智能家居照明控制系统设计论文
总结不仅是一种知识整理的方式，更是对我们经验和智慧的沉淀。总结可以帮助我们发现问题，找到解决问题的方法。以下是专家总结的一些保持健康的小窍门，希望对大家有所帮助。
智能照明系统设计论文篇一
我国煤矿安全事故频繁发生，针对目前综采支架工作阻力监测设备测量精度低、工作效率低下等技术问题，设计了一种基于at89s52单片机和红外数据采集技术的智能型综采支架工作阻力监测系统。
系统主要由压力数据采集装置和上位机智能化分析软件两部分组成，可实现支架工作阻力的实时在线监测、图表显示、数据分析等功能，为事故的预防和顶板安全管理提供可靠依据及决策分析，对保障矿井安全高效开采具有重要意义。
煤炭是我国最重要的一次性能源，对国家经济发展起着尤为重要的作用[1]。随着综合机械化采煤工艺的产生和发展，进一步保障和促进了煤炭行业的安全高效开采，但工作面条件特殊，环境恶劣，且时有安全事故发生。早在1987年原煤炭工业部颁发的《煤炭工业技术政策》第39条“矿山压力测量”中规定[2]：“各矿区对采煤工作面和井巷进行矿压观测，并根据岩层性质、顶板压力、顶板下沉量和下沉速度、放顶步距、周期来压等数据，掌握本矿区的矿压规律，为采区设计、巷道布置、设备选型、支护设计、顶板控制的依据[3-5]。”
目前国内矿井对支架工作阻力监测共有两种方式：一是需人工记录数据的传统机械式液压测量仪表[6]，具有测量精度低、误差大、读数困难等缺点;二是通过专用电缆或电话线传输的.压力监测系统[7]，虽然可连续工作且逐步取代人工读数方式，但存在系统配置复杂、兼容性差、布线和维护困难等缺陷。为此，本文在前人研究的基础上，基于at89s52单片机和红外数据采集技术，设计一种测量精度高、工作性能优良的智能型综采支架工作阻力监测系统。
1系统整体设计方案。
本文选用at89s52作为主芯片，at89s52是51系列里面一款性价比最高的单片机，该单片机拥有3个定时器，8k的程序存储空间，具有超低功耗，多级休眠工作模式，外围模块较多和价格适中等特点，适合井下使用环境中低成本、低功耗的要求。
1.1系统硬件组成及其功能。
该系统主要进行支架阻力的数据采集、存储和红外传输。因此，硬件电路模块的组成包括电源监控电路、压力传感器信号转换电路、红外数据传输电路、压力数据存储电路和压力数据实时显示电路。
电源监控电路采用微芯公司生产的低功耗pic单片机系列pic16f716芯片作为系统监控核心，采用32.768k的低频率晶振，该模块每隔10分钟给系统供电一次，让主控芯片进行一次压力采集并存储。
同时该模块受到触发时也会给系统供电进行采样同时把采样的值实时显示在数码管上。信号放大采样电路采用低噪声、低漂流、高共模抑制比的小信号放大芯片电路[8]，信号放大后经过tlc549采样，采样精度达0.6%。
存储、显示电路将采集的压力同时间格式化保存到铁电存储芯片中[9]，采用低功耗的74ls164移位寄存器对数据进行静态显示，显示时间为一路2秒钟。
1.2红外采集模块。
红外传输电路主要包括红外发送和红外接收模块。红外发送主要负责将数据通过38k载波调制发送到采集设备便于数据整理分析;红外接收模块采用低噪声、高稳定性的红外接收集成芯片cx6a进行采集器上面的红外数据接收和压力采集终端上面的接收请求。
红外数据发射模块的工作流程图如下图1所示。
1.3系统主要功能。
(2)收到白光照射时可以实时显示当前支柱的压力;。
(3)采用红外无线通讯将数据上传到手持采集终端便于数据整理分析;。
(4)压力采集器在掉电时数据保护不丢失;。
(5)可以对指定的采集层面进行原始压力数据查询;。
(7)可以对压力数据库进行智能化管理包括数据备份、数据恢复和数据删除等基本操作。
该智能分析软件系统的主要功能有对工作系统进行初始化设置、串口红外线接收压力数据、图表显示和分析处理各个采集层面压力数据、数据库备份、恢复和删除等操作。
当第一次运行上位机智能分析软件时，首先要进行系统设置，设置包括煤矿的基本信息和压力采集终端的分布结构，安全范围等等。
采集适配器将采集到的红外数据通过串口上传到应用程序，根据程序中设置合适的通信波特率，同时选择要采集的工作面，这样便可将数据存储到指定的工作表中。数据管理包括原始压力数据库的备份、恢复和删除操作。
数据查询、曲线分析是本系统的核心，数据查询可以按照一定的时间间隔要求查询指定采集层面的原始压力数据，曲线分析通过4种不同曲线图表从不同的角度去分析一段时间内压力变化趋势，便于采取可行的预防措施。
3结论。
针对我国目前的综采支架工作阻力监测仪器的缺点，提出一种基于at89s52单片机和红外数据采集技术的智能型综采支架工作阻力监测系统软硬件整体设计方案，并对煤矿压力数据采集装置和智能分析软件两个主要部分进行说明。
整个系统采用单片机控制实现对测量压力数据的红外发送，并能够实现对采集到的数据进行显示、存储、分析处理等功能，为事故的预防和顶板安全管理提供可靠依据及决策分析，对保障矿井安全高效开采具有重要意义。
智能照明系统设计论文篇二
摘要：为应对安全家居的需要本文设计了一种基于单片机的室内防盗智能控制系统，该系统使用单片机作为中央控制单元，综合使用多种模块实现了防盗检测和报警。
关键词：单片机室内防盗检测报警。
随着生活水平的提高，特别是物质生活水平的不断提高。人们对自己的个人安全和家庭财产安全越来越重视，安全已成为一种市场需求。基于gsm的室内防盗智能控制系统设计可解决这种安全的需求，让家庭防盗更及时、使用更方便。
1、系统工作原理。
本系统采用atmel公司的stc89c51单片机作为控制处理器核心，通过接受来自各个模块传来的信号相应的做出各种处理。红外线感应模块，采用hc-sr501普通型人体红外感应模块，此模块当打开启动开关并进入扫描模式，当设定的感应区出现人时，模块会产生高电平，人离开时恢复为低电平单片机的1个i/o口导人，一旦识别出下降沿，单片机会驱动蜂鸣器发出报警提示以及发光二极管以流水形式闪烁。探测器选用无线门磁，当永磁体离开干簧管一定距离后，探测器立即发射包含地址编码和自身识别码(数据码)的315mhz高频无线电信号，接收电路通过识别这个无线电信号的地址码来判断是否是同一个报警系统的，然后根据自身识别码，确定是哪一个探测器报警。
2、系统硬件电路。
智能报警系统硬件总体结构主要包括中央控制器、发射接收模块，dtmf(双音多频)模块，语音模块，电话接口模块等。
2.1中央控制器。
选用at89c51单片机。p3。2(int0)连接防盗探测器，用来检测盗情，如果盗情发生，触发外部中断0。p2.1连接语音电路，实现语音的回放控制。p2.3连接电话接口芯片，实现模拟摘挂机控制。p1.0输出模拟远程控制。p1.4连接报警蜂鸣器。p0.0～p0.3分别与mr8888的d0～d3相连，用做数据总线。p2.0与mt8888的rs0相连，控制mt8888内部寄存器的选择。p2.7与mt8888的cs控制mt8888的选通。p3.3(inti)连接电话接门芯片的24脚，用来检测振铃。p3.6，p3.7分别与mt8888的wraprd相连，控制mt8888的读写操作。
2.2探测器及无线发射、接收电路。
探测器选用无线门磁，由一块永磁体和门磁主体(内部有一个常开型的千簧管)两部分组成。无线发射电路包含在门磁主体内，接收部分为超再生模块电路。pt2262/pt2272组成编、解码芯片对。当永磁体离开干簧管一定距离后，探测器立即发射包含地址编码和自身识别码(数据码)的315mhz高频无线电信号，接收电路通过识别这个无线电信号的地址码来判断是否是同一个报警系统的，然后根据自身识别码，确定是哪一个探测器报警。
红外线感应模块与计算机相连，当主人离开时，通过软件控制，启动监控。一旦检测到有人进人房间，计算机采集信息，通过rs-232，计算机与单片机通信，计算机将采集到的信息传到单片机，单片机接收到信号，单片机的p15置高电平触发无线发射器发射信号，发射出一个高电平。
2.3dtmf收发电路。
报警器电路与用户电话机共用一条电话线。选用mt8888型dtmf收发器，与单片机及语音电路组合，实现各种电话信号音的检测进行自动拨号;或者解码远程电话按键信号，传送到单片机，实现远程控制。
2.4语音电路。
选用isdl420作为基本录、放音电路，所有的地址线均设置为0，放音的起始地址是0。当按住s3键，录音开始，数据从0地址开始存储，直到存储器满或按键松开为止。当按下sl键，则开始放音。
收发电路、语音电路均需要通过电话接口电路与外界相连，选用ph8809电话接口芯片。
3、统的软件程序设计。
系统开机运行初始化以后，将处于等待身份认定的状态，只有系统认定用户之后，控制系统才会启动监控系统。若设防信号无效，则控制系统不检测其状态。只有设防信号有效后，系统才将处于不断的检测控制系统状态之中，若控制系统检测到有非法入侵信号时。就会发送报警，可设定只发送一次，本地报警信号持续10秒。
3.1话报警子程序流程。
检测子程序用来获取提机后的回音信号，得到一个计数值。判断子程序根据程控交换机的标准确定检测到的.回音是拨号音、忙音、回铃音。拨号子程序在可以拨号条件下拨打预先设定电话，若对方为占线或响铃后无人接，则延迟一段时间，等候下一轮续拨。放音子程序在拨打的电话接通后，将预先录制的报警语音回放出来。
3.2远程控制子程序流程。
没有盗情发生，户主打回电话时，检测到有振铃，设定几次振铃还没人接听时，系统自动提机接通电话，等待户主通过电话机键盘输入命令，通过dtmf把命令传送到主机，解码后完成各种远程控制动作。
设计中采用的是最常用的串口三线制连接方法，这样是为了实现两种工作方式。一是当计算机作为上位机和单片机连接时用，这是为了调试的需要。二是移动通信模块与单片机连接时用，这主要是观察最终结果。在连接串口的时候，必须要注意一个原则：接收数据针脚(或线)与发送数据针脚(或线)相连，彼此交叉，信号地对应相接。这样才能保证连接线的正确，而且连接好后用串口调试工具测试，以免因为连接线的不正确导致无法通信。
总结。
该家用防盗报警系统设计采用了stc89c51单片机作为系统的中央控制单元，并结合软件编程，通过无线发射接收模块，实现了数据传输。接收到信号时，报警器及时地发出报警声。本智能防盗报警系统功能完善、安装方便、容易应用。换接其他传感器，例如火、温度、烟雾探测器，就可作为防火报警系统使用。另外，通过扩展外部的存储器、主机的探头接口数、显示模块、语音电路等，可使系统智能化程度更高、功能更强。
参考文献。
[1]郭云志.智能无线防盗报警器的设计[j].电子工程师，，34(3)。
[2]钟志万.采用at89c2051设计的家用无线防盗报警器[j].实验科学与技术，，8(1)。
[3]焦锏，侯俐.基于gsm的室内防盗智能控制系统设计[j].消费导刊，(1)。
[4]黄仕凰，刘政.基于单片机的室内环境控制系统[j].实验室研究与探索，，31(6)。
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智能照明系统设计论文篇三
led目前虽已广泛应用于车辆照明装置特别是仪表背光照明中，但在车厢内照明的装置中，led的应用仍在起步阶段，目前车厢照明所使用的照明设备大多是荧光灯，而荧光灯有发光效率不高，电源效率低，寿命不够长，有紫外线辐射，易碎，有污染等缺点，相比之下led灯就弥补了这方面的不足。随着led技术的快速发展以及led工业生产的关键技术指标对于灯光发光效率要求的逐步提高，led的应用将越来越广泛。特别是随着全球性能源短缺问题的日益严重，应国家建设资源节约型、环境友好型社会的号召，人们越来越关注led在照明市场的发展前景，led将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的潜力光源。在灯具设计方面，led将更加趋向节能化、人性化和艺术化。因此，led灯是接替荧光灯作为车辆车厢下一代照明的最优选择。
1主要工作。
本文以车辆led照明控制系统为研究对象，提出了针对照明控制系统的设计理念，重点研究led结构设计和控制系统的构成及设计。研究的背景及意义是查阅资料了解当前国内外在该领域的发展情况和技术水平，详细了解led照明的相关情况和注意事项，作为设计的借鉴和指导。确定了车厢照明系统led照明装置结构和控制系统的方案设计，在考虑到led照明发展中面临的问题的同时，针对该led外形结构和控制系统设计构想以及主要关键技术进行了相关的方案选择设计，并制定了总体的研发思路，进行了紧急照明系统及其软件部分的设计。根据设计目的和要求，进行车辆led照明系统部分的设计，主要是主机的选择、灯具的设计和相关驱动电路的设计，并进行验证，最后确定选择方案。整个设计过程中必须注重的一个问题就是信号采集和信号的传输。控制系统部分的设计也遵循简单直接的原则。led与传统光源相比，具有节能、环保、响应时间短、效率高、体积小、寿命长、抗震性好等多项优势，因而受到人们的青睐，也成为当前各国半导体照明领域研究的热点。
