基于单片机的照明控制综合系统开题报告.doc

毕业设计（论文）开题汇报
理工类

题 目:
基于单片机灯光照明控制系统
学 院：
电子工程学院
专业班级：
DZ电子101
学生姓名：
张宏伟
学 号：

指导老师：
韩晓春

3月8日
淮海工学院毕业设计（论文）开题汇报
1.课题研究意义，中国外研究现实状况、水平和发展趋势
（1）课题研究目标和意义：
伴随时代不停发展，国民经济快速提升，尤其是地产行业高歌猛进，中国智能照明行业快速发展，能源问题日益险峻，尽管我们国土面积大，但人口数量庞大，能源相对短缺，而且我们对能源浪费相对严重，已经制约了中国经济可连续发展。在建筑物中，电能消耗占百分之六十至百分之九十左右，其中照明占用量是总电量百分之十至百分之十二，而且根据估计，伴随建筑物保温隔热性能提升和其它供暖和供冷方法利用，照明用电占用百分比还会上升，所以，涌现出了多种技术类型厂家，市场上也出现了多种类型，别具特色智能开关产品，智能照明系统也应运而生。
智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统，来实现对照明设备智能化控制。含有灯光亮度强弱调整、灯光软开启、定时控制、场景设置等功效；并达成安全、节能、舒适、高效特点。智能照明系统其独特特征，迎合了大家绿色、环境保护、节能，智能化生活观念。和关键控制器相结合，可实现如全自动调光，自然光源充足利用，照度一致性，光环境场景智能转换，节能，延长光源寿命等功效，和其功效相适应是其宽广应用环境，不管在交通路灯控制，还是办公大楼照明控制，或是家居生活中全部能发觉它身影。在家居领域中能为大家提供舒适生活空间；在办公领域，在节能中提升效率；在公共设施领域中绿色安全环境保护。该选题意义在于迎合目前社会发展趋势，绿色节能，开发出一个即节能，又不影响大家正常生活智能照明控制系统，实现节能和智能控制合二为一
。
研究灯光控制系统目标在于加强了照明自动化控制，系统最大特点是场景控制，在同一室内可有多路照明回路，对每一回路亮度调整后达成某种灯光气氛称为场景;可预先设置不一样场景(营造出不一样灯光环境)，切换场景时淡入淡出时间，使灯光柔和改变。时钟控制，利用时钟控制器，使灯光展现按天天日出日落或有时间规律改变。利用多种传感器及遥控器达成对灯光自动控制。
研究灯光控制系统目标在于美化环境，室内照明利用场景改变增加环境艺术效果，产生立体感、层次感，营造出舒适环境，有利大家身心健康，提升工作效率。
研究灯光控制系统目标在于延长灯具寿命，影响灯具寿命关键原因关键有过电压使用和冷态冲击，它们使灯具寿命大大降低。LT系列智能调光器含有输出限压保护功效：即当电网电压超出额定电压220V后调光器自动调整输出在220V以内。当灯泡冷态接电瞬间会产生额定电流5-10倍冲击电流，大大影响灯具寿命。智能调光控制系统采取缓开启及淡入淡出调光控制，可避免对灯具冷态冲击，延长灯具寿命。系统可延长灯泡寿命2-4倍，可节省大量灯泡，降低更换灯泡工作量。
研究灯光控制系统目标在于照度及照度一致性，采取照度传感器，能够达成室内光线保持恒定。比如：在学校教室，要求靠窗和靠墙光强度其本相同，可在靠窗和靠墙处分别加装传感器，当室外光线强时系统会自动将靠窗灯光减弱或关闭及依据靠墙传感器调整靠墙灯光亮度;当室外光线变弱时，传感器会依据感应信号调整灯亮度到预先设置光照度值。新灯具会伴随使用时间发光效率逐步降低，新办公楼伴随使用时间墙面反射率将衰减，这么新旧会产生照度不一致性，经过智能调光器系统控制可调整照度达成相正确稳定，且可节省能源。
