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《基于单片机的教室智能灯设计-开题报告》-单片机

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本资源内容包括:开题报告

一、《基于单片机的教室智能灯设计》-资源截图


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二、《基于单片机的教室智能灯设计》-资源简介:

XXX大学XXX学院毕业设计(论文)开题报告

题  目 基于单片机的教室智能灯设计
学生姓名   学号   专业  
一.选题的目的和意义:

随着国民经济的快速发展,高等教育越来越被政府关注和重视,校园规模也随着高等教育规模的扩大而扩大,教室的数量也大幅度增加。为使师生有舒适的教学和学习的环境,在教室的面积、设施方面,学校在力所能及的范围内予以最大的改善。但由于大学开放型的管理模式,以及部分大学生的节能意识的淡薄,高校教室在白天室内照度很高情况下,仍然普遍存在开灯作业,室内照明设施全部开启;为了建设绿色节,本文设计了种智能照明控制系统,可以合理有效地利用照明灯光,从而大大地减少高校照明能源浪费的现象。

    目前对灯光的智能控制,国内外己经开始采用,但对教室灯光的控制,尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善,依然是传统式的人工管理。各类大、中专院校不断扩招,教室不断扩建,教室的用电负荷不断加大,教室用电管理不善,造成学校电能浪费,经济损失,这种的浪费与当今的节约能源理念相违背。再者,现代自动化程度不断提高,计算机技术的普及,灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。例如楼道灯光的自动控制等等。所有这些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。于是,开发简便、实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。

二.国内外研究现状简述:

随着科技的进步,各种节能高效的节能设备将陆续被发明使用,对照明设备的控制也将越来越灵活,而设备与控制器的通讯方式也将统一化,以下是几种新型照明控制系统。

    楼宇自控系统(Building Automation System)  针对楼宇内各种机电设备进行集中管理和监控,主要包括空调新风机组、送排风机、集水坑与排水泵、电梯、变配电、照明等。在整个楼宇范围内,通过整套楼宇自动控制系统及其内置最优化控制程序和预设时间程序,对所有机电设备进行集中管理和监控。在满足控制要求的前提下,实现全面节能,用控制器的控制功能代替日常运行维护的工作,大大减少日常的工作量,减少由于维护人员的工作失误而造成的设备失控或设备损坏。楼宇自控系统应用于照明的控制系统一般是在某些照明回路中串联交流接触器触点,通过控制这些触点实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功能.所有照明回路通过BA中控制,现场无法干预照明状态,使用不便.控制功能简单,只能实现定时、开关的功能,若要实现场景预设、亮度调节,软启动软关断等复杂的功能技术难度较大.由于照明系统并不是一个独立的系统,所以,在BA系统出故障时,照明系统也受到影响。
基于ZigBee和模糊控制的新型室内照明控制系统。整个系统由ZigBee无线传感器网络、基站和远程监控中心组成。每个房间都布置有检测环境信息的传感器、自然光控制器和人工照明控制器。通过传感器采集房间的照度、人员位置等各个环境信息,并经由ZigBee无线传感器网络传输至基站PC机。基站PC机对相关信息自动进行分析处理,计算房间所需引入自然光量及补充的人工照明量,确定照明模式,并通过ZigBee无线传感器网络将结果输出,以控制人工照明控制器和自然光控制器的工作,从而实现室内照明的自动控制。基站PC机还可以实时显示各个设备的相关信息,并通过无线通信方式将信息传输到用户手中。该系统综合考虑了室内的遮阳系统与照明系统之间的相互联系, 整个系统最大限度地利用了天然光,通过对百叶窗旋转角度的控制,引入自然光作为光源,并以人工照明为补充使室内照明满足用户的需要。该系统能够有效地降低照明系统能耗,为人们构建节能、舒适的居住环境提供了一个有效方案。

三.执行方案:

该系统以AT89S52单片机作为控制装置的智能部件,采用热释红外人体传感器检测人体的存在,采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断,完成对教室照明回路的智能控制,避免了教室用电的大量浪费。本系统所研究的教室灯光控制器主要是由硬件和软件两大部分组成。硬件部分是前提,是整个系统执行的基础,它主要为软件提供程序运行的平台。而软件部分,是对硬件端口所体现的信号,加以采集、分析、处理,最终实现控制器所要实现的各项功能,达到控制器自动与手动相结合的教室照明智能控制。

以自然光强度和人体存在作为控制器的主要输入参数。可以实现自动与手动控制相兼容。在自然环境光较强光线足够时,无论人是否存在,都不开灯;在自然环境光较弱时,有人存在且超过一定时间,控制器自动打开电灯,直到人离开后再延时一定时间后关灯。同时,还要按作息时间来控制,夜晚超过12点,若还有人存在,则关闭自动控制器的运行,改用机械开关来手动控制,以解决因特殊情况下,自动控制器的不人性化运行。

四.工作计划:

11月20日-12月10日: 查找文献资料,了解课题,拟定课题初步计划。

12月10日-12月30日(开题报告): 结合所查资料完成课题任务,规划课题整体计划,撰写开题报告,完成开题任务。

2月23日-2月28日(中期检查): 完成系统硬件设计,完成电路原理图及PCB板并仿真,进行中期汇报。

3月1日- 4月底:完成系统软件编写和调试,内容总结,撰写部分论文。

5月-5月24号:完成毕业论文书写,修改毕业论文,制作答辩PPT。

5月-6月:进行毕业答辩。

五、参考文献

[1]戴仙金.51单片机及其C语言程序开发实例[M].北京:清华大学出版社.2008.  

[2]郑锋等. 51单片机应用系统典型模块开发大全[M]. 北京:中国铁道出版社.2010.6.  [3]张元良等.单片机开发技术实例[M]. 北京:机械工业出版社.2010.8.

[4]肖婧. 单片机系统设计与仿真--基于proteus[M]. 北京:北京航空航天大学出版社, 2010.  

[5]贺哲荣等. AT89S51单片机与编程实例[M]. 北京:中国电力出版社.2012.4.  

[6] Miao Wang .Design and implementation of a gain scheduling controller for  

a water level control system [J] . IEEE Trans Control Syst Technol,  1998(6):21–32.

[7]皮大能. 单片机课程设计指导书[M]. 北京:北京理工大学出版社.2010.  
 
指导教师审核意见  
 
 
 
                        指导教师(签名):                年   月    日
教研室负责人批阅意见  
 
 
 
 
 
               教研室负责人(签名):                年   月    日


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