电气系统总体设计:车辆led照明控制系统设计必须满足车辆照明的要求。例如地铁车辆经常穿行于地下和地面，由于地下没有阳光而地面又会有充足的光线，当采用传统的照明时，由于led灯没有调光的`能力，这就会导致车厢内亮度的不统一。为了解决上述问题，所以在车辆中设计的led照明设备必须具有自动调光的功能。自动调光的功能需要有光亮采集模块的存在，除此以外还应有对光亮强度的处理模块。最重要的还有led的驱动问题，多个高亮度led组成一个完整的led发光模块，此时就需要一个可靠的led驱动芯片。led驱动模块之间存在着很大的距离，因此需要选择一种有效的信息传输通道。硬件部分的设计完成后，最后还有软件部分的设计，软件部分设计的好坏直接影响到整个系统的稳定性。
由上述分析，总的设计方案可以总结为以下几点:(1)选择适合的处理器芯片，芯片的运算速度必须足够，价格也适当，可靠性有保障。(2)选择正确的光亮调节模块和光亮处理模块，模块对光线的强度的灵敏度必须能够达到一定的精度要求。(3)选择可靠的led驱动芯片，芯片必须能够驱动大量的发光二极管，对其能够驱动的功率要求比较高，同时其抗干扰能力和稳定性都必须有保证。(4)选择可靠性高的信息传输通道，抗干扰能力必须很高，比如rs232通信协议。(5)编写简洁可靠的程序，程序要求结构紧凑，简单易懂，逻辑清晰。设计要求满足不同车厢系统和不同车型、车体要求的led照明系统。采用led的灯具应尽可能地利用led的定向发光特性，使灯具中的各个led分别直接把光线射向被照的各个区域，再利用灯具反射器的辅助配光，来实现灯具的综合配光。通过对led阵列光源应用于照明的光学原理和结构设计进行研究计算，在满足国家标准要求的基础上达到最优化。针对led的眩光问题，对led照明系统的灯罩进行新工艺处理，并在灯罩中加入不规则的纳米级颗粒，以解决眩光问题。根据不同车型和不同车体的要求，设计研究要满足不同需求的led照明系统的外形结构。根据光线反射原理，确定照明系统的led排列方式和灯罩外形结构，设计并优化最佳光照系统。提高光照度的均匀性，改善灯具的光照性能，提高光照度和对光能的利用率。
在设计系统的过程中，单片机的选择至关重要，无论是从稳定性，还是性能和价格的角度上都必须满足设计要求。本文选择stc89c51单片机。其程序下载十分方便，这也是此单片机的一个十分重要的特点。单片机在用户系统上即可下载/烧录用户程序，而无须将单片机从已生产好的产品上拆下，再用通用编程器将程序代码烧录进单片机内部，因此不必再购买通用编程器。有些程序尚未定型的产品可以一边生产，一边完善，加快了产品进入市场的速度，减小了新产品由于软件缺陷带来的风险。由于可以将程序直接下载进单片机看运行结果，因此也可以不用仿真器。大部分stc89系列单片机在销售给用户之前已在单片机内部固化isp系统引导程序，配合pc端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，故无须编程器(速度比通用编程器快)。
4应急照明系统。
对于传统的紧急照明系统，一般都是在检测到外部电压突然断电后就直接启动了，但这并不适用于轨道车厢中的情况。相比于普通楼宇的紧急照明，车辆不可能存在24h供电的情况，当车辆回到停靠站，结束一天的行程时，其电力系统是会被关断的。如果此时紧急照明灯亮了，岂不是白白的浪费电能?而且减少了蓄电池的寿命还起不到紧急照明作用，完全失去其意义。
所以，对于轨道车厢的应急照明系统来说，它应该具有同时满足几个条件后才能开启的特性。总的来说就是，检测到主电路中没电，同时检测到没有光亮，有声音。这样这个照明系统才是比较完整的，也是比较具有实用意义的。
随着社会的发展和人类精神文明的进步，对生命和财产安全越来越重视，人们对火灾等其他因素引起的危害认识越来越深，消防的意识日益增强，用于火灾预防、报警、灭火和安全逃生的设施、器材层出不穷，因此有必要研究轨道车厢中的应急照明系统。
应急型照明系统是一种非常重要的照明装置。在正常状态供电时会自动对后备蓄电池进行充电处理，在电源忽然间停电后自动切换成蓄电池进行供电，提供了应急照明的功能，在高楼、教学单位楼、卖场和娱乐场所等人员相对密集的地方得到广泛的应用。它还涉及了建筑物等发生火灾时工作人员的安全疏散、消防应急灯照明和方向指示等项内容，在消防救援中起到了十分重要的作用，通常被人们称作“生命之灯”。采用led作为应急照明的应急灯，具有以下忧点:寿命比较长，能耗比较低，显色性比较高，易维护，体积较小，点亮速度较快，无频闪，发光效率远高于传统光源，无有害金属，环保等优点，因而成为了现代的主流产品。
5结束语。
由于受到客观条件的限制，本文对于一些问题的研究还不够深入仔细，如对车厢led照明装置中散热进行详细的仿真计算和分析，结构设计中的力学详细计算分析，车厢led照明系统防火、防水、震动等问题，以及轨道车辆led照明系统可靠性研究及产品工艺优化等有待做进一步的深入研究。实验结果表明，led在车厢照明系统中应用是很具有潜力的，然而由于光效和价格的原因，目前还没有得到广泛的应用。但是led完全可以替代普通白炽灯在车厢中使用，确保高效而稳定的工作。不同于白炽灯，led不仅简单、方便，而且给人一种舒适的感觉。随着工业生产和各种技术的发展，led将会是未来车厢照明系统中不二的选择，并将取得最广泛的应用。在今后的研究中，应该更充分发挥led的优势，从更加人性化地设计和提高灯光光照度的均匀性、改善灯具的光照性能、提高车厢内led照明系统的光照度等方面着手，优化设计出最佳的光照系统和更多的新型灯具。
智能照明系统设计论文篇四
目前我国高校的教学楼和学生宿舍的照明系统大多采用定时方式控制[1]，虽然控制简单且易于实现，但同时存在很多问题：在夜间人流量很少时，灯具全部点亮将造成电能的大量浪费；此外，定时照明方式使照明系统工作状态不能灵活调整，尤其在雷雨和雾霾天气时，带来安全隐患。本文所设计的智能照明控制系统，能够根据学校不同区域的不同功能需求，设置照明模式与照明时间，实现对照明系统的动态智能化管理。
1系统硬件模块。
本系统的设计是基于51系列单片机，由7个硬件模块构成，分别为控制、定时、光控、声控、按键、显示、照明。其中光控、声控模块实现对外界光、声信号的采集与判断；定时实现照明系统的照明时间控制；控制模块采用stc89c52单片机，根据外界光、声及定时信号控制照明电路，切换不同的工作状态以适应外界需求。照明系统架构如图1所示。
1.1控制模块。
本文采用stc89c52单片机，具有8位cpu和系统内可编程hash，是一种低功耗、高性能微控制器。在本文的设计中控制模块接收定时模块的时间及外部环境的光、声信号，通过判断照明级别，控制照明灯的工作状态，实现照明系统的智能动态化管理。
1.2输入模块。
1.2.1定时模块。
定时模块采用了ds1302芯片，用于给整个系统提供日期与时间信息，它不仅功耗低，高性能，还具有掉电走时的功能，即使在单片机断电的情况下它也不会停止计时。同时也便于系统对于当前是否到达设定的夜间时间进行判断。
1.2.2光控模块。
光控模块中使用光敏电阻来采集光信号，并使用lm393比较器对光信号强度进行判断。图2为光控电路，比较器的同相输入和反相输入端连有电位器，在没有自然光照的情况下调整电位器，将两个输入端的电位保持一致，此时比较器会输出低电平信号。当光敏电阻被自然光照射时，其阻值会大幅度的减小，从而使得比较器的同相输入端电位升高，比较器输出高电平信号。通过比较器输出信号至单片机p1.4端口，单片机可以判断外界光强是否到达阈值强度，模块工作状态的改变。
1.2.3声控模块。
声控模块中采用驻极体话筒（图3中用r6电阻替代）采集声信号，它是电容话筒的一种，灵敏度高气声信号强度的.判断采用lm393，原理同光控电路，最后信号输出至单片机p1.3端口，如图3所示。
图3声控电路图fig.3circuitofvoicecontrolsystem。
1.3输出模块。
1.3.1显示模块。
1.3.2照明模块。
如图4所示，照明模块是用2排8个led灯来模拟照明灯的3种工作状态：熄灭、间隔亮与全亮。当工作在熄灭或全亮状态时，8个led灯全部熄灭或点亮；当需要间隔亮时，2排led灯亮起1排，提供强度相对较小的照明。
2系统软件设计。
智能照明系统将时间、光照、声音结合起来判断外界环境的变化，并且为照明灯设置3种工作状态以提供不同的照明强度，分别为全亮、间隔亮和熄灭状态。系统运行流程如图5所示。
图5系统运行流程图fig.5flowchartofsystem。
在照明灯工作状态控制中，对宿舍楼设置时间为18:00?次日6:00，教学楼设置时间为18:00?24:00，称为夜间模式，在设定时间内，照明灯工作在间隔亮状态，提供夜间基本的照明。如果此时声控模块采集到的声强强度大于阈值强度，说明教学楼或宿舍的人流量较大，照明模块会切换至全亮状态，提供高强度的照明，并且在声音信号消失后，还会延时5s再恢复间隔亮的工作状态，以保证夜间活动对照明的需求。
在设定时间之外，如遇到雷雨或雾霾天气，照明系统对外界的自然光强度进行采集与判断，即使未在夜间模式也需要一定的照明，因此当光控模块采集的光强强度小于阈值强度时，照明模块便会工作在间隔亮的状态，保证教学楼或宿舍的基本照明；再通过对声音信号的采集和判断，如果人流量较大，则照明模块又会再切换至全亮状态。
3系统测试。
根据系统的功能要求，对系统在所有情况下的工作状态(预置的设定时间为18:00?6:00)进行测试，测试电路如图6所示。
图6实际测试电路fig.6pictureoftherealtestcircuit。
当未到设定时间、光强阈值、声强阈值时，led灯全亮；
当到达设定时间、声强阈值时，led灯间隔亮；
当到达设定时间、声强阈值时，led灯全亮。
由此可见，本系统在各种情况下均按照要求切换工作状态，符合设计要求。
4结束语。
本文根据高校的教学楼和学生宿舍的照明需求，设计的智能照明系统可以根据设置时间和外界环境光、声的变化自适应地调整照明系统的工作状态，实现对照明系统的动态化管理。本系统还可以应用于公共场所的照明，具有成本低、操作方便、易于扩展功能等特点，最大限度地节约电力能源。
智能照明系统设计论文篇五
摘要：随着互联网的快速发展和计算机技术的普及应用，智能化浪潮席卷各个领域，其中，家居智能化管理成为新的发展趋势。由于智能信息管理系统具有方便、高效、智能化等特点，对促进智能家居产业的发展产生积极的影响。通过深入分析用户的需求，构建一个以互联网为平台的智能家居信息管理系统，该系统主要由用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块等组成，便于用户远程控制各种家居设施。通过一系列的系统测試方法，检验智能家居信息管理系统的稳定性，为用户的日常生活带来极大便利。
关键词：互联网平台；智能家居信息管理系统；系统测试；远程控制。
引言。
在社会信息化的推动下，智能家居信息管理系统促使人们的生活更加方便、快捷，各种电气设备均得到有效控制和管理。智能家居信息管理系统作为智能家居系统的重要组成部分，无疑在整个系统实施中发挥着重要的作用。因此，智能家居信息管理系统依托新技术的发展对整个智能家居系统起到举足轻重的作用。本文的研究重点是设计合理的智能家居信息管理系统，主要实现远程监控家居环境、实时传输和存储家居环境信息等操作，确保家居环境时刻处于最佳状态，确保智能家居信息管理系统更加信息化、科学化、高效化。
1智能家居信息管理系统用户需求。
智能家居信息管理系统是对整个家居环境信息和设备总的控制和管理机构，包含控制电器设备、环境数据查询、视频监控等，同时，需借助b/s架构便于用户通过互联网查询数据信息并控制各种家电设施[1]。电器设备是指系统能够根据用户需求管理的各种电器设备，例如，电视机开关、换台等，同时，能够依据用户设置的信息对设备展开相关的操作，例如，定时开灯、关灯等。数据库能够存储完整的家居历史数据，便于用户实施查询数据，并对历史数据展开分析和评估，实现智能化管理设备的目的。视频监控确保用户可以实时监控室内各个角落，如果传感器发出报警信号，监控设施可展现现场视频信息，并实时传送至信息管理系统中进行保存，便于用户对家居各项风险因素展开评估[2]。
