)應該包括 CPU 控制模塊、開關驅動模塊、調光驅動模塊、信號檢測模塊、無線接收模塊、無線控制面板、擴展通訊模塊、房間控 制模塊、智能傳感器、系統(tǒng)編程軟件 和計算機監(jiān)控軟件等部件組成。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 5 第 2 章 智能照明控制系統(tǒng)的總體設計分析 系統(tǒng)整體設計方案 考慮教室的智能照明節(jié)能，改進照明系統(tǒng)的運行，主要應關注兩個方面，合理利用自然光作為輔助光源和根據(jù)教室內人數(shù)有效開啟燈具的數(shù)量，這樣能夠在保證照明質量 的同時有效避免能源的浪費 [3]。 第 4 章 圍繞第二章所需要實現(xiàn)的功能對照明控制系統(tǒng)各個模塊進行軟件設計。并且根據(jù)大學教室的照明浪費現(xiàn)象和黨中央號召節(jié)能減排 的基礎之上提出了智能照明應用性上的必要性。 構成智能樓宇的一部分：照明控制系統(tǒng)的智能化是智能化樓宇的一部分，它既能獨立運行，自動控制照明設備，也可以與其他子系統(tǒng)聯(lián)接，組成完整的樓宇智能化系統(tǒng)。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 3 教學樓智能照明選題意義 針對目前高校教學樓照明控制系統(tǒng)智能化程度不足的現(xiàn)狀，以提高教室照明設備控制的自動化為目的，有必要開發(fā)一套功能比較完善的教學樓智能照明控制系統(tǒng)。 當有輸入時 ,輸入單元將其轉變?yōu)?CBus 信號在 CBus 系統(tǒng)總線上廣播 ,所有的輸出單元接收并做出判斷 ,控制相應回路輸出 。 CBus 系統(tǒng)是一個二線制的總線型式的智能控制系統(tǒng) ,主要用于對照明系統(tǒng)的控制 。 每個調光器可以預置 96 個場景 。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 2 智能照明控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 目前國內幾種常見的照明控制系統(tǒng)有以下幾種 : 1. Dynalite 智能照明控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要由調光模塊 、 開關模塊 、 制面板 、 液晶顯示觸摸屏 、 智能傳感器 、編程插口、 時鐘管理器 、 手持式編程器和 PC 監(jiān)控機等部件組成 。第三種，采用聲、光控制照明設備的開關。正是在這種情況之下黨中央國務院高瞻遠矚地提出了建設“節(jié)約型社會主義國家”。 改革開放 30 多年來，我國社會經(jīng)濟進入了高速發(fā)展的快車道，與此同時 對于能源的依賴程度也越來越高，能源短缺和環(huán)境污染形勢嚴峻。 host puter monitoring。有效杜絕了高校教室照明用電的浪費現(xiàn)象。針對教室的具體功能設計了一鍵開關、人多、人少和放 PPT 等控制模式。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 I 教學樓智能照明控制系統(tǒng)設計 摘要 ： 改革開放 30 多年來，我國社會經(jīng)濟進入了高速發(fā)展的快車道，與此同時 對于能源的依賴程度也越來越高，能源短缺和環(huán)境污染形勢嚴峻 。 本文詳細研究了大學教室的使用特點和照明需求及存在的問題 ,提出 了一種網(wǎng)絡化的教室照明智能控制系統(tǒng)，利 用 CAN 總線和以太網(wǎng)技術和中控實驗平臺 給出了教室照明控制器和上位機系統(tǒng)的設計方法 ,在此基礎上 ,在實驗室中實現(xiàn)了調試 。對于樓道走廊和洗手間這類不需要長時間開燈的 地方利用 光照度傳感器和人體感應器 實現(xiàn)當光照度不足且有人經(jīng)過時才將燈打開 ，在離開后燈自動關閉 。 Ether。而電力 正因為其清潔、高效、方便傳輸?shù)葍?yōu)點越來越受到人們的青睞。拉閘限電、錯峰用電 的新聞比比皆 是，特別是經(jīng)濟發(fā)展比較迅速的長三角、珠三角地區(qū)缺電已經(jīng)常態(tài)化了。第二種，由專人負責照明的開關。第三種方法在節(jié)能方面做出了表率但是還不夠只是在樓道和洗手間實現(xiàn) 了節(jié)能的功能應該最大化地發(fā)揮第三種方法。 用戶利用 控制面板按鍵選擇一個預置場景是一種最簡單的控制方式 。 2. CBus 智能照明控制系統(tǒng) CBus 系統(tǒng)是 1994 年由澳大利亞奇勝電氣公司開發(fā)的 ,現(xiàn)已廣泛用于很多國家和地區(qū) 。 輸入單元通過群組地址和輸出組件建立對應聯(lián)系 。 它是典型的現(xiàn)場總線系統(tǒng) ,每個元件就是一個節(jié)點 ,這些節(jié)點連接在一根 2 芯雙絞線介質的總線上 ,不分主從隸屬關系實現(xiàn)相互之間的通訊從而實現(xiàn)控制和被控制 [13]。 節(jié)約電力資源，降低成本：采用智能照明控制系統(tǒng)，能降低照明設備的電力消耗，節(jié)約電能，減少學校電費開支，降低運營成本。論文共分為五個章節(jié)來闡述智能照明控制系統(tǒng)的詳細設計方案，具體內容如下： 第 1 章