【正文】 未應(yīng)用本系統(tǒng)/KW 節(jié)能效率計(jì)算分析采用本系統(tǒng)后對(duì)照明區(qū)域進(jìn)行分組化模式控制，若以控制99盞燈為例，應(yīng)用本系統(tǒng)前該照明電路每天照明每盞燈將達(dá)到11小時(shí)，采用本系統(tǒng)后這99盞燈可減少照明小時(shí)為(3*33+5*66)=429小時(shí)。對(duì)于現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法進(jìn)行改造的照明電路，采用PWM交流斬波調(diào)壓技術(shù)，模式1下不對(duì)電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，模式2下，將交流電壓輸出調(diào)節(jié)為80%，在模式3下將交流電壓輸出調(diào)節(jié)為60%。你可以根據(jù)不同的環(huán)境來設(shè)置它不同的模式。如采用微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及優(yōu)化開關(guān)控制路數(shù)，以滿足燈開、關(guān)的數(shù)量和事先設(shè)定的照度要求，以期合理用電。在生活中我們常會(huì)因?yàn)樘鞖廨^亮的時(shí)候經(jīng)常忘記關(guān)燈，有時(shí)為了局部需要又往往不得不大面積的開燈，因此致使大量電能被浪費(fèi)。二是采用合理的控制線路。若能設(shè)計(jì)出為公共照明區(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理的節(jié)能控制系統(tǒng)，則每年可為單位和國家節(jié)省許多電量。但是目前形勢(shì)依然嚴(yán)峻。 Energy目 錄1 課題的研究背景與前景 52 設(shè)計(jì)方案 6 整體設(shè)計(jì)思路 6 節(jié)能控制方案的選擇 6 節(jié)能效率計(jì)算分析 73 硬件設(shè)計(jì) 8 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 8 工作原理分析 9 光強(qiáng)檢測(cè)模塊設(shè)計(jì) 9 9 11 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 15 15 模數(shù)轉(zhuǎn)換的過程 16 模數(shù)轉(zhuǎn)換的器件 16 ADC0809 18 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)圖 21 時(shí)鐘電路 22 22 22 27 AT89S52單片機(jī) 28 AT89S52單片機(jī)相關(guān)介紹 29 AT89S52單片機(jī)在本系統(tǒng)的應(yīng)用 33 高頻交流斬波調(diào)節(jié)電路 33 34 35 37 37 384 軟件設(shè)計(jì) 405 工作性能檢測(cè) 41 光強(qiáng)檢測(cè)模塊數(shù)據(jù)采集 41 PWM交流斬波調(diào)壓數(shù)據(jù)采集 436 結(jié)論 45謝 辭 46參考文獻(xiàn) 471 課題的研究背景與前景 為建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，我國大力加強(qiáng)節(jié)能減排工作，明確了“十一五”能源消耗和主要污染物排放總量控制目標(biāo)。 SCM。關(guān)鍵詞： 交流斬波調(diào)壓；光敏二極管；單片機(jī)；時(shí)鐘；節(jié)能AbstractConventional phased AC voltage regulator, used for the thyristor switching devices. Their advantage is that a simple control circuit, power capacity, drawback is that when the control angle increases, the power factor decreases, the amplitude of harmonic currents in the relatively large, bulky filters. The system uses the PWMbased AC voltage regulator chopping may be overe through the MCU adjustable PWM output signal can be convenient for voltage regulation. The system designed a way to photodiodebased light intensity measurement circuit can be realized under different light conditions a good linear relationship between the reflected light intensity can range 5lux ~ 75000lux, can satisfy the design requirements of the system. The system clock circuit and the error is only one second a month, and with a powerdown protection, daylight saving time, leap year pensation and alarm. Can guarantee the system timing lights on time. If the innovation base to apply to college students as an example, the survey, the highest base of the lamp lighting circuit in a total of 111 40W, 20W total of 115 small lights. As the recordbased staff often work overnight, resulting in open almost every night all the lights, using this system, every night to turn off the headlights after the point, only a small lamp with dynamic lighting. Regulation 10 hours a day, 300 days a year basis, the annual savings of electricity as: [(111 * 40 +50 * 20) W * (300 * 10) h] = 16,320,000 watts = 16 320 degrees.Conservative estimate of annual energy savings for the innovation base 10 000 degrees.Key words: PWM。時(shí)=16320度。由于創(chuàng)基人員常有通宵工作的，造成了每晚都開著幾乎所有的電燈，采用本系統(tǒng)，每晚到點(diǎn)后可關(guān)閉大燈，僅采用小燈進(jìn)行動(dòng)態(tài)照明?？杀ＷC本系統(tǒng)定時(shí)關(guān)燈的準(zhǔn)時(shí)性。本系統(tǒng)自行設(shè)計(jì)了一路以光敏二極管為基礎(chǔ)的光強(qiáng)測(cè)量電路，可實(shí)現(xiàn)在不同光照情況下的良好線性關(guān)系，可反映的光強(qiáng)范圍為5lux~75000lux，完全可滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本系統(tǒng)采用PWM 型斬控式交流調(diào)壓可以克服上述缺點(diǎn)，通過單片機(jī)輸出可調(diào)PWM（脈沖寬度調(diào)制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中?