2智能家居信息管理系统各模块及实现。
智能家居信息管理系统是为适应大众智能化管理需要而开发的，该系统必须对各种功能展开集中和分块处理，智能家居信息管理系统主要由用户登录模块、历史信息查询、存储模块、数据信息管理模块、视频监控模块等部分组成，其功能模块如图1所示。
2.1用户登录模块用户登录模块是整个智能信息管理系统惟一的入口，用户必须登录成功后方可使用该系统的各项功能。用户登录界面如图2所示.用户登录系统主要包括输入用户名、校验密码等操作，如果用户输入的登录名与密码不匹配或存在错误，系统会自动给予提示，允许输错次数为5次[3]。用户登录该系统后，能够随意展开数据信息查询、电气设备控制等操作。
2.2电气设备控制模块该模块的主要功能是对整个家居环境中的电气设备进行远程管理，便于用户远程控制家居内各项电气设备的正常工作，保障用户的家庭安全。电气设备控制模块有利于外出的用户获取家庭环境设备信息，实现远程监控电气设备，例如，上班匆忙忘记关灯等，即可利用远程pc机范围智能控制家居信息，远程将照明系统关闭，确保家庭和个人财产的安全[4]。同时，电气设备模块包含不同的工作模式，能够进行手动或自动控制。电气设备信息模块能够控制多种电气，从而选择最佳的控制模块。以家居环境中的空调来说，可将空调设定为自动模式，室内温度如果高于上限，空调可以自动关闭[5]；若室内温度低于下限，空调可以自动接通电源，有效节省电费，也能保障家居的安全性。
2.3数据信息管理模块数据信息管理模块的主要功能是检测智能家居环境中的各项信息，检测的信息由各种传感器实现数据采集，传感器达到设定阈值，系统会发出报警信息，通过查询目前传感器信息、报警信息监测整个家居的安全，该模块的运行流程如图3所示。用户登录信息管理系统后，用鼠标单击数据信息管理模块，能够立即查找传感器的实时信息、传感器内的报警信息[6]。传感器数据信息主要划分为人体红外探测采集信息、门禁红外探测采集信息、水浸采集信息等，传感器发出报警信息就是有人或物体违反设定触动传感器，传感器将信息传递至数据信息管理模块，用户登录系统后即可查看此模块的详细信息。
2.4历史信息查询、存储模块该模块旨在把整个家居环境中的各种信息进行存储，达到实时记录家居信息，是整个智能信息管理系统最重要的部分之一。历史信息查询、存储模块主要包含历史信息分析功能、查询功能、存储功能。历史信息存储功能将智能家居中的各项数据进行收集和保存，为用户日后的查询提供充足的准备。历史信息分析功能是指对综合数据展开分析和处理，便于准确评估整个家居环境[7]。历史信息查询功能便于用户在系统中查询家居历史信息，有助于更好地管理整个智能家居环境。历史数据信息查询、存储实现流程如图4所示。用户可以将智能家居中无用或没有参考价值的信息进行删除，为整个系统的其他数据保存在有效范围内提供基本保障，具体删除代码如下:。
2.5视频监控模块及实现视频显示模块主要利用b/s架构中的sdk数据包，采用插件的方式把视频显示界面嵌入到信息管理平台内，促使视频远程传递至信息管理系统上，方便用户实时查看家庭视频图像信息。视频监控模块主要包含常规视频监控、传感器报警区域视频监控两个功能，前者能够实时采集、传输室内画面，后者借助传感器报警发出传送的命令，摄像真正指向报警指定区域[8]。同时，视频监控界面配置摄像头控制模块，通过控制模块观察室内各个角落和设备的运行情况。视频模块实现流程如图5所示.
3系统测试要点。
从开发软件程序角度来说，在程序开发过程中，不可避免地出现一系列的问题，为从源头上解决程序设计中存在的问题，必须针对设计的.系统展开程序测试。在系统测试过程中，最初将开发系统与实际需求展开比较，通过比较发现两者不吻合之处，并对两者出现的问题实施优化和改进，确保设计的系统各指标达到实际要求。通常情况下，软件测试方法包括静态和动态测试法，静态测试法相对简单，在不需要执行代码的环境下，只是根据用户需求、流程图检查系统是否存在不合理之处，也可对各种源代码实施考察[9]。同时，也可从语法结构、接口等方面入手，检查系统存在的问题。由此表明，静态测试只能发现软件浅层的漏洞。动态测试与上述静态测试法存在明显差别，动态测试法先要让系统运转起来，实际运动与软件相互结合，准确掌控系统哪些地方存在缺陷。必须注意，动态测试法必须执行程序代码，基于输入信号、输出结果对系统展开测试。若输出结果正确，表明系统正常运行，反之，必须对软件进行修改直至正常运行为止。在系统测试时期，重点要为整个系统设计行之有效的测试方案。模块化测试手段主要包括白盒和黑盒测试，本系统主要以白盒测试为主，并将黑盒测试当做系统测试的辅助手段。用户登录模块展开测试的过程中，可通过录入用户名、密码查看界面具体反映，掌握系统的容错、纠错能力，保障用户登录模块的稳定性。电气设备控制模块重点对家居环境中的电气设备控制、信息获取展开测试，采用模拟数据和真实事件两种方法，经过大量操作实施压力测试，保障模块可以准确、稳定地控制设备。数据信息管理模块的主要功能是传感器数据采集信息、显示信息、测试数据报警信息，使用模拟数据显示、模拟报警信息显示、触发真实传感器数据报警等手段验证模块的稳定性。视频监控模块通过实施监控视频报警区域监控测试，大量触发传感器检测视频是否正常传送，借助大量压力测试确定模块是否稳定。历史信息查询、存储模块旨在存储、分析、查询历史信息，采用模拟数据、存入真实数据确定该模块是否稳定。对模块展开压力测试和程序代码测试，明确代码的有效性，促使代码执行效率更高。通过一段时间的测试可知，在大量压力、白盒测试、黑盒测试状态下，用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块均能满足用户需求，系统稳定性良好。
4结论。
本次设计的系统以互联网为平台，由用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块等部分组成，以期为智能家居产业的发展提供重要支撑，通过系统测试可知，整个系统的安全性、稳定性较高，在日后需要不断完善该系统的各项功能，推动智能家居行业的人性化、智能化发展。
智能照明系统设计论文篇六
摘要：近年来，电商的不断发展，在为人们的生活带来了极大便利的同时，也促进了我国快递行业迅速成长。智能快递柜的开发，是快递行业物联网+升级的重要实践，在一定程度上解决了末端配送问题，可有效降低物流成本，为客户提供更高质量的服务。因此，智能快递柜的发展是未来智慧社区、智慧社会发展的趋势。针对“最后100米”配送环节，文章设计了一种智能快递定点自取系统。
关键词：智能快递柜；物联网；充电桩。
随着电子商务的发展，网购已成为人们主要的购物方式之一，并且发展势头迅猛。纵观现在的快递业，大体上由两种形式组成，即人工快递投取和快递柜自动投取[1]。本文基于嵌入式系统设计一种多功能智能快递柜，作为嵌入式技术在智能快递柜领域的探索性研究，可为以后建立大型的智能快递投递系统奠定基础。
1电路硬件设计。
智能快递柜的整体系统框如图1所示。系统分为电源系统和控制系统两大部分。电源系统部分主要包括太阳能电池板、电源管理模块和可充电电池。
1.1太阳能电池板基于绿色环保考虑，本文设计的智能快递柜电源部分增加了太阳能电池板，减少对市电的使用。太阳能电池板目前市面上主要有3种：晶体硅电池板、非晶硅电池板、柔性太阳能电池。晶体硅电池板分为两种：单晶硅型和多晶硅型。单晶硅太阳能电池的光电转换效率为18%左右，最高的达到24%，转换效率最高但制作成本很大。多晶硅太阳电池的光电转换效率约16%左右。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。非晶硅太阳电池的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。柔性薄膜太阳能电池不需要采用玻璃背板和盖板，重量比双层玻璃的太阳能电池片组件轻80%，可以任意弯曲，安装的时候也不需要特殊的支架。缺点是光电的转换效率要比常规的晶硅组件低。在本文设计的智能快递柜电路系统中，太阳能电池板主要需考虑的方面为成本、发电功率和发电效率，因此可以考虑采用多晶硅太阳能电池板。但结合具体环境，在有些光照条件欠佳的地方可以采用非晶硅太阳能电池板[2]。
1.2电源管理模块稳定可靠的电源是电路系统稳定工作的基本条件，因而对电源模块的性能参数要求必然不低。在本文所设计智能快递柜电路结构中，电源管理模块的作用如下：
（1）将市电转换为系统电路所需直流电。
（2）将市电和太阳能电池板发电进行功率分配控制，尽可能减小市电的使用实现节能环保。
（3）在供电正常时对可充电电池进行充电和维护，在断电时切换使用可充电电池作为电源，保证系统在断电后也能正常工作。
1.3可充电电池在本文设计的智能快递柜电路系统中，可充电电池用于断电时为系统提供应急电源。锂电池轻巧且容量大，但基于成本考虑，可以采用铅蓄电池。控制系统包括主控模块、gprs模块、语音模块、触摸屏、键盘、摄像头模块和继电器模块。1.3.1主控模块主控模块为本系统的核心，用于进行所有数据的处理。在本文设计的智能快递柜电路系统中，综合考虑开发成本、开发难度、芯片性能等，本文采用树莓派3b作为主控模块。
1.3.2gprs模块在本文设计的智能快递柜电路系统中，gprs模块用于网络通信，采用sim800a模块。sim800a是simcom公司推出的一款高性能工业级gsm/gprs模块，可以低功耗实现语音、dtmf、sms（短信，彩信）、gprs数据的传输。
1.3.3语音模块在本文设计的智能快递柜电路系统中，语音模块用于对用户进行引导和提示。由于树莓派上带有音频输出接口，所以为实现语音播报，只需外接功放和扬声器。
1.3.4触摸屏本文所述的触摸屏为带触摸功能的显示屏，即包括显示屏和触摸面板。在本文所设计的智能快递柜电路系统中，显示屏重点在于可靠性，需在室外环境下长期使用。同时，尺寸也不要求很大，能满足软件界面的显示即可，因而可以考虑10.1寸以下的lcd显示器。由于树莓派上带有hdmi视频输出接口，因而可以采用hdmi接口的显示器。触摸面板种类很多，对于本文所设计的智能快递柜电路系统，主要考虑的.因素是成本和可靠性，因而可以采用五线电阻屏。关于硬件的连接，树莓派上带有usb接口，可以直接将电阻屏驱动板和树莓派通过usb直接连接，通过在树莓派上安装驱动实现触摸输入。
1.3.5键盘在本文所设计的智能快递柜电路系统中，键盘用于额外的输入设备，避免在触摸屏异常时用户无法输入。在本设计中用户的输入仅为数字，因而采用usb接口的数字键盘即可。
1.3.6摄像头模块随着技术的发展，用户的输入方式在很多场合已变为操作简易的“扫码”，在本文所设计的智能快递柜电路系统中，摄像头模块用于读取用户的二维码、条形码，可以直接通过“扫码”进行输入操作，使得系统的使用更为简便。
1.3.7继电器模块在本文所设计的智能快递柜电路系统中，继电器模块用于驱动快递柜各个货柜的电磁锁，继电器模块在电路上主要包括继电器驱动模块和继电器。
2软件设计。
本文所设计的智能快递柜软件设计包括界面设计、后台程序设计和数据库设计。界面设计可通过qt实现，界面并不复杂，根据用户操作流程可分页设计为欢迎界面、登录界面、寄件收件界面。同时，可嵌入多媒体播放器用于播放广告。后台程序主要包括底层驱动程序和后台数据处理程序。底层驱动程序用于树莓派对硬件电路进行操作，包括gprs模块的串口驱动程序和继电器模块的驱动程序。后台数据处理程序可以通过中断和顺序执行结合的方式，通过中断检测键盘、触摸屏和摄像头模块，当有用户输入时进入输入界面，将用户输入的数据与数据库进行对比，根据结果通过继电器模块控制相应的柜门打开，过程中通过语音引导用户操作。在系统闲时通过gprs模块与服务器端通信，更新本地数据库。
3结语。
智能快递柜的开发，是快递行业向互联网转型升级的重要实践，在一定程度上解决了末端配送的问题，并且可有效降低物流成本，因此，智能快递柜的发展是未来智慧社区、智慧社会发展的趋势[3]。本文所设计的基于嵌入式系统的智能快递柜，通过太阳能电池板实现节能环保，具有多种交互方式，具有一定的便利性，可为以后建立大型智能快递投递系统提供技术参考。
[参考文献]。
[2]车孝轩.太阳能光伏发电及智能系统[m].武汉：武汉大学出版社，.