研究灯光控制系统目标在于管理维护方便，智能照明控制系统对照明控制是以模块式自动控制为主，手动控制为辅，照明预置场景参数以数字式存放在EPROM中，这些信息设置和更换十分方便，加上灯具寿命大大提升，使照明管理和设备维护变得愈加简单。
研究灯光控制系统目标在于含有较高经济回报，据教授测算，仅从节电和节省灯具这两项：用三至五年时间，业主就可基础收回智能照明控制系统所增加全部费用。而智能照明控制系统可改善照明环境，提升职员工作效率和降低维修和管理费用等，也为业主节省下一笔可观费用。
研究灯光控制系统目标在于综合控制功效，可经过计算机网络对整个系统进行监控，比如了解目前各个照明回路工作状态;设置、修改场景;当有紧急情况时控制整个系统及发出故障汇报。可经过网关接口及串行接口和大楼BA系统或消防系统、保安系统等控制系统相连接LT-net智能照明控制系统通常由调光模块、开关功率模块、场景控制面板、传感器及编程器、编程插口、PC监控机等部件组成，将上述多种含有独立控制功效模块连接在一根计算机数据线上，即可组成一个独立照明控制系统，实现对灯光系统多种智能化管理及自动控制
。
（2）中国外研究现实状况、水平和发展趋势
在控制模式上，长久以来，大多数建筑物采取传统照明控制方法，伴随各项技术前进和发展，部分智能大厦采取楼字自控（BA）系统来监控照明，但全部只能实现简单区域照明和定时开关功效．（EIB）系统是由子网和主干网组成控制网络。其各自优缺点在于（BA）楼宇自控系统应用于照明控制系统，通常是在一些照明回路中串联交流接触器触点，经过控制这些触点实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功效．全部照明回路经过BA中控室控制，现场无法干预照明状态，使用不便．控制功效简单，只能实现定时、开关功效，若要实现场景预设、亮度调整，软开启软关断等复杂功效技术难度较大．因为照明系统并不是一个独立系统，所以， 在BA系统出故障时， 照明系统也受到影响。（EIB）系统是由子网和主干网组成控制网络，每个子网分别经过网桥和主干网相连，网络传输速率为9600波特，没有高速信息通道，假如系统做大就会丢失信息，造成系统失控，该系统是80年代末推出第三代照明控制系统，需要配置独立电源模块，当电源模块一旦出现故障，整个系统即处于瘫痪，含有可靠性差致命弱点．传感器和总线耦合器必需连在一起，不方便调试、检修． 相比较而言，采取一个全新智能照明控制系统以克服以上系统缺点显得尤为关键．
《-中国智能照明行业市场需求估计和投资战略计划分析汇报》数据指出，智能照明行业自上世纪90年代进入中国市场，受市场消费意识、市场环境、产品价格、推广力度等各方面影响，一直处于缓慢发展态势。近些年，伴随国民经济快速发展，尤其是地产行业高歌猛进，中国智能照明行业快速发展，各类智能照明产品纷纷面市，中国智能照明市场规模从49亿元成长到137亿元人民币。前瞻网估计估计，中国高端智能照明市场5年内容量有望达成亿美元
。
和传统照明相比，智能照明可达成安全、节能、舒适、高效目标，所以智能照明在家居领域、办公领域、商务领域及公共设施领域全部有很好发展前景。中国智能照明市场并未成熟，智能照明应用领域还关键集中在商务领域和公共设施领域，酒店、会展场馆、市政工程、道路交通领域内对智能照明采纳使用较多;另外，办公建筑和高端别墅项目也有采取智能照明。伴随中国智能照明研发生产技术发展和产品推广力度加大，家居领域智能照明应用有望得以普及。

