1、高校應(yīng)用智能照明系統(tǒng)的重要意義
在建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的背景下，高校構(gòu)建智能照明控制系統(tǒng)是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然選擇，其意義具體體現(xiàn)在以下方面：
1.1降低電費(fèi)支出
高校智能照明系統(tǒng)可大幅度減少燈具使用時(shí)間和能源消耗量，相比較普通照明系統(tǒng)而言，可節(jié)省20%-25%的能源。智能照明系統(tǒng)以保證學(xué)生正常學(xué)習(xí)為前提，自動(dòng)化開(kāi)啟或關(guān)閉照明設(shè)備，能夠減少學(xué)校電費(fèi)支出，節(jié)省辦學(xué)經(jīng)費(fèi)。教學(xué)樓照明系統(tǒng)是高校照明系統(tǒng)的重要組成部分，應(yīng)著重開(kāi)發(fā)一套教學(xué)樓智能照明控制系統(tǒng)，增強(qiáng)照明設(shè)備的自動(dòng)化控制能力。
1.2提高照明設(shè)備智能化管理水平
高校智能照明系統(tǒng)引入*的科學(xué)技術(shù)，利用電子感應(yīng)技術(shù)、電磁調(diào)壓技術(shù)等對(duì)照明電路中因不平衡負(fù)荷帶來(lái)的額外功耗進(jìn)行改善，能夠?qū)崿F(xiàn)燈光調(diào)節(jié)、智能調(diào)光、延時(shí)控制等功能，可為教學(xué)樓內(nèi)師生提供更加舒適的光照，促使照明設(shè)備管理更加科學(xué)化和智能化。
1.3促進(jìn)高校智能樓宇建設(shè)
智能照明系統(tǒng)是智能樓宇的重要組成部分，該系統(tǒng)能夠獨(dú)立運(yùn)行，對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制，同時(shí)也能夠?qū)悠渌酉到y(tǒng)，成為樓宇智能化控制系統(tǒng)中的組成模塊，提高高校樓宇管理的智能化水平。
2、高校智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
節(jié)能降耗是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)，在對(duì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行確定的過(guò)程中，必須將該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)作為前提，通過(guò)軟件與硬件的設(shè)計(jì)，來(lái)確保系統(tǒng)各項(xiàng)基本功能的實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)上，采用性能較為*且技術(shù)比較完善的CAN控制芯片，在考慮性價(jià)比和擴(kuò)展性等因素之后，經(jīng)過(guò)比選，zui終決定選用AT89S51單片機(jī)與CAN控制相連接的控制方式，CAN總線收發(fā)器選用的是飛利浦公司自主研發(fā)的TJA1050型高速收發(fā)器，LIN總線收發(fā)器選用的是與CAN總線收發(fā)器兼容的TJA1020型產(chǎn)品。網(wǎng)關(guān)選用的MC68HC908GZ32芯片，其能夠同時(shí)與CAN和LIN進(jìn)行書(shū)庫(kù)通信。傳感器的主要作用是進(jìn)行照度檢測(cè)，選用的是TI公司的TSL230產(chǎn)品。軟件設(shè)計(jì)方案采用C語(yǔ)言進(jìn)行相關(guān)軟件程序的編寫(xiě)，并應(yīng)用當(dāng)前較為流行的模塊化編程方法。下面重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。
2.2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
2.2.1紅外探測(cè)模塊
為實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，本系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)中選用的紅外檢測(cè)模塊，型號(hào)為HN911L，這是一款低功耗的芯片，其工作電壓僅為DC6V，探測(cè)范圍可以達(dá)到10m以上，適用于高溫和寒冷的環(huán)境，該模塊在運(yùn)行過(guò)程中，能夠?qū)θ梭w輻射出來(lái)的紅外線信號(hào)與周圍的環(huán)境輻射信號(hào)進(jìn)行有效的區(qū)分，由此可確保傳感器的運(yùn)行可靠性。該檢測(cè)模塊的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.2.2傳感器的布設(shè)