智能照明系统设计论文篇七
目前很多在建和已建高层住宅大部分都建有地下停车场，这些停车场一般都有多个人员出入口和多个车辆出入口，由于这些停车场面积大、光线差，需要大量的照明设备长期照明。如果用通常的控制方法则需要的线路较长，而且回路复杂，由于各出人口与行车路线之间不是简单的一一对应关系，因此很难用简单的强电控制方式实现停车场内部照明的自动控制，通常只能采用连续照明方式。有的地方虽然采用红外或声控开关来控制照明，但是只能对某一个小区域(如出入楼梯口处)实现自动控制，而不能对全部停车场照明实现自动控制。这样不仅造成巨大的能源浪费和设备损耗，也给小区的物业管理造成很大的经济负担。
几乎所有的高层住宅都存在这样的问题，国外已经开发出类似的智能照明控制系统解决以上的问题，但是产品的价格很高；国内市场上尚无此类的产品出现，本文设计的智能照明控制系统则可以填补此项空白。
1系统简介。
1．1系统实现的功能。
使用者可以根据本地停车场的具体情况编辑适合于自己的照明控制方案，下载到系统的各节点中。当有人员或者车辆进入停车场时，该照明智能控制系统能够根据照明控制方案对停车场内指定的照明设备进行控制，实现照明的智能控制。
1．2系统组成。
该系统由上位机、出人口控制节点和基本节点等组成，各个部分通过can总线进行连接。
can总线是bosch公司为现代汽车应用而推出的一种总线，can总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。can总线为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主从，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息。基于以上特点，该系统选用can总线作为该系统的数据传输总线。
上位机将系统中所有节点的控制方案下载到相应的节点中后，各节点将根据这些从上位机下载的节点间的互联关系表完成与有关节点的交互。
基本节点与一定数量的传感器回路和照明回路相连。当传感器监测到附近有人员或车辆经过时，传感器向与之相连的基本节点发送信号；基本节点接收到此传感器的信号后搜索从上位机下载的本节点的传感器与照明灯的互联关系，判断本节点上是否有与之关联的灯，有则点亮此灯并保持照明一段时间，同时该基本节点也通过can总线向其它基本节点发送该传感器的消息；当其它的基本节点收到此消息时，同样根据互联关系表判断本节点是否有与此传感器相关联的灯，如果有也打开相应的灯并保持照明一段时间。这样所有节点就会按照使用者制定的方案打开预期的照明回路，从而实现照明控制的智能化。
出人口控制节点(下面简称为控制节点)位于停车场的出人口处。控制节点随时监听can总线上的各种消息，当某照明回路的状态发生改变时，控制节点根据从上位机下载的状态指示灯与照明回路的对应关系，将其回路的状态改变反映到状态指示灯上。
1.3系统的工作原理。
(6)主控节点随时监听can总线上的各种命令，并通过状态指示灯随时反映停车场的各个照明回路的状态。
2系统的软、硬件设计。
2．1上位机的软件设计。
上位机采用普通的pc机，通过该系统的上层管理软件可以完成控制方案的编辑、修改、下载和上传。上位机可以通过can接口卡或者串口――can接口转换器与该系统进行连接。当控制方案下载完成后，该系统就可以脱离上位机独立运行。
上位机管理软件的主要功能是：控制节点的状态指示灯与该系统照明回路的对应关系的编辑、下载和上传；基本节点的照明回路与其它基本节点的传感器互联关系的编辑、下载和上传；各种互联关系的显示、保存和读取；停车场各照明回路状态的监控。
由于上位机管理软件应用组态技术，使用者可以很直观地编辑、修改节点间的互联关系。管理软件通过can接口卡或者can(串口转换器)同系统中的各个节点进行交互，实现互联关系的上传和下载。
2．2控制方案的配置与修改方法。
使用者可以通过多种途径生成一个适合于本地的停车场控制方案：通过传统的表格的方式描述停车场各个节点的互联关系；在停车场的平面图中通过简单的连线方式描述各个节点的互联关系；通过上载原有的停车场控制方案，对其进行修改，从而生成适合于本地的控制方案。
使用者也可以通过同样的方式对停车场的控制方案进行修改：通过修改互联关系的表格从而修改停车场各个节点的互联关系；运用组态方式，通过修改各个模块之间的连线关系，从而修改各个节点的互联关系。
2．3控制节点的软、硬件设计。
2．3．1控制节点的硬件设计。
控制节点位于停车场的出人口处，主要用于对停车场内的各照明灯回路进行远程控制，并能够实时监测、显示各回路的状态。
控制节点的硬件部分主要由控制器、can接口、外部存储器、状态指示灯、控制开关和看门狗等部分组成。cpu通过can控制器与can总线进行连接；外部存储器用于存储该控制节点的状态指示灯与系统中各照明回路的对应关系，也可以作为控制器的缓冲区。由于系统中是通过can总线进行通信的，最高的通信速率可以达到1mbps，所以对存储器的存储速度应该具有一定的速度要求；状态指示灯可以实时显示停车场内各个照明回路的开关状态，使用者只要通过这些状态指示灯就可以了解该停车场内的照明情况；控制开关可以方便使用者通过手动方式控制停车场内的各照明回路的开关状态，当出现紧急情况时使用者也可以通过其中的总开关打开停车场内的所有照明灯。
为了便于相互识别，每个系统中的控制节点都有唯一的标号，状态指示灯与系统中回路的对应关系是通过上位机的管理软件下载的。
2．3．2控制节点的软件设计。
控制节点软件主要负责控制节点的初始化、状态指示灯的显示、控制开关的监测和解释、can总线命令的读取和解释、can总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。
基于以上的功能，控制节点软件主要包括以下一些子程序：系统初始化子程序、can总线初始化子程序、状态指示灯显示控制子程序、控制开关解释子程序、can命令解释子程序、can命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、can中断处理程序、定时器中断处理程序。
控制节点软件的主要部分就是对can总线的编程和对外部存储器的管理。根据控制的需要，在can总线上传输的命令被分为几类：联机命令、状态指示灯与照明回路对应关系的上传和下载命令、照明回路的控制命令、总闸命令等。控制节点软件要对从上位机和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。当节点数目较多，互联关系变得比较复杂，存储这些互联关系所需要的空间也就比较大，这就需要用外部存储器存储这些关系表，并且软件需要对这些关系表进行有效管理。
2．4基本节点的软、硬件设计。
2．4．1基本节点的硬件设计。
基本节点是控制系统中的照明设备和接收传感器信号的基本单元。当监测到人员或车辆通过时，基本节点除了负责自身的`照明回路的开关外也负责通知其它的节点，从而形成一个分布式的监控网络。
基本节点的结构与控制节点相似，不同的是存储器中存储着本节点的照明回路与其它各基本节点的传感器的逻辑关系表。其中cpu通过继电器组实现对停车场内各照明回路的控制。当有人员或车辆通过时，停车场内的传感器通过传感器组接口向cpu发送信号，从而实现该系统的监测功能。8位拨码开关用于指定该节点的序号。基本节点的其它器件与控制节点相同。
2．4．2基本节点的软件设计。
基本节点软件主要负责基本节点的初始化、继电器组的控制、拨码开关的读取、can总线命令的读取和解释、can总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。
基于以上功能，基本节点软件主要包括以下一些子程序：系统初始化子程序、can总线初始化子程序、继电器组控制子程序、拨码开关读取子程序、can命令解释子程序、can命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、can中断处理程序、定时器中断处理程序。
基本节点的软件结构与控制节点的相似，需要处理的命令也与控制节点相似。基本节点软件要对从上位机、控制节点和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。
3系统的特点。
(1)采用模块化的设计：可以很方便地安装、拆除该系统的某一部分或者全部；
(2)方便灵活的配置方案：用户可以随时修改、上传、下载系统的控制方案；
(3)简单易用的上层软件：用户可以通过上位机简单直观地设计适合本地的控制方案；
(4)高度的通用性：由于模块化的设计，该系统可以很灵活地配置到不同的停车场中；
(6)节能：没有人或者车辆通过时，系统自动关闭照明灯，从而大大延长照明设备的使用寿命。
4结束语。
该系统能够大大降低现有的停车场照明系统的布线的复杂度，并且能够有效延长照明设备的使用寿命，实现照明的智能化，具有广阔的应用前景。
参考文献。
1阳宪惠．现场总线技术及其应用．清华大学出版社，
2马国华．监控组态软件及其应用．清华大学出版社，
3徐爱钧．彭秀华．单片机高级语言c51应用程序设计．电子工业出版社，
智能照明系统设计论文篇八
1。控制目标和策略。
在实际工作中，极其的作业形式和作业方法都存在着一定的差异，所以智能控制技术在控制目标和控制策略的选择上也存在着很大的不同。在智能控制技术应用于挖掘机领域方面，其主要要实现的控制目标就是要实现节能环保，同时也要提高机械生产的效率。智能控制技术使用在压路机领域方面主要就是要实现碾压的质量和压实的速度。当前挖掘机主要有两种控制策略，一是“负载适应控制”另一种是“动力适应控制”。负载适应控制主要就是指在发动机发出功率已经稳定的情况下，液压系统能够根据实际的需要对自身的运行状态进行适当的调整，从而使其能够以最佳的状态来完成工作。动力适应控制就是在实际的工作中发动机要根据运行的具体情况支持发动机的动力输出，这也极大的节约了能源。采用“负载适应控制”技术的挖掘机，一般设有几种动力选择模式，如最大功率模式，标准功率模式和经济功率模式，每种模式下的发动机输出功率基本恒定，同时液压泵业设有几条恒功率曲线与之匹配。由于系统中采用了发动机速度传感控制技术（ess控制技术），在匹配时将每种功率模式下的泵的吸收功率设定为大于或等于该模式下的发动机输出功率，这样可以使液压系统充分吸收利用发动机的功率，减少能量损失。还可以通过对泵的吸收功率的调节，协调负载与发动机的动力输出，避免发动机熄火。在实际的工作中，操作人员需要根据作业面的具体情况选择发动机电费模式，所以这种方式在实行的过程中还需要一定的人工参与，如果操作不当，非常容易造成浪费的现象。采用动力适应控制以后挖掘机就能够开启自动控制的模式，在作业的过程中，该技术可以根据实际的需要为发动机的运行提供一定的动力，这样也有效的避免了资源和能源的浪费现象，该系统可以根据机械运行的实际需要来供给动力，在运行的过程中不需要过多人工的操作和参与，在经济性和高效性上都有着很好的表现。这一系统的运行思路是让机器对施工的具体情况进行有效的识别，同时根据其分析的具体状况制定适当的解决办法，发动机和该系统在运行的过程中会对运行的状态进行适当的调整，这样就能够保证其在运行的过程中处于良好的状态。在挖掘机智能控制技术中还需要一些节能和为操作提供方便的方法，采用这些方法能够更好的对系统进行维护和保养，能够更加有效的提升整个系统的性能和运行质量。智能压路机在使用智能控制技术的过程中需要根据设定的质量和目标对压实的效果进行有效的检测和控制，同时还要通过系统的自我调节来寻找最佳的`解决方案。
