【毕设论文】室内灯光亮度控制系统设计开题报告

本科生毕业设计开题报告题目室内灯光亮度控制系统设计姓名樊亚瑞学号201103111004指导教师李颀班级信工111班所在院系职业教育师范学院毕业设计（论文）开题报告表课题名称室内灯光亮度控制系统设计课题来源生产实际课题类型工程设计类指导教师李颀学生姓名樊亚瑞学号20110311104专业电子信息工程课题的意义以及国内外发展状况1、课题的意义智能家居系统可以提供智能控制方案，是家庭主人公在处理家务方面既快捷又省力还提供舒适健康的环境，可以监视室内的温度和湿度，达到人工模拟的大自然气息，由于信息技术的大力普及和应用，极大推动了家居智能化建设的进程，更为家居智能化提供了可靠的技术保障，实施起来更加的容易和简捷。它对于改善现代人类的生活质量，创造舒适，安全便利的生活空间有着重要的作用。在家居工作学习的各个环境中，我们使用的光源均为固定瓦数的，提供固定光强电灯，我们设计的灯光调节能给人提供“绿色光源”，这种调节器能真正意义上达到自动调节光强的目的，让家内造成稳定光强，减少经常开关灯的不适合，又解决了电灯的耗能以及影响视力问题，此灯成本低，让人们生活在自己随心所欲的控制光环境下，满足了工作/学习及家居对光的要求。2、国内外发展状况自从世界上第一个智能建筑1984年在美国出现后，美国加拿大欧洲澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居照明方案，在智能家居发展过程中，美国一直处于领先水平。微软开发的“梦幻之家”，IBM公司开发的“家庭主任”,3COM公司也一直在通过因特网向用户宣传智能家居这一概念，并正在研发家用无线网关等网络产品。此外IOTEL公司，托马杜多媒体公司，日本松下电器公司。新加坡科技电子公司，韩国三星公司等知名企业也正致予智能家居系统的研发工作，在国外各大企业研发智能家居产品的同时，国内厂商也已开始智能家居产品的研发和生产，特别是一些大型企业利用自身在资金与技术方面的优势，在低端产品市场上占据了相当重要的地位，例如上海五艾智能系统有限公司，北京德达创先科技集团。总体来说，国内智能家居产品的研发从上世纪九十年代后期才起步，起步较晚，在整体水平上参差不齐，软件功能较差，升级能力差，系统也不易维护，而且大都采用了有线通信技术，系统设计，布线成本较高，基于无线通信技术的智能家居系统目前还处于试验阶段。本课题的研究内容、方法、手段及预期成果1、本课题的研究内容（1）基本要求基于蓝牙技术，以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动通信环境建立了一个接入点，可以替代电缆连接实现设备之间的无线组网。将蓝牙知识应用于照明灯光控制，实现人与照明灯光的信息交互，是一个创新的尝试，并且将逐渐发展成为智能家居的研究热点。操作简单继而实现对灯光开关、亮度调节或实现各种灯光情景的变换组合的系统，解决无法远距离控制灯光的问题，并能让人们充分享受到现代现代科技带来的轻松、舒适、愉悦的新生活。（2）基本原理本发明涉及一种LED灯控制系统，特别涉及一种室内LED灯光蓝牙控制系统。包括电源模块、LED灯组和手持终端，所述电源模块用于给所述LED灯组供电；所述LED灯组的各个LED灯的驱动器上均集成有蓝牙信号接收模块，用于接收所述手持终端发送的控制信号，控制各LED灯的开关和亮度；所述手持终端上安装有蓝牙信号发送模块，用于根据用户的指令向所述LED灯组发送控制信号。本发明的技术方案采用了蓝牙模块对室内LED系统进行控制，用户可采用触摸或语音的方式控制各个LED灯的开关或亮度，控制方法简单、操作方便有趣，使得家庭照明系统更绿色环保，舒适和智能。2、本课题的研究方法与手段（1）硬件实现方案本系统结构主要分为应用服务层、网络传输层、感知控制层。网络服务层包括应用服务层与无线通信模块的通信，无线通信模块与单片机的通信，以及单片机与各继电器的通信，这部分是控制系统的主机或单控单元；感知控制层包括控制开关及其安装连接部分。网络传输层和感知控制层功能通过控制电路板实现。灯光控制电路电源模块主控电路蓝牙模块蓝牙模块计算机显示控制USB转串口图1系统结构框图本调光控制器的框图如下图2调光控制器框图驱动部分控制部分负载部分控制部分为了便于灵活设计，选择可多次写入的可编程器件，本设计方案中选用的是ATMEL公司生产的AT89C51单片机。驱动部分由于驱动的对象是交流负载，且为了实现连续调节的目的，本电路中采用了无触点开关元件双向可控硅。双向可控硅能够对交流电源的导通进行无触点连续控制，以小电流控制大电流，且动作快、寿命长、可靠性高。负载部分本电路的负载是白炽灯纯阻负载。（2）软件实现方案图3程序流程图启动INT0开关指示灯亮开关ON调用调光自检初始化返回延时到返回返回亮动作COUNTER1动作COUNTER1返回几乎UYNYYN按键消抖YNYN完成的阶段安排及时间安排周次设计（论文）任务及要求13查阅有关资料和书籍，完成开题报告45毕业实习67根据室内灯光控制系统设计要求，完成整体硬件设计810系统软件编程，完成蓝牙控制灯光亮度功能调试1114软硬件综合调试，实现上位机通过蓝牙控制灯光亮度1415完善软件及硬件系统，论文初稿准备16整理论文资料，准备答辩参考文献1刘思远，李杰，龚恒士运动木棒长度计量装置的设计与制作J电子制作,2011,564692刘笃仁,韩保君，刘靳传感器原理及应用技术M西安西安电子科技大学出版社，20094蒋怀伟，尹志强ISD1420语音芯片在单片机系统中的应用J电子世界，20021234365赵晓荣,郎兵TG12864B液晶显示器及其应用J现代显示，20071051536何立民单片机高级教程应用与设计M北京北京航空航天大学出版社，19972332867STC89C51RC/RD系列单片机中文指南DB/OLHTTPFPGAARMCOM8史波，田凯通用串行总线USB技术概述J信息技术，2001，（04）35369王晟无线传感网络节点定位与覆盖控制理论及技术研究D武汉理工大学，200610曹育红矿井无线通信的频率选择工矿自动化，2005,4232511王秀梅，刘乃安24GHZ射频芯片CC2420实现ZIGBEE无线通信设计12瞿雷，刘盛德，胡咸斌ZIGBEE技术及应用M北京北京航空航天大学出版社，2007454813史波，田凯通用串行总线USB技术概述J信息技术，2001，（04）353614马钢ZIGBEE的井下人员跟踪定位系统的设计D大连大连理工大学，200815夏恒星基于无线传感器网络的矿井安全监测系统的研究D南京南京航空航天大学，2007注1、课题来源分为科研课题；教