楼宇自动化的设计与调试

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1、四川师范大学成都学院现代通信原理课程设计楼宇自动化系统的设计与调试前言人类在长期的生产和生活中，为了减轻自己的劳动，逐渐产生利用外界动力来代替人力物力，经过漫长的探索过程，人类终于实现了利用机器来代替人力工作，这就是自动化的由来。自动化是指机器设备、系统或生产、管理过程在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断和操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术现在已广泛用于工业、农业、军事、商业、医疗、服务以及家庭等很多方面。楼宇自动化也应运而生。楼宇自动化系统是智能建筑的主要组成部分之一。智能建筑通过楼宇自动化系统实现

2、建筑物、建筑群内设备与建筑环境的全面监管，为建筑使用者营造一个舒适安全、高效便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，减少人力工作，降低运营经费。1楼宇自动化介绍1.1楼宇自动化系统功能分析这部分阐述了楼宇自动化系统的各种功能以及操作要求。楼宇自动化系统是智能建筑的重要组成部分。它主要的作用就是辅助人类对建筑物或建筑群进行管理，代替人类完成很多脑力劳动、体力劳动以及很多危险的工作，减少了大量的人力工作。1.1.1楼宇自动化系统的基本功能楼宇自动化系统的主要功能是对建筑物、建筑群的管理，其中包含了建筑的电力、天然气、空调、照明、通风、给水排水、电

3、梯、车库管理、楼宇对讲等设备，还有设备运行管理、监控系统、消防与防范等系统。就其最基本的能源管理：水电气等的计量收费来说，随着城市人口的增多，城市里的高层住宅楼越来越多，现在的住宅楼高达三十多层，每户居民家里都安有水表、电表、煤气表等计量收费的设备，这些大都是一个月或者两个月需要记录一次，然后去各个单位部门缴费，如果按照以前的方法，是工作人员每家每户的检查登记，然后写下发票，用户自己去各部门缴费，如果按每个小区二十栋住宅楼，每栋住宅楼三十层，每层四户居民计算，那么这个小区几乎有2400户居民，假如一个抄表员在一家住户抄表发单据的时间为3分钟，那么2

4、400户居民就需要一个抄表员连续工作120个小时，但是也不防止有的居民家里偶尔没人，抄表员就不得不再次登门造访，这就需要花费更多的时间。一个城市里大大小小的住宅楼那么多，如果都用人力工作来完成，那得需要多少的人来完成呀。但是自从有了楼宇自动化系统以后，就大大节省了很多人力工作。11四川师范大学成都学院现代通信原理课程设计以电能计费为例，电能计费系统流程图如图1.1.1-1所示：内部数据存储器初始化开始插卡液晶显示初始化显示剩余时间液晶屏显示卡中余额是否拔卡递增显示购时数，时数够，拔卡显示本次扣费额返回电表原状态是否图1.1.1-1电能计费系统流程图

5、1.2楼宇自动化系统之电能计费工作原理电能计费采用分级通信模式，由感应式测量机构、光电转换器和分频器、计数器三部分组成，其工作原理图如图1.2-1所示：图1.2-1电能计费工作原理图11四川师范大学成都学院现代通信原理课程设计感应式的测量机构的作用是将电能信号转换为转盘转数，而光电转换器则是将与电能成正比的转盘转数转换成电脉冲，从而得到初始电能脉冲信号，因为初始电能脉冲信号的波形可能不理想，所以不能直接送到计数器计数或微处理器处理，要先经过整形放大和限幅限宽等处理，得到理想的脉冲信号，工作原理图如图1.2-2所示：光电转换器整形放大限幅限宽转盘转数

6、初始电能脉冲脉冲信号图1.2-2光电转换器工作原理图2楼宇自动化系统之电能计费各部分功能及工作原理2.1光电转换器2.1.1光电转换器的功能光电转换器的功能就是将转盘转数转换为电能脉冲，基本的光电转换电路如图2.1.1-1所示：图2.1.1-1基本光电转换电路常用的光电转换电路需要在基本光电转换电路的基础上增加一个高输入阻抗的低功耗射极耦合触发器JEC2，连接方式是施密特触发电路，如图2.1.1-2所示。常用的光电转换电路还应具有判断误动作的功能，除此之外，电路中还加了积分电路、限幅微分电路（R4、C1、R6组成），11四川师范大学成都学院现代通信

7、原理课程设计对输出初始脉冲进行整形、放大、限幅限宽等功能。将不规则的脉冲转换为规则的脉冲，以便送给分频器、计数器计数。图2.1.1-2常用光电转换电路2.1.2脉冲信号的整形过程分析脉冲整形电路是由低通滤波器和整形器两部分构成，其电路原理如图2.1.2-1所示，输入的正弦波同步信号由低通滤波器进行低通滤波，滤除高频干扰信号，再将其转换成方波信号，这样输出的脉冲信号就可以送给计数器计数了。图2.1.2-1脉冲整形电路2.3计数器在MCS-51系列单片机中，8XX51系列和增强型8XX52系列11四川师范大学成都学院现代通信原理课程设计都有可编程定时/

8、计数器模块，区别是8XX51系列有两个16位的定时/计数器T0，T1，8XX52有3个16位的定时/计数器T0，T1，T