2。控制方法，任何智能控制系统包含三个过程：
（1）采集信息；
（2）处理信息并做出决策和思考；
（3）决定执行。挖掘机是通过检测液压系统得运行参数来识别载荷大小的，如检测液压系统中泵的控制压力，泵的输油压力和各机构（行走，回转，动臂提升和斗杆收回）的工作压力等。有的还检测先导手柄的位移量和系统流量等。挖掘机控制器根据采集的信息，通过模糊控制理论推理出所需功率的大小和发动机的最佳转速。执行决定的过程是由控制器驱动发动机油门执行器，使发动机设定到理想的转速和输出功率。而压路机是通过连续检测振动轮的振动加速来识别地面压实质量的。振动轮内的旋转偏心快产生的振动，理论上是一条正弦曲线。当振动轮在地面上振动时，曲线总是被扰动的，在软地面上额度扰动小，在硬地面上的扰动大。通过对压路机振动轮的加速度进行快速傅立叶变换处理，能够计算出地面压实的数据。
二、结语。
当今我国的科技和经济都在以非常快的速度发展，很多行业都实现了智能化发展，在机械生产领域也出现了一些新的技术，尤其是智能控制技术的出现使得机械生产质量更好，生产效率更高，同时也给我国机械工业的稳定健康发展提供了非常有利的条件，促进了我国机械化水平的提升。
智能照明系统设计论文篇九
1、前言led以其节能环保、寿命长、可靠性高、色彩丰富、易控制（响应迅速、便于非标设计及超长跨距控制）等特点，在我国各大中城市景观照明中得到了广泛应用。在北京奥林匹克公园，夜晚的“水立方”（国家游泳中心）玲珑剔透，散发着湛蓝色的迷人的光芒。“水立方”的景观照明工程就全部采用led照明，据估算，比采用传统的荧光灯照明全年可节电74.5万kwh，节能达70%以上。led色彩丰富，理论上仅用led光源就能完全覆盖cie色度曲线中的所有饱和颜色，即led通过与磷的有机结合几乎能够产生任何颜色；led可低压直流供电，调光方便，因此在景观照明领域具有其它光源无法比拟的优势。目前，管理与控制一体化是照明节能的一项关键技术。配合适当的控制策略，按照环境整体要求对led进行编程控制，通过led光色的协调，即可产生整体的艺术景观效果。下面以实际应用为基础介绍管控一体化技术在led景观照明中的应用。
2、led景观照明管控一体化智能控制系统led景观照明管控一体化智能控制系统包括设备的监管和智能控制两大部分，现场设备的监控主要实现对照明回路、灯具的智能控制、防盗、在线故障诊断与报警等。led景观照明的智能控制是区别于其他管控一体化系统的关键部分，通过智能控制策略可以充分体现led应用于景观照明的优势，是将景观照明设计师的设计思想具体实现的有效手段。
2.1设备监控。
2.1.1智能控制器/驱动器的安装位置管控一体化控制系统在线路终端配置智能控制器。根据实际需求的不同，智能控制器/驱动器的安装位置不同：
a.一个智能控制器/驱动器负责一个/多个回路、多个照明设备的监控、防盗和数据传输的管理。此方案适用于照明设备较多，且相对集中的场所。
b.每个灯具安装一个智能控制器/驱动器。能自动监测到保护跳闸、线路故障、电压波动、开关控制异常等突发事件，并通过控制器内部的通信模块及时将报警数据上传到监控中心，供值班人员及时了解情况，做出处理。此方案适用于照明设备数量较少，且相对分散的场所。
2.1.2防盗问题防盗是目前景观照明工程面临的一大难题，景观照明的设施大多在户外，周围人员流动大，给防盗工作带来很大困难。而管控一体化控制系统线路终端的`智能控制器可方便地起到防盗作用：
a.为灯具、配电箱设计防拆开关，通过智能控制器监控、检测电信号，与报警联动。
b.灯具内设计玻璃破碎震动开关，通过智能控制器监控、检测电信号，与报警联动。除此之外还可以通过远程视频监控系统进行监视，建立远程监控与人员巡更相结合的制度。
2.2智能控制led景观照明的节能控制主要体现在智能控制方面，并通过智能控制器与监控中心服务器的通信来实现下述功能。
2.2.1自动开关灯a.根据所在地的经纬度和季节编制开关灯时间表，景观照明智能控制系统严格按时间表开关景观照明，这种控制方式的缺陷是，控制方式比较呆板，电能浪费较严重。b.智能监控，根据光电传感器检测到的照度值控制开关灯，控制方式比较灵活，在无需人工干预的条件下实时地营造绚烂夜景氛围，同时也节约电能。
2.2.2动态自动调光开灯之后通过视频图像处理技术对现场的视频监控图像进行处理，由监控中心的计算机计算出人流量，根据人流量对景观照明进行调光控制。
2.2.3动态场景变换设定不同的景观照明场景，根据不同的日期和时间自动切换相应的场景，节假日设定多种节日场景，定时变幻效果。动态场景变换由场景控制单元自动完成，监控人员只需在监控中心通过视频监控即可，也可切换到人工操作模式，由人工操作实现景观照明场景的切换。
无锡市外环的广南立交位于312国道和金匮路交叉口，占地面积约10万m2。在广南立交的景观照明控制系统中采用了点、线、面相融合的手法，来突出景观效果。在灯具布置方面，桥身侧立面采用led带状洗墙灯，清晰地展现了桥身的线条轮廓；侧立面从上到下的光晕效果表现出环境的静谧祥和；led投光灯对桥墩与桥身底面由下向上的泛光效果增强了桥身的体积感，给人以稳固、安全的感觉。整个桥身色可变，场景变换自然、缓慢，照明工程与自然景观融为一体，充分体现了“和谐自然”的设计理念。
无锡广南立交led灯使用情况见下表。由于广南立交景观照明灯具数量较多，相对集中，且广南立交重点体现整体效果，多灯群控的方式可满足此效果要求。故，采用一个智能控制器/驱动器负责一个回路的监控、管理、防盗、数据传输的“管控一体化”的智能控制方式。
整个景观照明的控制以模块化的自动控制为主，手动控制为辅，每个控制节点通过自动装置结合软件系统，使得照明管理和设备维护变得更加简单，该控制系统由无锡城市夜景照明监控中心统一管理。监控中心由主机、相关外部设备，无线数据通信网络接口，以太网tcp/ip接口，网关服务器，监控大屏幕等部分组成。对各远端监控点采用轮询或并行访问方式，使管理人员能够远程控制、管理、监控led景观照明系统的运行情况，既能监控灯具的使用状态又能防止盗窃，将传统的人工“巡灯”制度转变为“值班”制度，极大地提高了照明系统的管理效率。系统具有可扩展性。
3.2控制方案。
控制系统分级控制，采用tcp/ip联网，实现命令的下达和状态的反馈。管理层可以通过tcp/ip登陆到服务器，实现远程控制。控制方案如下：
a.以每个景观节点为主要的控制节点，每个控制节点构成控制子系统，能够实现独立控制，也能通过管理监控中心的调度实现统一控制。
b.控制子系统中，采用rs485总线通过智能网桥实现控制装置与监控中心的通信，由自主开发的智能控制器/驱动器实现对灯具回路的控制。子系统内部手动控制优先于自动控制。自动控制时，根据不同纬度、不同季节、不同日期及光电传感器监测到的环境照度自动执行开关灯操作；手动控制时，由操作人员手动输入指令执行开关灯操作。
c.在重要的灯光景点设置视频监控系统，通过以太网与监控中心连接，将现场图像实时传送至监控中心的大屏幕上显示，监控中心可通过控制程序控制景点的灯光效果。
3.3监控主机软件。
监控主机软件操作界面友好，为中文界面。为便于系统集成，提供标准的opc（过程控制中的对象链接和嵌入技术）数据接口，可方便地与支持opc协议的系统无缝连接。监控主机软件具有以下特点。
3.3.1图形化。
采用友好的图形化界面及菜单。电子地图功能，可在窗口上显示灯光控制的逻辑状态，也能在地图上显示故障设备位置并报警。能接入监控系统的视频图像，查看实际的灯光效果。可监控当前的运行状况、可统计历史运行数据，如运行时间、用电量、维护记录等，可生成表格、打印输出。支持远程监控、手机报警。
3.3.2可扩展性。
系统能在线升级；方便地扩容，不影响原有系统。
3.3.3互联性。
系统提供标准的接口，便于和其它设备集成互联，实现多网合一，资源共享。
3.4广南立交实景效果。
广南立交景观照明系统中，通过控制器对所有景观照明单元进行控制，所有led单元可以根据指令单独或同步作全彩混色变化。通过调节控制指令，还可以改变波动变化的速度以及颜色变化的时间长度；每个彩色led灯具单元可表现出接近真全彩颜色。
4、结束语。
目前，广南立交led景观照明系统已投入运行，系统运行稳定。经过现场调研，景观照明效果良好。管控一体化技术和相应控制策略的应用，减少了人员到现场次数，降低了运行、管理费用，具有明显的经济效益和社会效益。
智能照明系统设计论文篇十
摘要：随着智慧城市建设的快速发展，智慧路灯建设成为城市建设和人民生活的一个重要组成部分。本文针对目前路灯控制管理不合理，造成的大量电能浪费的问题，采用led光源取代传统的光源，将传感器技术与zigbee技术相结合形成物联网络，运用无线通信技术与服务器建立数据传输服务，设计智能化的led路灯控制系统。
关键词：路灯；led；智能控制；zigbee。
随着世界人口和全球经济规模的不断增长，能源匮乏和环境污染问题日益严重。因此，各国都在重视发展“低碳经济”。照明是现代城市的耗能大户之一，各国政府都开始积极寻求节能环保的绿色照明光源，绿色照明计划正在从一盏路灯开始，成为走向低碳经济的必经之路。led具有体积小、耗能低、寿命长、环保、低电压驱动、反应快、无噪音、无频闪、电压可调等优点。因此，近年来led灯越来越多地被城市道路照明所采用。led路灯在降低灯具的能源消耗和节能减排上发挥了重要的作用，然而现有的路灯控制技术已经成为现在led照明发展中的瓶颈。因此，设计出led路灯智能控制系统具有十分重要的现实意义和实用价值。
