光照控制自動(dòng)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 1 1 光照控制自動(dòng)照明系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 2 2第二章 方案論證 3 總體設(shè)計(jì)方案的論證 3 光敏器件的選擇 3 可見光采集電路方案選擇 3 電源電路方案 4 手動(dòng)開光、報(bào)警和人體檢測(cè)電路 4第三章 硬件設(shè)計(jì) 5 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖 5 系統(tǒng)總體硬件設(shè)計(jì) 5 系統(tǒng)各部分硬件設(shè)計(jì) 7 7 人體信號(hào)采集電路 8 報(bào)警電路 9 電源控制電路 10第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 12第五章 結(jié)論 15參考文獻(xiàn) 16致 謝 17附錄 18第一章 緒論隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和人們生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境的質(zhì)量和能源的利用非常的關(guān)心。這就要求我們想辦法盡量減少電能的浪費(fèi)。中國在90年代開始有節(jié)電照明的，當(dāng)時(shí)主要是借鑒了美國和日本的可控硅SCR相控技術(shù)生產(chǎn)的。2001年后，有人尋找生財(cái)之路，也成立公司，加入節(jié)能行業(yè)，使節(jié)能正成為產(chǎn)業(yè)化方向一步步的發(fā)展。都在一定程度上為照明節(jié)能技術(shù)找到了一條可發(fā)展的道路。 光照控制自動(dòng)照明系統(tǒng)研究現(xiàn)狀照明在我們?nèi)粘Ｉ钪?、辦公、學(xué)習(xí)中是不可或缺的一部分。其中以時(shí)間控制和自動(dòng)開關(guān)最為主要，關(guān)于時(shí)間開關(guān)主要是對(duì)燈何時(shí)可以亮進(jìn)行一個(gè)時(shí)間上的限制，而自動(dòng)開關(guān)主要是采用一種方法使燈在需要時(shí)亮。本設(shè)計(jì)可以節(jié)約大量的電，具有很大的使用價(jià)值，特別是在現(xiàn)在這個(gè)以節(jié)能減排和保護(hù)環(huán)境的時(shí)代顯得更加適用。其中有兩個(gè)主要的部分亮度檢測(cè)和人體檢測(cè)。手動(dòng)開關(guān)用來進(jìn)行對(duì)總電源管理的，這部分可在負(fù)載維修時(shí)起到斷電的功能。 方案二：光敏三極管：，其基極通常開路，基極－集電極產(chǎn)生的光感生電流直接饋入基極，并被光敏三極管自己所放大，因此光敏三極管的靈敏度比光敏二極管大得多，通常要大100多倍[1]。將光敏電阻器電壓的變化作為信號(hào)，將采樣信號(hào)和設(shè)定值進(jìn)行比較，如大于設(shè)定值輸出一個(gè)低電平信號(hào)，小于則輸出另一個(gè)高信號(hào)。方案二雖然比較精確，但電路復(fù)雜不好編程，對(duì)編程這要求比較高。以下有兩個(gè)方案： 方案一：IGBT：三端器件，有集電極、柵極和發(fā)射極。使用時(shí)只要控制線圈的通斷就能控制電源的通斷，它的電路驅(qū)動(dòng)較簡(jiǎn)單，使用較方便價(jià)格低廉。報(bào)警電路是用來提醒用戶的。因?yàn)榧t外傳感器及它的驅(qū)動(dòng)電路早就已成熟所以使用紅外傳感器比較好。在室內(nèi)光強(qiáng)度達(dá)不到條件或光強(qiáng)達(dá)到但沒人的情況下，則斷開照明電源。當(dāng)光條件滿足時(shí)，并且人數(shù)較多時(shí)此系統(tǒng)能很好的工作，沒人而關(guān)燈。圖中有兩個(gè)開關(guān)，這兩個(gè)開關(guān)是與電源電路中的開關(guān)組成的三刀三擲開關(guān)。要是人走了則延時(shí)5分鐘后關(guān)燈。在系統(tǒng)圖中人體檢測(cè)是用紅外傳感器作為檢測(cè)裝置的，根據(jù)原理在紅外線傳感器的檢測(cè)范圍內(nèi)，只要人不走就會(huì)一直有信號(hào)輸出。這幾個(gè)工作狀態(tài)是系統(tǒng)最重要的幾個(gè)，要想著幾個(gè)工作狀態(tài)能很好的完成整個(gè)工作過程，還要選用一個(gè)好的工作方式，這里采用閉環(huán)反饋循環(huán)掃描的形式。光敏電阻是一種基于半導(dǎo)體光電導(dǎo)效應(yīng)、由光電導(dǎo)材料制成的沒有極性的光電元件。光敏電阻兩端有金屬電極，在兩端加上電壓，就會(huì)有電流流過。本電路的思路是采用采集來的信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而得出可見光的強(qiáng)弱。電路中的光敏電阻使用的是MG4121型號(hào)的，它在光強(qiáng)度較大時(shí)電阻值小，當(dāng)光暗時(shí)光敏電阻阻值較大。這樣調(diào)節(jié)時(shí)比較方便，要調(diào)節(jié)多個(gè)系統(tǒng)時(shí)比較方便。當(dāng)人體進(jìn)入感應(yīng)區(qū)時(shí)，傳感器就會(huì)有輸出，否則沒有。這種傳感器對(duì)不同波長的光線產(chǎn)生不同程度的響應(yīng)，因此在傳感器前會(huì)加入一個(gè)濾鏡窗口，這就是為什么我們能看到的RE200B的to5封裝形式中有一個(gè)像玻璃似的小窗。圖34為人體信號(hào)采集電路。人體信號(hào)經(jīng)過RE200B采集后，通過BISS0001進(jìn)行放大和處理。晶體管是放大電路的核心元件，它能夠控制能量的轉(zhuǎn)換，將輸入的任何微小變化不失真地放大輸出[7]。這種使用于室內(nèi)的的光控?zé)舨恍枰獔?bào)警時(shí)發(fā)出過大的聲音，聲音過大會(huì)影響工作學(xué)習(xí)。圖中采用的繼電器是SRD05VDCSLC來控制電源路的通斷，繼電器是一種控制型器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出），常用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”[8]。 圖36 電源控制電路圖中采用繼電器主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是安全性較高并且好操作，二是繼電器價(jià)格低廉，它的型號(hào)多且適用方便，能有效地控制電路。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)圖41 系統(tǒng)流程圖圖42 系統(tǒng)流程圖 整個(gè)設(shè)計(jì)以硬件為基礎(chǔ)， 必須配合相應(yīng)的軟件，才能構(gòu)成一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)。因此在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)必須包括每一個(gè)工作狀態(tài)，軟件的設(shè)計(jì)不僅要包括每一個(gè)工作過程，還要有一個(gè)好的工作流程。這里之所以又加上關(guān)燈操作主要使是系統(tǒng)形成循環(huán)為下面的程序跳轉(zhuǎn)做準(zhǔn)備。使用光敏電阻作為可見光檢測(cè)元件，通過電阻隨著光強(qiáng)度的變化來對(duì)可見光進(jìn)行識(shí)別，可見光檢測(cè)作為等量的第一個(gè)條件。系統(tǒng)中還加入了手動(dòng)開關(guān)，手動(dòng)開關(guān)主要是用來徹底斷開電源，這樣要是需要進(jìn)行修理時(shí)就會(huì)很安全，不會(huì)發(fā)生觸電
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