家庭智能灯光控制系统设计【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电子信息工程家庭智能灯光控制系统设计摘要：本文综述家庭智能灯光控制系统的各种方案、对比选择，熟悉和掌握了根据使用场合、具体指标选择合适的方案。引言随着计算机网络、通信、控制等技术的发展,智能建筑的发展越来越迅猛,目前,国内大多数智能建筑存在效率低、能耗高的现象。就智能建筑的照明系统来说,许多地方的灯经常是从早到晚开着的,不管这些房间或楼道是否有人,也不管有多少人。或者,当照度很高时,灯不能及时关闭;反之,当自然光照度难以满足人的需求时,又不能及时打开灯光。这种照明方式,不仅造成能源的浪费,而且不能满足人对照明的基本需求

2、,同时也给人的视力造成了很大的影响。现代照明除了满足人的基本生活、学习要求之外,将更注重能量的节省和使用上的便利,以及满足人类工程学的个性方面的要求。特别是近年来大厦内利用计算机工作的人员比例上升,不同视觉要求的工作的数量和复杂程度大大增加。所以,要做到合理、经济、节能,首先应采用先进成熟的技术和产品,如电光源、灯具、照明控制设备等,另外,还要选择合适的照明方式和照明控制系统。因此,适应不同个人和工作需要,结合自动调节与手动调节的智能化照明系统已经成为必不可少了。1系统的控制核心.1.1基于LPC2104的智能灯光控制器LPC2104

3、是PHIUPS公司专为嵌入式应用提供的高性价比微控制器解决方案。它采用ARM公司的16位／32位RISC结构．内核是ARM7TDMI—SCPU操作频率可达60MHz．片上集成：具有ISP和IAP功能的128KBFlash程序存储器、16KB静态RAM、2个UART、1个I2C串行接口、1个SPI串行接口、多达6路输出的PWM、2个定时器．分别具有4路捕获，比较通道、实时时钟及看门狗定时器等。能够与常用的外围设备实现无缝连接，功能十分强大[1]。1.1.1硬件框图硬件由以下几部分组成:智能化灯光控制器原理框图如下所示图1智能灯光控制器原

4、理控制框图(1)单片机及其外围器件。主要有LPC2104、LED指示灯蜂鸣器。(2)按键输入接口。在控制面板上提供6键的按钮,作为调光控制或场景控制。(3)RF401射频接口。在控制面板上有一个RF402射频接收器,可以接收射频信号。(4)调光驱动部分。通过片内含有过零检测电路的光耦驱动双向晶闸管,实现调光控制。(5)家庭控制网络连接部分。由Sipex公司的SP485E、DB9插座构成。(6)电源部分。由1片7805提供的5V直流电压兼作前级和末级电源。由LDO芯片构成末级电源电路,输出3.3V和1.8V的直流电压[4]。1.2基于P

5、89V51RD2BN单片机的智能灯光控制器它是一款51核的微控制器，拥有64KBFlash和1024字节的数据RAM，支持并行和串行在系统编程(ISP)，这些功能给软件编写带来了极大的便利性。调光控制器就是用它的控制软件实现的[2]。假如把系统的控制器当作是心脏的话，那么系统的传感器就是五官。2传感器的选择不同的控制策略采用不同的传感器。目前常用的如下：（1）时钟相当于一个时间开关。利用可预知时间表控制灯的开关。（2）光电传感器采用光电池将光信号转换为电信号，但其输出信号一般较小，必须加放大电路。可利用它来检测环境的照度或亮度，根据预

6、先设定的照度（亮度）值来控制灯的开关。（3）探测传感器1无源红外传感器（PIR），可探测运动的人员发出的热量（红外）变化。2超声波传感器（ULT），可探测由移动人员的反射产生Doppler效应引起的频率改变。3无源红外（PIR）与超声波（ULT）结合的传感器[3]。3无线遥控的选择3.1ZigBee通信模块电路设计选用美国TI公司的CC2430射频芯片来完成数据在ZigBee无线网络中的发送与接收S3C2440处理器通过SPI总线接口和射频芯片CC2430通信。CC2430的SPI0通信接口SO,SI,SSnSCLK对应S3C2440

7、的SPI通信接口。通过这4条线,处理器可以对CC2430进行写入或读取配置信息,也可以收发数据。同时利用S3C2440的GPIO接口实现其余I/0口的控制与中断采集这些I/O口包括CC2430的芯片电源管理、RESET控制、CCA(信道空闲)检测、FIFOP中断、FIFO检测(用于判断溢出)、SFD中断[5]。图2Cc2430与S3C2440的接口连接4照明控制网络协议随着智能照明控制技术被不断的认可和使用，相关产品层出不穷，那么照明系统网络框架和一些主流协议就产生了。4.1X-10x一10是电力载波的国际通用协议，它是将120KHz

8、的编码信号加载到60Hz(我国是50Hz)的电力线上，由发射端将一串x-l0信号(地址码和操作码)以广播的形式发送给网络，然后网络中的每个接收端可以收到X一10信号，首先甄别地址码，如果地址码匹配则执行后面的操作码，因此