根据系统设计的功能要求，确定了系统的设计方案。从路灯智能控制系统总体功能上看，可以划分为四个功能模块：（1）道路情况检测模块，（2）路灯相关的控制系统模块，（3）上位机界面监控系统模块，主要用于在监控中心对路灯工作状态的监控。（4）无线通信系统模块，主要用于路灯传感器之间，以及路灯和控制中心之间的数据传输。系统设计方案如图1所示，路灯智能控制系统主要由路灯终端、无线传输网络及监控终端三个部分组成。一个终端对应一个路灯。zigbee协议负责路灯终端和协调器模块之间的数据传送，监控终端负责接收路灯终端发送的状态数据，最后将各种状态数据通过监控终端的无线网络模块传输至监控中心服务器，工作人员通过电脑或者手机上网登陆监控界面可以实时监控并调控路灯的工作状态。led路灯智能控制系统具体功能主要包含以下几点：（1）检测车辆和行人功能根据道路上行人和车辆的通行状况，控制路灯的开启和关闭，从而在无人无车时路灯关闭，在检测到道路上有行人或者车辆时开启路灯，照亮道路，方便通行。（2）数据传输功能路灯上控制设备能通过无线的方式进行通信和数据传输，相邻灯杆之间的通信传递车辆和行人有无、速度等信息，为了使行人车辆始终处于照明范围之内，控制路灯应能及时点亮。（3）远程监控功能中央监控中心能够定期地自动巡查每个路灯的工作状态，并使终端节点设备定期向监控中心发送节点运行状态，从而实现路灯的状态在监控中。同时，也可以满足路灯的远程单灯控制功能。（4）查询管理功能检测设备的上位机界面连接数据库存储各个终端的相关数据，工作人员可以对相关路灯数据进行查询打印，还能对系统进行管理配置。（5）自动报修功能智能控制系统对各个模块进行自检，将检测到的路灯异常信息发送到监控中心。例如路灯不能正常工作，则会自动发送警报并报修。如监控中心接收不到某个路灯的数据，系统会报告相关的无线通信模块出现故障。（6）id地址设定功能在安装前终端模块能够通过手动设置设备编号和网络号。每个zigbee节点都具有唯一的ieee地址，系统中能够人工设置节点的ieee地址，并且维护一个设备id、16位短地址与长地址之间的对应表。
电路构成如图2所示，以芯片cc2530路灯终端的作为核心处理器，与传感器电路，电源电路以及led驱动电路组成。
路灯控制单元的结构如图3所示。路灯控制模块主要由继电器单元、光耦隔离单元和受控led路灯组成。光电耦合器件可以将微控制器与外部电路隔离开。cc2530的路灯控制信号crtl与光隔相连接，光隔的输出信息向继电器发送命令，进而实现控制路灯的开启和关闭。
4软件设计方案。
led路灯智能控制系统的软件部分基于模块化设计思想设计，大体上分为基于zigbee的控制设备的软件和上位机监控软件两个部分。zigbee节点主要包括协调器和路由，其中，zigbee路由节点主要控制路灯终端的现场设备，协调器节点为网络中心节点，通过串口与上位机进行通信。led路灯智能控制系统中，主要有两种类型的zigbee设备分别是协调器节点和路由节点。协调器节点主要涉及的主要任务有：（1）对协议栈进行初始化，并进行参数设置；（2）构建相应的网络；（3）维护网络拓扑，其他节点加入和离开网络时，分配网络地址；（4）定期对zigbee监控节点的.数据采集进行监测；（5）监控中心通过对无线传输的数据进行判断，根据路灯状态数学做相应处理。led路灯智能控制终端采用路由节点进行数据采集和无线传输，具体任务主要包括：（1）搜索并加入相应的网络；（2）采集传感器传回的数据；（3）通过与相邻节点进行通信，实现路灯的提前点亮；（4）定期把路灯的工作状态发送给协调器；（5）接收协调器发来的状态数据，根据状态数据做相应的处理。
5结论。
本系统主要包括路灯控制终端和上位机监控两部分组成，利用无线传输网络实现路灯终端之间的道路信息传送，可以提前打开路灯。同时，控制终端会定期把路灯控制终端检测数据和工作状态发送到监控中心，上位机监控界面上可以很容易监控每个路灯的状态，达到及时检修的目的。led智能控制系统不仅能够达到节能减排的目的，而且能够满足人们生活的需求，方便人们的生活。
智能照明系统设计论文篇十一
摘要：本文介绍了智能控制的产生背景以及智能控制的概念和特点，分析了几种典型的智能控制技术，并提出了一些对智能控制的发展前景的展望。
关键词：智能控制专家控制模糊控制神经网络控制遗传算法。
1．引言。
智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、信息论、系统论、仿生学、进化计算和计算机等多种学科的高度综合与集成，是一门新兴的边缘交叉学科。智能控制是当今国内、外自动化学科中的一个十分活跃和具有挑战性的领域，代表着当今科学和技术发展的最新方向之一。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学的内容，而且还从生物学等学科汲取丰富的营养，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科。
从控制理论学科发展的历程来看，该学科的发展经历了三个主要阶段。
第一阶段为20世纪40―60年代的“经典控制理论”时期，经典控制理论以反馈理论为基础，是一种单回路线性控制理论。主要采用传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频率分析方法。主要研究单输入一单输出、线性定长系统的分析和设计。
第二阶段为20世纪60―70年代的“现代控制理论”时期，现代控制理论主要研究具有高性能、高精度的多变量参数系统的最优控制问题。采用的方法包括状态空间法、bellman动态规划方法，kalman滤波理论和pontryagin极大值原理等。现代控制理论可以解决多输入多输出问题，系统可以是线性定长的，也可以是非线性时变的。
第三阶段为20世纪70年代至今的“大系统理论”和“智能控制理论”时期。由于现代控制理论过多地依赖对象的数学模型，其控制算法较为理想化，设计方法非常数字化，因此在面对难以用数学模型描述或者具有时变、非线性、不确定特性的复杂系统时，现代控制系统也显得无能为力。为了提高控制系统的品质和寻优能力，控制领域的研究人员开始考虑把人工智能技术用于控制系统。近年来，控制领域的研究人员把传统的控制理论与模糊逻辑、神经网络、遗传算法等智能技术相结合，充分利用人的经验知识对复杂系统进行控制，逐渐形成了智能控制这一新兴学科。
3．智能控制的基本概念和特点。
传统的控制方法建立在被控对象的精确数学模型之上，智能控制是针对系统的复杂性、非线性、不确定性等提出来的。ieee控制系统协会把智能控制归纳为：智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适应的能力。一个智能控制系统一般应具有以下一些特点。
3)能对获取的信息进行实时处理并给出控制决策，通过不断优化参数和寻找控制器的最佳结构形式，以获得整体最优控制性能。
4)具有自学习、自适应、自组织能力，能从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统，以实现预期的控制目标。
4.1专家控制(ec-expertcontrol)。
由人工智能领域发展起来的专家控制是一种基于知识的智能计算机程序的技术。专家控制的实质是基于控制对象和控制规律的各种知识，并且要以智能的方式利用这些知识，以求得控制系统尽可能的优化和实用化。专家系统一般由知识库、推理机、解释机制和知识获取系统等组成。知识库用于存储某一领域专家的经验性知识、原理性知识、可行操作与规则等。可通过知识获取系统对原有知识进行修改和扩充。推理机根据系统信息并利用知识库中知识按一定的推理策略来解决当前的问题。解释机制对找到的知识进行解释，为用户提供了一个人机界面。专家控制的特点为：
1)具有领域专家级的专业知识，能进行符号处理和启发式推理。
2)具有获取知识能力，具有灵活性、透明性和交互性。
4.2模糊控制(fc-fuzzycontrol)。
模糊控制是以模糊集合论、模糊逻辑推理和模糊语言变量为基础的一种计算机数字控制。对于无法建立数学模型或难以建立数学模型的场合，可以用模糊控制技术来解决。模糊控制就是在被控对象模糊模型的基础上，利用模糊控制器，采用推理的手段进行系统控制的一种方法。模糊模型是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。模糊控制器由模糊化、规则库、模糊推理和清晰化四个功能模块组成。模糊化模块实现对系统变量论域的模糊划分和对清晰输入值的模糊化处理。规则库用于存储系统的基于语言变量的控制规则和系统参数。模糊推理是一种从输入空间到输出空间的非线性映射关系，控制规则形式为if{控制输入a}then{控制输出b}，即如果已知控制输入a，则通过模糊推理得出控制输出b。清晰化模块将推出的模糊推理推出的控制输出转化为清晰的输出值。模糊控制的特点为：
1)提供了一种实现基于自然语言描述规则的控制规律的新机制。
2)提供了一种非线性控制器，这种控制器一般用于控制含有不确定性和难以用传统非线性理论处理的场合。
4.3神经网络控制(nnc-neuralnetworkscontrol)。
神经网络控制是在控制系统中采用神经网络这一工具，对难以通过常规方法进行描述的复杂非线性对象进行建模，或充当控制器，或信息处理，或模式识别，或故障诊断等，或以上几种功能的组合，这种神经网络控制系统的控制方式即为神经网络控制。神经网络控制采用仿生学的观点对智能系统中的高级信息处理问题进行研究，神经网络控制的特点为：
1)能充分逼近任意非线性特性。
2)分布式并行处理机制。
3)自学习和自适应能力。
4)数据融合能力。
5)适合于多变量系统，可进行多变量处理。
4.4遗传算法(ga-geneticalgorithm)。
遗传算法是一种基于生物进化模拟的启发式智能算法，它的基本策略是：将待优化函数的自变量编码成类似基因的离散数值码，然后通过类似基因进化的交叉、变异、繁殖等操作获得待优化函数的最优或近似最优解。在智能控制中，遗传算法广泛应用于各类优化问题，遗传算法可以用于复杂的非线性系统的辨识，多变量系统控制规则的优化，智能控制参数的优化等常规控制方法难以奏效的问题。遗传算法具有可扩展性，可以同专家系统、模糊控制和神经网络结合，为智能控制的研究注入新的活力。如可用遗传算法对模糊控制的控制规则和隶属度函数进行优化，对神经网络的权值进行优化等。遗传算法的特点为：
1)以决策变量的编码作为运算对象。
2)直接以目标函数值作为搜索信息。
3)同时进行解空间的多点搜索。
4)使用自适应的概率搜索技术。
5．结束语。
智能控制已广泛应用于工业、农业、军事等众多领域，已经解决了大量的传统控制无法解决的实际控制应用问题，呈现出强大的生命力和发展前景。它将随着专家系统、模糊控制、神经网络等控制技术的发展而不断发展。
参考文献：
[1]师黎，陈铁军，李晓媛等，智能控制理论及应用[m].北京：清华大学出版社．.
[3]宋胜利．智能控制技术概论[m]．北京：国防工业出版社，．。
[4]王永骥，涂健，神经元网络控制[m]．北京：机械工业出版社，．。
[5]rubaaia,kotarur,kankammd.acontinuallyonline-trainedneuralnetworkcontrollerforbrushlessdcmotordrives[j].lndustryapplications,ieeetransactions,,36(2)：475-483.