熱釋電紅外傳感器是紅外檢測(cè)模塊的主要組成部分，按照相關(guān)規(guī)定要求，紅外檢測(cè)模塊只可以在室內(nèi)進(jìn)行布設(shè)，由此使得模塊的誤報(bào)率與安裝位置和布設(shè)方式有著極大的關(guān)聯(lián)，在對(duì)紅外傳感器進(jìn)行布設(shè)時(shí)，必須符合如下要求：傳感器的布設(shè)位置應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離空調(diào)、火爐等控制器變化敏感的區(qū)域；在傳感器探測(cè)范圍以內(nèi)不得設(shè)置大型的盆栽、家居、屏風(fēng)等阻隔物；傳感器不可直接面對(duì)玻璃窗，如必須設(shè)置在有玻璃窗的地方，則應(yīng)將窗簾拉上；不得放置在氣流活動(dòng)比較強(qiáng)烈的區(qū)域內(nèi)。由于紅外傳感器對(duì)徑向一定的物體反應(yīng)敏感性較低，對(duì)橫向移動(dòng)的物體敏感性較高，因此，為防止紅外探頭出現(xiàn)誤報(bào)的情況，應(yīng)當(dāng)選擇一個(gè)適宜的位置進(jìn)行安裝。
2.2.3CAN總線設(shè)計(jì)
為對(duì)CAN收發(fā)器TJA1050進(jìn)行有效的保護(hù)，避免系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中該設(shè)備受到過(guò)電流的沖擊，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，在CAN收發(fā)器的引腳處可串聯(lián)一個(gè)阻值為5Ω的電阻，主要起限流的作用。同時(shí)為進(jìn)一步調(diào)高CAN總線節(jié)點(diǎn)的EMI，在CANH和CANL與地極之間可并聯(lián)2個(gè)30pF的電容。
2.2.4LIN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
在LIN總線當(dāng)中，網(wǎng)管為主機(jī)的主要節(jié)點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)可以使LIN與CAN進(jìn)行連接，由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中并未使用本地喚醒，因此無(wú)需在其外部上拉電阻。
2.3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
在本系統(tǒng)中，軟件設(shè)計(jì)的主要目的是實(shí)現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng)的控制功能，具體的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
2.3.1初始化
該項(xiàng)功能主要是由程序初始化模塊來(lái)完成，具體包括如下內(nèi)容：CPU時(shí)鐘初始化、變量定義、定時(shí)器初始化、I/O端口初始化以及A/D采樣初始化等等。
2.3.2控制程序設(shè)計(jì)
在本系統(tǒng)中，控制程序的設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其zui終目的是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)基本功能，如自動(dòng)控制和通信等功能。當(dāng)紅外檢測(cè)模塊探測(cè)到高校教學(xué)樓內(nèi)有人時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自行將該區(qū)域內(nèi)的照明燈具開(kāi)啟，當(dāng)紅外探測(cè)模塊檢測(cè)不到人體溫度時(shí)，便會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)將照明燈具關(guān)閉，由此便可達(dá)到燈具的智能化控制。
結(jié)論
綜上所述，隨著我國(guó)各大高校的辦校規(guī)模不斷擴(kuò)大，校內(nèi)的照明能耗隨之增大，為有效解決這一問(wèn)題，本文提出一種智能照明控制系統(tǒng)，并從硬件和軟件兩個(gè)方面對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。目前。本文設(shè)計(jì)的智能照明控制系統(tǒng)已在某高校進(jìn)行應(yīng)用，自該系統(tǒng)應(yīng)用后，照明用能大幅度降低，由此可見(jiàn)，該系統(tǒng)具有一定的推廣使用價(jià)值，可在各大高校內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
本文摘自千家智能照明網(wǎng)
智標(biāo)科技是一家為用戶開(kāi)發(fā)各種建筑智能化系統(tǒng)、定制性軟件和移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品的公司，主要領(lǐng)域包括智能建筑管理系統(tǒng)應(yīng)用(IBMS)、智慧園區(qū)應(yīng)用(BIM+IBMS)的開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目施工實(shí)施和部署應(yīng)用等。
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