；趩纹瑱C(jī)的電子節(jié)能燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告摘 要傳統(tǒng)的相控式交流調(diào)壓器，采用的開關(guān)器件為晶閘管。它們的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡單、功率容量大，缺點(diǎn)是當(dāng)控制角增大時(shí)，功率因數(shù)減小，電流中諧波的幅值相對(duì)大，濾波器的體積大。）信號(hào)，就可方便的進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路其誤差每月只有一秒鐘，并且?guī)в械綦姳Ｗo(hù)、夏令時(shí)、閏年補(bǔ)償以及鬧鐘功能。以若應(yīng)用于大學(xué)生創(chuàng)新基地為實(shí)例，根據(jù)調(diào)查，創(chuàng)基照明電路中40W的大燈共111只，20W的小燈共115只。以每天調(diào)節(jié)10小時(shí)，每年300天計(jì)算，每年可節(jié)約電費(fèi)為：[(111*40+50*20)W*(300*10)時(shí)]=16320 000瓦保守估計(jì)每年可為創(chuàng)新基地節(jié)約電能一萬度。 photodiode。 clock。電力行業(yè)作為節(jié)能降耗和污染物減排的重點(diǎn)領(lǐng)域，近幾年節(jié)能減排工作取得明顯成效。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)查顯示：如果全國所有的商場(chǎng)，會(huì)議中心等公共場(chǎng)所有10%白天采用自然光照明 ，每年可節(jié)電82億度。通常的節(jié)能途徑有兩個(gè)：一個(gè)是采用節(jié)能光源。本文在使用節(jié)能光源的情況下采用合理的控制線路來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。解決這一問題較好的辦法通常是采用照明自動(dòng)控制系統(tǒng)。因此我設(shè)計(jì)了這個(gè)照明自動(dòng)控制系統(tǒng)，它融合了我們?nèi)粘５恼彰餮b置，而且更人性化的添加了自動(dòng)光控系統(tǒng)。2 設(shè)計(jì)方案 整體設(shè)計(jì)思路 開始光照很弱19：00—22220000 6：00 —19：00讀取當(dāng)前時(shí)間22：00—凌晨1：00讀取當(dāng)前自然光照強(qiáng)度光照較強(qiáng)光照較弱凌晨1：00—凌晨6：00光照很強(qiáng) 模式5 模式6 模式4 關(guān)燈 模式1 模式2 模式3 節(jié)能控制方案的選擇對(duì)于能對(duì)現(xiàn)有電路進(jìn)行線路改造的照明電路，系統(tǒng)將所控制的電燈進(jìn)行分類編組，每三盞燈為一組，模式1下將三盞燈都開啟，模式2下開啟兩盞燈，模式3下只開啟一盞燈。這樣既保證了照明需求又可實(shí)現(xiàn)節(jié)能。以每盞燈功率為40W、時(shí)間為一年計(jì)算本系統(tǒng)的節(jié)能效果。h應(yīng)用本系統(tǒng)/KW3 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本節(jié)能控制裝置以AT89C2051單片機(jī)為核心，由光強(qiáng)檢測(cè)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、時(shí)鐘電路、單片機(jī)、高頻交流斬波電路等幾部分組成。2　 A/D轉(zhuǎn)換電路，采用AD0809將光強(qiáng)檢測(cè)電路采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。4　 AT89S52單片機(jī)，本控制器的核心，節(jié)能效果就是用它控制軟件來實(shí)現(xiàn)的。 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖在該框圖中，只是大概的畫出了幾個(gè)模塊相連接的情況。下面介紹整個(gè)裝置的工作原理。處于白天工作模式下，單片機(jī)每隔5分鐘讀取光強(qiáng)檢測(cè)模塊測(cè)得的當(dāng)前照度值，用以判定是否開啟部分照明電路補(bǔ)償照明區(qū)域。當(dāng)工作到凌晨1點(diǎn)后，再關(guān)閉各分小組電路中的一盞燈，直到天亮后跳轉(zhuǎn)進(jìn)入白天模式。 光強(qiáng)檢測(cè)模塊設(shè)計(jì) 光電傳感器是將被測(cè)量的變化通過光信號(hào)變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器，具有這種功能的材料稱為光敏材料，做成的器件則稱光敏器件。光電傳感器的的物理基礎(chǔ)就是光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)：在光線作用下，電子逸出物體表面向外發(fā)射稱外光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)：當(dāng)光照射在物體上，使物體的電阻率1/R發(fā)生變化，或產(chǎn)生光電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)叫做內(nèi)光電效應(yīng)。材料的電導(dǎo)率增大，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。同時(shí)價(jià)帶也因此形成自由空穴，使導(dǎo)帶的電子和價(jià)帶的空穴濃度增大。為使電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶。應(yīng)大于禁帶寬度Eg。 (2)光生伏特效應(yīng) 光生伏特效應(yīng)是半導(dǎo)體材料吸收光能后，在PN結(jié)上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)。Eg)，可激發(fā)出電子一空穴對(duì)，在PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)作用下空穴移向P區(qū)，電子移向N區(qū)，使P區(qū)和N區(qū)之間產(chǎn)生電壓，這個(gè)電壓就是光生伏特效應(yīng)產(chǎn)生的光生電動(dòng)勢(shì)。處于反偏的PN結(jié)：無光照時(shí)P區(qū)電子和N區(qū)空穴很少，反向電阻很大，反向電流很小，當(dāng)有光照時(shí)，光子能量足夠大，產(chǎn)生光生電子一空穴對(duì)，在PN結(jié)電場(chǎng)作用下，電子移向N區(qū)，空穴移向P區(qū)，形成光電流，電流方向與反向電流一致。當(dāng)P N結(jié)兩端通過負(fù)載構(gòu)成閉合回路時(shí)，就會(huì)有電流沿著由經(jīng)外電路到的方向流動(dòng)。這就是P N結(jié)被光照射時(shí)產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)和光電流的機(jī)理。 常用的光敏傳感器有：光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的，其管芯是一個(gè)具有光敏特征的PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦裕虼斯ぷ鲿r(shí)需加上反向電壓。當(dāng)受到光照時(shí)，飽和反向漏電流大大增加，形成光電流，它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。這些載流子在反