[6]张国忠．智能控制系统及应用[m]．北京：中国电力出版社，．。
智能照明系统设计论文篇十二
目前我国高校的楼和学生宿舍的照明系统大多采用定时方式控制[1]，虽然控制简单且易于实现，但同时存在很多问题：在夜间人流量很少时，灯具全部点亮将造成电能的大量浪费；此外，定时照明方式使照明系统工作状态不能灵活调整，尤其在雷雨和雾霾天气时，带来安全隐患。本文所设计的智能照明控制系统，能够根据学校不同区域的不同功能需求，设置照明模式与照明时间，实现对照明系统的动态智能化管理。
1系统硬件模块。
本系统的设计是基于51系列单片机，由7个硬件模块构成，分别为控制、定时、光控、声控、按键、显示、照明。其中光控、声控模块实现对外界光、声信号的采集与判断；定时实现照明系统的照明时间控制；控制模块采用stc89c52单片机，根据外界光、声及定时信号控制照明电路，切换不同的工作状态以适应外界需求。照明系统架构如图1所示。
1.1控制模块。
本文采用stc89c52单片机，具有8位cpu和系统内可编程hash，是一种低功耗、高性能微控制器。在本文的设计中控制模块接收定时模块的时间及外部环境的光、声信号，通过判断照明级别，控制照明灯的工作状态，实现照明系统的智能动态化管理。
1.2输入模块。
1.2.1定时模块。
定时模块采用了ds1302芯片，用于给整个系统提供日期与时间信息，它不仅功耗低，高性能，还具有掉电走时的功能，即使在单片机断电的情况下它也不会停止计时。同时也便于系统对于当前是否到达设定的夜间时间进行判断。
1.2.2光控模块。
光控模块中使用光敏电阻来采集光信号，并使用lm393比较器对光信号强度进行判断。图2为光控电路，比较器的同相输入和反相输入端连有电位器，在没有自然光照的情况下调整电位器，将两个输入端的电位保持一致，此时比较器会输出低电平信号。当光敏电阻被自然光照射时，其阻值会大幅度的减小，从而使得比较器的同相输入端电位升高，比较器输出高电平信号。通过比较器输出信号至单片机p1.4端口，单片机可以判断外界光强是否到达阈值强度，模块工作状态的改变。
1.2.3声控模块。
声控模块中采用驻极体话筒（图3中用r6电阻替代）采集声信号，它是电容话筒的一种，灵敏度高气声信号强度的.判断采用lm393，原理同光控电路，最后信号输出至单片机p1.3端口，如图3所示。
图3声控电路图fig.3circuitofvoicecontrolsystem。
1.3输出模块。
1.3.1显示模块。
1.3.2照明模块。
如图4所示，照明模块是用2排8个led灯来模拟照明灯的3种工作状态：熄灭、间隔亮与全亮。当工作在熄灭或全亮状态时，8个led灯全部熄灭或点亮；当需要间隔亮时，2排led灯亮起1排，提供强度相对较小的照明。
2系统软件设计。
智能照明系统将时间、光照、声音结合起来判断外界环境的变化，并且为照明灯设置3种工作状态以提供不同的照明强度，分别为全亮、间隔亮和熄灭状态。系统运行流程如图5所示。
图5系统运行流程图fig.5flowchartofsystem。
在照明灯工作状态控制中，对宿舍楼设置时间为18:00?次日6:00，教学楼设置时间为18:00?24:00，称为夜间模式，在设定时间内，照明灯工作在间隔亮状态，提供夜间基本的照明。如果此时声控模块采集到的声强强度大于阈值强度，说明教学楼或宿舍的人流量较大，照明模块会切换至全亮状态，提供高强度的照明，并且在声音信号消失后，还会延时5s再恢复间隔亮的工作状态，以保证夜间活动对照明的需求。
在设定时间之外，如遇到雷雨或雾霾天气，照明系统对外界的自然光强度进行采集与判断，即使未在夜间模式也需要一定的照明，因此当光控模块采集的光强强度小于阈值强度时，照明模块便会工作在间隔亮的状态，保证教学楼或宿舍的基本照明；再通过对声音信号的采集和判断，如果人流量较大，则照明模块又会再切换至全亮状态。
3系统测试。
根据系统的功能要求，对系统在所有情况下的工作状态(预置的设定时间为18:00?6:00)进行测试，测试电路如图6所示。
图6实际测试电路fig.6pictureoftherealtestcircuit。
当未到设定时间、光强阈值、声强阈值时，led灯全亮；
当到达设定时间、声强阈值时，led灯间隔亮；
当到达设定时间、声强阈值时，led灯全亮。
由此可见，本系统在各种情况下均按照要求切换工作状态，符合设计要求。
4结束语。
本文根据高校的教学楼和学生宿舍的照明需求，设计的智能照明系统可以根据设置时间和外界环境光、声的变化自适应地调整照明系统的工作状态，实现对照明系统的动态化管理。本系统还可以应用于公共场所的照明，具有成本低、操作方便、易于扩展功能等特点，最大限度地节约电力能源。
智能照明系统设计论文篇十三
秦岭淮河一带作为我国的集中供暖分界线已经有相当长的历史了，集中供暖涉及秦岭淮河线以北的十四个省份的几亿的居民，这样的关乎民生的大事使得我国的集中供暖事业受到了政府的极大关注。我国的供暖方式有集中供暖和分户供暖，分户供暖包括空调采暖、电暖气采暖以及电热地膜采暖等取暖方式。近年来随着节能环保意识的增强以及我国的煤炭储量逐年减少的现状，使得以往的那种分散式的供暖方式已经不再适合时代的发展了，所以现在我国的供暖方式主要以集中供暖为主。集中供暖由于其节约资源、环境友好、能量集中等优点作为目前我国最具有发展前景的供暖方式正在极力向着现代化不断迈进，下文对于集中供热网的智能控制方法进行阐述分析，同时对集中供热网的智能化控制中出现的问题进行分析和改进。
智能照明系统设计论文篇十四
摘要：针对楼宇室内照明广泛使用的格栅灯灯具，以stc11f02单片机为核心控制器设计了格栅灯嵌入式控制模块，并设计了一套室内照明精确控制系统。详细介绍了该系统的组成、硬件电路以及软件程序的设计。实验证明该照明精确控制系统简单可靠、操作方便、成本低廉。
关键词：室内照明单片机精确控制。
随着社会的不断发展和自然资源的日益紧缺，节约能源已是世界发展的趋势，各个国家相继推出了具体的实施措施。据相关统计资料显示，现代建筑物的能耗相当大，约占整个国家总能耗的30%，而建筑物的照明在建筑物能耗中又占有很大的比例，因此建筑物的照明节能在节约能源方面有着重要的作用与潜力[1]。格栅灯是建筑物照明，特别是商场、写字楼照明应用最广泛的光源之一，而现阶段格栅灯的控制方式比较简单、单一，大部分采用灯具的并联控制方式，即同时开启或关闭多盏灯具。而室内的自然照明环境以及室内空间的使用情况是变化的，因此不同空间需要的人工照明环境是不同的，传统的控制方式难以满足这一要求，造成了不必要的资源浪费。本文提出并设计了精确照明控制系统，可以根据时间或者需要控制任意灯具的工作状态，从而达到满足照明要求的.同时做到节能的最大化。
1系统组成。
该室内照明精确控制系统由嵌入式格栅灯控制模块、系统控制面板及格栅灯组成。其中嵌入式格栅灯控制模块安装在格栅灯中;格栅灯采用并联方式接至220v供电回路中;系统控制面板与各格栅灯采用屏蔽双绞线接线，采用rs485通讯。其系统结构示意图如图1所示。
2硬件电路。
2.1格栅灯控制模块。
格栅灯控制模块与电子镇流器一起安装在格栅灯内，其主要作用是接收系统控制面板所发出的指令，控制格栅灯中三支灯管的工作状态(以三管格栅灯为例)。
格栅灯控制模块以stc11f02mcu为控制器核心，加入工作电源、晶振、复位电路构建最小系统。mcu工作电源为5v直流电压，由交流220v电压经整流稳压电路变换而得。
隔离与电流采集电路原理图如图2所示。
隔离电路工作原理是mcu发出控制信号经光电双向可控硅驱动器moc3061及双向可控硅bta08控制格栅灯镇流器电源的通断状态。由电流互感器、两个lm324运算放大器构成电流采集电路。荧光灯管的电流经电阻转换成电压信号，再经lm324构成的差分运算电路和电压比较电路将电压的正弦波依次变为三角波和方波，最终输入到单片机中，从而判断荧光灯管的开关状态。
2.2系统控制面板。
系统控制面板为用户提供一个操作界面，显示系统中的格栅灯位置及工作状态，用户可根据需要进行相应的选择和操作。系统控制面板以lpc1768为控制器核心，加入工作电源、晶振、复位电路及lcd液晶显示触摸屏等。
2.3通讯。
系统采用rs485通讯方式，其布线简单、抗干扰能力强、信号传输稳定，是目前工控中被广泛使用的通讯方式之一。
3软件。
室内照明精确控制系统的软件部分分为系统控制面板软件与格栅灯控制模块软件，由各子程序构成。系统控制面板软件主要包括初始化子程序，串口中断子程序、液晶显示子程序、触摸屏扫描子程序、crc校验子程序等。格栅灯控制模块软件主要包括初始化子程序、串口中断子程序、crc校验子程序、灯管控制子程序等。
在系统搭建时每盏格栅灯均分配一个专属地址，系统控制面板发出的控制指令经屏蔽双绞线传输到各盏格栅灯控制模块，而只有地址匹配的格栅灯控制模块才会响应并执行动作。
为保证数据传输的准确性，采用crc校验码。在发送指令字符串时，在字符串的末位加入前面各字节的crc校验码;在接收指令字符串时，先计算接收到的字符串的crc校验码，再将此计算crc校验码与接收crc校验码相比较，两者相同则视为数据传输正确，否则视为数据传输错误。
4结语。
该文针对室内格栅灯照明搭建了室内照明精确控制系统。根据自然照明环境和空间使用情况，定时或手动的通过系统控制面板来控制室内的任何一盏格栅灯的任何一只灯管的工作状态，并将其工作状态实时的在系统控制面板上进行显示。在保证照明质量的前提下尽可能的减少格栅灯的使用数量，从而达到照明节能的目的，同时控制面板还留有接口供上层开发。实验证明本系统结构简单，成本低、可靠性高，是值得采用的照明节能控制方案之一。
参考文献。
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智能照明系统设计论文篇十五
摘要：新型直序扩频半双工异步调制解调顺pl2101具有功能多、抗干扰能力强等特点。利用它通过电力线载波应用系统可实现路灯的集约化及自动化管理和控制。文中介绍了用pl2101对路灯进行集约化自动控制设计的基本原理及软硬件实现方法，同时给出了其设计原理图和主、从控站的程序流程图。
1引言。
为实现校园路灯控制的自动化，笔者应用pl2101芯片开发了基于电力线载波的路灯控制系统。该系统采用电力载波通信方式，它将所有的路灯连接到计算机上，并通过计算机监视所控区域内的路灯工作状态，可随时设定开关时间、路灯开启比例或单独革一个路灯的开与关。任一路路灯的工作电流和温度均可随时查询，路灯损坏时可实时报警，并可显示具体地理位置，以便于快速维修；当夜晚（或光线较暗）来临且处在交通高峰时，路灯全部开启，交通高峰期后，进入按比例开启，如午夜之后70%；在凌晨之前时段，路灯开启比例可以降到40%等，这样既兼顾了照明需要，又减少了电力浪费。
2系统工作原理。
该系统由三个层次组成，分为总控站、主控站及从控站。总控站由pc机组成，可与主控站通过光缆或无线电连接，以实现对各个主控站的管理，并设定开关灯时间及执行开灯比例指令，同时对主控站返回的信息进行汇总，对有故障的路灯通过图文显示出来，以便准确确定其所在的位置。
主控站内部结构如图1所示。主控站通过光缆或无线方式来接收总控机的指令，并通过电力线载波的串行通信方式来对从控站进行监控。一个通信数据包由8字节数据组成，第一、二字节是主控标识，第三字节是命令，第四、五字节是从站地址，第六至第八字节为数据。从理论上讲，一个主控站最多可控制6万个从站。主控站采用广播方式发送命令数据，从机站收到通信包后进行数据分析，分析的内容：一是识别主机是否是自己的上级主控站，二是识别从机地址是否是自己的地址，只有在全部确认无误后，主控站才执行命令和相应的操作。
从控站的内部逻辑结构如图2所示，每个从控站可控制三组路灯，它通过电力载波接收电路来接收主控站的指令，并执行相应的操作，完成对工作电流的采样及处理，判断路灯是否工作正常，以便采取合理的保护措施；同时，它可以对现场工作温度进行采样处理，以便在温度超出正常工作范围时采取保护措施，同时将相关信息返送回主控站中。
3硬件设计。
3.1主要元件的选择与性能。
[1][2]。
智能照明系统设计论文篇十六