参考文件：
[1] 潘龙.智能照明系统节能分析及设计.建筑节能.(6)
[2] 中企顾问网.-中国智能照明产业全景调研及发展前景研究汇报
[3] 中企顾问网.慧聪智能家居网.智能照明控制系统优势分析和灯光调整.
淮海工学院毕业设计（论文）开题汇报
2.课题基础内容，可能碰到困难，提出处理问题方法和方法
（1） 课题基础内容：
查阅文件资料，了解中国外研究现实状况，应用领域，现有理论、方法，对常见照明控制分析，分析目前照明系统中存在缺点，照明系统功效要求及照明系统节能潜力分析，新型智能照明系统功效改善探究，新型智能照明系统控制模式改善，分析多种照明系统适用性，关键改善照明系统在家用照明时性价比；智能照明系统进行研究和设计；智能照明系统设计包两大部分：一是照明部分设计，又称为光照设计，包含选择照明方法和智能控制方法，选择光源和灯具，确定灯具布局和照度标准并进行照度计算、总线技术智能控制等；二是供电部分设计，又称为电气设计，包含选择配电方法和电源结线，进行负荷计算，选择导线、开关、熔断器等电气设备，绘制电气照明图。
本设计叙述了照明有线、无线控制方法设计原理和实现方法。以设计过程为根本，分别从硬件和软件两个方面描述设计过程，即从硬件电路设计方法到实现所要求功效软件技术。该照明控制系统主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础，实现了有线通信、无线数传、控制和显示等功效。文中具体地描述了控制电路设计过程，包含：键盘和LED显示电路、RS485通信电路、无线数传电路、照明灯控制电路和看门狗电路等。对于软件设计关键有主控制器、分控制器有线通信程序设计和无线数字传输程序设计和灯光控制、定时控制、键盘扫描和LED显示等程序设计。有线通信程序功效是：经过RS485主从通信方法，由主控制器发出命令对全部或单个分控制器所控制照明灯实现开启、关闭、灯光亮度调整、定时控制等功效。无线数传程序设计功效是：经过无线数传模块实现照明灯无线遥控，一样实现有线方法控制功效。

（2） 可能碰到困难：
难点：系统设计关键包含硬件和软件两大部分，依据控制系统工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。硬件设计部分包含电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，以达成设计要求。软件设计部分，首先在总体设计中完成系统总框图和各模块功效设计，确定具体工作计划；然后进行具体设计，包含各模块步骤图，选择适宜编程语言和工具，进行代码设计等；最终是对软件进行调试、测试，达成所需功效要求。

（3） 处理问题方法和方法：

方法和方法：
A.先分析问题，找出问题关键点，利用网络进行相关信息检索。
B.求援其它同学，在其它同学也无法回复情况下，请教老师。
C.寻求相关技术人员求援。
D.图书馆寻求相关资料进行研究。

3.课题拟采取研究手段（路径）和可行性分析
（1）研究过程（路径）
A.经过图书馆查阅相关书籍和在网络中搜索相关文件进行知识补充图书馆查阅资料.
B.分析和处理设计电路问题。
C.调查研究相关设计问题，制订设计方案.
D.绘制工作原理图，硬件部分方案设计.
E.绘制硬件电路图、进行数据处理方案设计，总体集成设计，
F.编写设计说明书。

（2） 可行性分析
课题基础：9月至1月在校进行了较为充实实训课程，而且，在《单片机原理和应用》和《电路和信号分析》两门课上进行了丰富实践培训和理论指导。理论知识和实践经验充实，能够为毕业设计课题垫下良好基础。
技术支持：我校拥有多间试验室，和宽带网接入，拥有高文化水平课题指导老师，含有负担课题科研硬件、软件条件，为课题研究提供了最基础保障。
时间保障：建立课题研究规章制度，做到每项工作有计划、有检验、有总结，有足够时间和能力确保课题正常进程。
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指导老师意见（对课题深度、广度及工作量意见和对设计结果估计）

指导老师（署名）
年 月 日
系审查意见：

系主任(署名)：
年 月 日