智能照明系统的设计与实现

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1、智能照明系统的设计与实现摘要：本文通过对我国建筑智能照明系统进行分析，并提出一些设计的措施，期望能更有利于照明系统的完善和发展。关键词：智能照明；系统设计中图分类号：U491文献标识码：A引言目前，嵌入式、计算机、现场总线以及互联网等技术发展迅速#物联网作为这些技术的综合运用，会使人们的生活变得更加方便、快捷和舒适。而作为物联网技术应用中的重要组成部分，智能家居中的照明控制系统也需要进行技术的更新换代和升级。一般而言，物联网技术中的智能照明系统由三部分组成感知层、网络层、应用层。本文对其中的感知层进行了设计，利用各种传感器来监测环境

2、中的各种参数，并将所测得的数据通过网络层传送给应用层，这样便可以通过应用层对数据的处理和分析来获得感知层的工作环境并进行调节。基于物联网的网络化智能照明控制系统是未来发展的趋势，具有重要的应用价值。一、电气照明节能控制系统的控制方式（一）场景控制方式7按照现代化家居环境，要从客厅、卧室、书房、厨房、卫浴室、阳台等功能区域，结合控制开关模板、智能调光控制模板、智能运算决策控制面板、以及各种智能传感器，按照照明环境的光照要求、光照效果、灯光场景等功能需求，满足人工切换和智能分析切换的功能需求。根据不同场景需求随机切换。例如对于客厅而言：

3、客厅是一个多功能的场所，其对照明的功能要求较高，除了要求照明控制方式的灵活性外，还需要照明功能和效果的多样化。在客厅控制模块中，要求其具备一个带多场景控制模式的智能控制器，通过人工手动或智能调节，实现多种不同照度和光照效果灯具的相互匹配组合，达到所需要的场景控制功能效果。用户可以根据实际需求，随心所欲地通过遥控器、手持式智能终端等完成对客厅照明场景的切换和选择，以给客人营造一个具有温馨、浪漫、高雅等灯光环境。（二）具有良好的兼容拓展性能7电气照明节能控制系统要具有良好的兼容拓展性能，要具备单片机控制、DSP数据信号处理、LED显示系

4、统、以及照明灯具电源驱动功能模块等。同时，电气照明节能控制系统，还应具备良好的兼容拓展性能，能够将各种智能IED电子设备接入系统，实现对照明场所的某一个或多个灯具按照用户需求合理调配，实现智能化管理、调节和控制，充分满足房间内部用户的实际需求。另外，该系统还应具备先进的集成模块化设计，配置要灵活，以便与高层楼宇家居远程控制系统实现数据信息资源的交互共享和互操作。即可以通过计算机、互联网实现对照明系统的远程控制，提高系统的任性化服务水平。二、系统硬件设计（一）处理器的选择及功能智能控制系统的核心是处理器。随着微电子技术的不断发展，现有

5、的微处理器有51单片机、ARM、CC2530等多种，根据系统的整体功能要求，考虑芯片的功耗、功能、价格和外围模块等因素，选用STC89C52单片机作为处理器。该处理器配合简单的外围电路就能够输出PWM信号、0～10V模拟信号，具有多个定时器及32个I/O口，可以胜任对该系统的控制。（二）LED电源的选择及功能LED的电源有多种，但电源功能较单一，且多已模块化、标准化。常见的LED电源调光有四种：分别是1～10V控制信号（D型）、PWM控制信号（P型）、可调电阻调光（R型）及时控调光（T型），如图1所示。本文选用PWM调光控制方式，带

6、有PWM模式调光的LED驱动电源，可以直接与单片机的I/O口相连，简化硬件设计。图1LED四种调光方式（三）热释电红外传感器7热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料制成的探测元件。每个传感器内含有一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜可通过光的波长范围为7～10微米，正好适合于人体红外辐射的探测。探测元件将探测到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经滤波、放大处理后，接入单片机的中断引脚，作为外部

7、中断源，当检测到楼道内有人时，会产生一个中断信号，供单片机处理。（四）光敏传感器光敏传感器主要由光敏电阻和放大电路构成，它能感应光线的明暗变化，输出电信号。当完全遮住光敏电阻，即光敏电阻无光线照射时，所呈现的电阻值称为暗电阻，电路输出电压接近电源电压。当光敏电阻在光照射时，所呈现的电阻值称为亮电阻，电路输出电压接近0。该信号接入单片机输入口，并执行相应的控制命令三、配电系统的配电线路设置7首先，对于配电给日常电器使用的插座线路时，若使用设备已知，则按照其额定功率计算，若使用设备未知，则按出口线100W进行计算。其次，照明配电的干线和

8、支线，均应采用铜芯绝缘电线/电缆。支线的截面面积至少大于2.5mm2。不同回路的线路分开，不可穿在同一管内，每根管内大导线数不得大于8根。再次，建筑内公共场所的照明，应采用集中控制，根据具体条件进行分区或分组控制。对于建筑内具备天然采