集中供热一般热源主要是热电厂的剩余热能或者是由锅炉房提供的，热电厂的热源主要是煤炭或是其他可燃物燃烧之后的一部分能量转化为电能，剩余的热量用水吸收作为集中供热的热源。此外锅炉房的供热方式的特点是直接燃烧煤炭等可燃物加热循环水作为热源的。集中供热的送热的方式一般是利用循环水系统将热源的.热量输送到各个居民的家中，这个过程是通过建立供热管网来实现。目前我国的集中供热系统已经较为成熟，体系也已经基本完善，热源和供热管网的设备也相对齐全。但是，我国的大部分省份对于集中供热系统的管理还不尽人意，常常出现用户家中温度时冷时热，也无法根据天气调整供热量，导致供热的用户体会不佳。而且对于依赖热电厂的剩余热量进行供热的集中供热系统常常会与多家热电厂合作以保证各个地区的热水供应，但是极少数的情况下各个热电厂的热源都可能不足的情况下难以保证对用户的供热，所以集中供热网的智能控制应用而生，智能控制系统可以对热源以及热网进行智能化的控制以保证供热效率以及居民的舒适度。
智能照明系统设计论文篇十七
计算机技术在建筑设计专业领域的积极影响已经非常普遍。虽然同其他专业相比，计算机在建筑设计专业领城应用程度还不是最深人的，但是三维模型和多媒体应用揭示了计算机在建筑形象和表现领域中的巨大潜力。
1计算机辅助设计对建筑创作的积极影响。
计算机和信息技术作为全新的生产力，正在引发从建筑技术到建筑设计方法、从建筑形式到建筑审美观念的全面转变。本文从图示再现手段的更新、设计构思过程以及建筑形式的演变等方面，结合实例分析了计算机辅助设计对建筑创作产生的重大影响。
计算机辅助设计是指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，简称cad，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等多项工作。在设计中可用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索和方便地修改；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成。正因如此，计算机辅助设计已经广泛应用到工程设计和产品设计中，在建筑设计行业更成为了必不可少的工具。例如加强测绘产品与成果的数字化、信息化和标准化。测绘工程要为工程设计提供直接用于计算机辅助设计的数字产品和各类空间基础信息，并积极参与建立为建筑业发展所需的各种专业、各种类型的应用和管理信息系统。
对建筑设计而言，真正的计算机辅助设计让建筑师摆脱了表达的局限。使建筑形式有了突破，可以轻易完成复杂三维空间形体的二维描述。弗兰克盖里在设计西班牙比尔巴鄂的古根海姆美术馆时。使用了据说是用于飞机设计的三维设计软件，否则我们无法想象如此复杂的形体如何能用手工或简单的二维工具进行描述。
建筑设计要考虑周围环境，风环境模拟在现实操作当中，建筑师一般都是凭借主观经验对通风性进行浅析浅析，这样很难对设计方案中所预期的通风效果和实际通风情况的相符性做出准确的判断，更不要说进行定量的浅析浅析和阐述了。随着城市中高层以及超高层建筑物的纷纷出现，其周边地区的近地风环境给人类活动产生的负面影响越来越大，甚至还会出现吹到路人或者是掀翻小汽车的情况。在这样的情况下，建筑师单纯依靠经验很难设计好高层建筑物周围的近地风环境，此时，采取计算机模拟策略，可本文由论文联盟http：//收集整理以对建筑物以及居住小区的风环境、外部的风负荷、建筑物内部的通风等等相关的指标进行模拟和计算，在经过可视化图像技术的支持，可以得到室内外的风环境风压的平面以及剖面的分布图、气流的速度、方向以及涡流等经过量化的相关信息，这样，相关的设计人员就可以对风环境有个较为全面且直观的了解和认识，进而对相关的方案进行对比和浅析浅析，对方案中的不合理之处及时进行调整，从而使建筑设计方案在满足功能性要求的前提下，更加符合健康、舒适的需求。
利用计算机辅助建筑设计是一种用来表现设计的媒介，掌握计算机的基本操作也是一种基本技能。它极大地丰富了表达的方式，提高了设计图面效果，在设计的技术手段方面首先具备了参与国际竞争的能力。中国参加学生国际竞赛的作品可以证明这一点。
不过，计算机技术的“双刃剑”效应也就由此产生，在建筑教育中的负面影响已经逐步显现，它已经对初学者用草图思考问题和动手的能力产生了不良作用。计算机辅助设计以及多媒体技术，为建筑师建筑创作中的“模仿”提供了极大的方便，这已经成为公认的事实，而建筑教育中这个问题的严重性，并不亚于计算机“模仿”的遗害。学生或沉迷于纯粹视觉性刺激而忽视建筑的本质意义，或将对工具的熟练掌握用于追求功利。他们的许多作品空有绚丽的外皮，却无法与内部的空间、功能、甚至设计理念对话。
2计算机辅助设计对建筑设计的负面影响。
影响建筑教学实践的因素主要可分为主观原因和客观原因。从主观原因分析，近年来，社会上存在着重视计算机表现能力而忽视实际能力的现象，容易让人认为计算机能成为建筑学专业的.“法宝”解决一切问题。
（1）由于人们对计算机应用的模糊认识，花费大量时间和精力作图面技巧，而忽视基本能力和基本功的训练，缺乏实际的手头练习，不仅阻碍了设计创作意识的发挥，减少了设计过程中传统的与他人思想的交流，而且缺乏对于建筑作为一门“科学技术的艺术”务实严谨精神体验。同时设计过程中盲目模仿，忽视对其它相关建筑知识了解。这样只注重建筑的形式，而忽视对环境、功能、技术因素的综合考虑，不能辩证地把形式与内容、建筑与技术、单体与环境有机结合起来，建筑设计自然受到限制。
再比如园林效果图制作存在的问题与分析，虽然计算机园林效果图在园林设计中有很多优势，但目前在计算机园林效果图制作中，出现了一些问题。主要表现在：
（1）轻设计而只重视效果图，往往只重视效果图的漂亮程度，而不管设计本身的优劣，设计与计算机的工作完全脱节。因为图纸是在设计完成以后用计算机替代手工完成的，实际上效果图并不是设计表达的全部，况且效果图极少能与实际效果贴近。
（2）信息时代带来的便利，使得大量资料的积累和传播使园林设计的随意拼贴、堆砌更加容易，园林创作所应有的严肃性正在被绚丽多彩的效果图所遮掩。
面对上述问题，应重新强调设计基本功的训练，注重严谨的敬业态度。建筑设计毕竟是一种形象思维的脑力劳动，计算机的各种辅助设计软件只不过是帮我们把这种思维成果表现出来的一种手段，因此我们的主要任务还是学会建筑设计的基本原理和正确方法，培养方案的创作能力。在此前提下掌握计算机辅助设计的基本知识和方法，而大量的实践操作则留在设计院实习和今后的工作中解决。
总之，电脑的广泛运用，给建筑创作和建筑设计教学带来了巨大冲击，有些矛盾已经显露出来了，有些正在显现，有些有待于我们去揭示。我们要客观地认识计算机辅助设计的正面和负面作用，它只能成为我们从事建筑设计所借助的手段，却不能完全替代我们的手头表达，更不能代替我们的创作思维。
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智能照明系统设计论文篇十八
依赖着计算机科学的发展，我国智能控制系统技术在国际智能控制系统技术上都占据着一席之地，全国人民也越来越重视智能控制系统。虽然我国在实际中不断运用城市路灯照明智能控制系统，但在实际的操作中，但仍然又很多技术难题。在二十一世纪这个新时代，科学技术引领着时代潮流，我们需要进一步研究探讨城市路灯照明智能控制系统，才能推动我国智能控制系统站在国际领先水平。
1.1主控系统。
主控系统是主要的控制系统，他的功能主要是监控城市照明路灯的性能、质量，控制照明路灯。智能控制的要求主控系统全面监控城市路灯照明系统的运行状态，此过程需连接多项设备，包括打印机、计算机和投影仪等。两台计算机是主控系统的核心部分。智能控制需要一台，另一台待机备用，因此在电隔离的情况下，计算机信息也能稳定传输，从而计算机之间信息流通得到保障。城市路灯照明有不同需求时主控系统也能自动运行自动操作，即使在可监控、监测的状态下智能控制系统的仍有较高的运行水平。
1.2数据传输装置。
数据传输装置可分为无线传输和有线传输两种方式。大多数情况下无线传输较简单，步话机和无线电台便可以实现。有线传输的方式比较多，主要方式有rs-485线网、电话线、公用电话网进行传输。主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台传输。
1.3本地控制系统。
本地控制系统有三部分，包括电台、子站、配电柜等。它是一个单一的控制系统，有了主控系统，即使在主控机失效而无法工作时，本地控制系统也能长时间监控城市照明路灯的状态，这是它最主要的优点。不过有时候也会出现信息或时间传输在主控系统和本地控制系统协同合作市出现延迟的问题通，这时我们需要把主控机的控制范围缩小，拆分成几个不同的小范围，每个小范围的信息更容易收集，这样把收集起来的各个小范围的信息通过广域网传输，于是城市道路照明路灯的智能化控制就得以实现。同时，为了方便故障查找和障碍维修，路灯控制系统也可建立一个可以存储数据信息以及资料的信息管理系统。
2.1本地控制系统中子站分析。
不同路段路灯和三相电功率的分配各不相同，不同型号的路灯节能方式以及照明组合方式也不相同，这些是在设计本地控制系统时不得不考虑的要素。每种组合方式都需要一个触发器，只有加入触发器才能实现各种组合模式，照这个原理，如果照明组合方式越多，需要更多的触发器才能完成，因此用于改善的道路照明的成本随着问题的方案的增多而相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制，其控制流程是：由于各个区域不同城市对照明程度的需求不同，四季变化导致的昼夜长短也不同，当通信系统完整建立之后，主控机需要综合考虑上述因素来制定出合理的城市照明路灯开关时刻表及亮度方案，这些信息会通过信息传递系统传递到各个本地控制系统的子站中。这些传递到子站的信息会存放在一个可以改写只读存储器中。这个存储器是可以改写的，当不同情况发生时，或在不同时间照明需求不同，存储器里的信息是可以改写的。这样的控制方式，最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制，还有，另外一个功能，还负责采集由电流或者电压互感器测量后经adc转换的支路电流、电压数据。最后，子站把收集到的电流电压信息通过互联网+传输到主控系统当中，因此我们把子站作为本地控制系统和主控机之间的枢纽。有了子站，在系统应对紧急情况时可大大减少了排出故障的时间。
2.2通信模块分析。
通信模块的转换是计算机和计算机外接设备之间进行数据通信的重要部分。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。通信模块选择rs-485为串行接口方式，便于rs-485组网通讯的利用；调制解调是模块调制方式，具体有两个主要作用，一个作用是通过收发共线的设置方式，成为外接电话线。第二个作用才是最主要的功能，它是用来完成外接无线电台设备，该调制解调方式一定要满足itu-tv213的标准，调制方式是fsk半双工的模式，中心频率为1700hz，400hz为它的频偏，通信速率是0-1200bps。为了提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性，调制解调与rs-485口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。数据先由pc机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中，然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送。
3.结语。
传统的城市路灯系统为了适应行人，行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。随着科技进步，智能化已融入我们的生活，智能化的路灯控制系统也逐渐引起了各界人士的关注，最近单片机应用到了路灯控制系统，更加提升了路灯控制的智能化，想要完全实现路灯的智能化控制系统，我们还需要不断努力。
