第一篇：智能照明控制系統的設計論文

目前我國高校的教學樓和學生宿舍的照明系統大多采用定時方式控制[1]，雖然控制簡單且易于實現，但同時存在很多問題：在夜間人流量很少時，燈具全部點亮將造成電能的大量浪費；此外，定時照明方式使照明系統工作狀態不能靈活調整，尤其在雷雨和霧霾天氣時，帶來安全隱患。本文所設計的智能照明控制系統，能夠根據學校不同區域的不同功能需求，設置照明模式與照明時間，實現對照明系統的動態智能化管理。

1系統硬件模塊

本系統的設計是基于51系列單片機，由7個硬件模塊構成，分別為控制、定時、光控、聲控、按鍵、顯示、照明。其中光控、聲控模塊實現對外界光、聲信號的采集與判斷；定時實現照明系統的照明時間控制；控制模塊采用STC89C52單片機，根據外界光、聲及定時信號控制照明電路，切換不同的工作狀態以適應外界需求。照明系統架構如圖1所示。

1.1控制模塊

本文采用STC89C52單片機，具有8位CPU和系統內可編程Hash，是一種低功耗、高性能微控制器。在本文的設計中控制模塊接收定時模塊的時間及外部環境的光、聲信號，通過判斷照明級別，控制照明燈的工作狀態，實現照明系統的智能動態化管理。

1.2輸入模塊

1.2.1定時模塊

定時模塊采用了DS1302芯片，用于給整個系統提供日期與時間信息，它不僅功耗低，高性能，還具有掉電走時的功能，即使在單片機斷電的情況下它也不會停止計時。同時也便于系統對于當前是否到達設定的夜間時間進行判斷。

1.2.2光控模塊

光控模塊中使用光敏電阻來采集光信號，并使用LM393比較器對光信號強度進行判斷。圖2為光控電路，比較器的同相輸入和反相輸入端連有電位器，在沒有自然光照的情況下調整電位器，將兩個輸入端的電位保持一致，此時比較器會輸出低電平信號。當光敏電阻被自然光照射時，其阻值會大幅度的減小，從而使得比較器的同相輸入端電位升高，比較器輸出高電平信號。通過比較器輸出信號至單片機P1.4端口，單片機可以判斷外界光強是否到達閾值強度，模塊工作狀態的改變。

1.2.3聲控模塊

聲控模塊中采用駐極體話筒（圖3中用R6電阻替代）采集聲信號，它是電容話筒的一種，靈敏度高氣聲信號強度的判斷采用LM393，原理同光控電路，最后信號輸出至單片機P1.3端口，如圖3所示。

圖3聲控電路圖Fig.3Circuitofvoicecontrolsystem

1.3輸出模塊

1.3.1顯示模塊

如圖4所示，顯示電路采用LCD1602液晶顯示當前的日期與時間，LCD1602液晶可以顯示兩行，每行16個字符，夕卜加的電位器可以隨時調節液晶顯示屏的對比度氣

1.3.2照明模塊

如圖4所示，照明模塊是用2排8個LED燈來模擬照明燈的3種工作狀態：熄滅、間隔亮與全亮。當工作在熄滅或全亮狀態時，8個LED燈全部熄滅或點亮；當需要間隔亮時，2排LED燈亮起1排，提供強度相對較小的照明。

2系統軟件設計

智能照明系統將時間、光照、聲音結合起來判斷外界環境的變化，并且為照明燈設置3種工作狀態以提供不同的照明強度，分別為全亮、間隔亮和熄滅狀態。系統運行流程如圖5所示。

圖5系統運行流程圖Fig.5Flowchartofsystem

在照明燈工作狀態控制中，對宿舍樓設置時間為18:00?次日6:00，教學樓設置時間為18:00?24:00，稱為夜間模式，在設定時間內，照明燈工作在間隔亮狀態，提供夜間基本的照明。如果此時聲控模塊采集到的聲強強度大于閾值強度，說明教學樓或宿舍的人流量較大，照明模塊會切換至全亮狀態，提供高強度的照明，并且在聲音信號消失后，還會延時5s再恢復間隔亮的工作狀態，以保證夜間活動對照明的需求。

在設定時間之外，如遇到雷雨或霧霾天氣，照明系統對外界的自然光強度進行采集與判斷，即使未在夜間模式也需要一定的照明，因此當光控模塊采集的光強強度小于閾值強度時，照明模塊便會工作在間隔亮的狀態，保證教學樓或宿舍的基本照明；再通過對聲音信號的采集和判斷，如果人流量較大，則照明模塊又會再切換至全亮狀態。

3系統測試

根據系統的功能要求，對系統在所有情況下的工作狀態(預置的設定時間為18:00?6:00)進行測試，測試電路如圖6所示。

圖6實際測試電路Fig.6Pictureoftherealtestcircuit

當未到設定時間、光強>閾值時，LED燈熄滅；當未到設定時間、光強<閾值、聲強<閾值時，LED燈間隔亮；

當未到設定時間、光強<閾值、聲強>閾值時，LED燈全亮；

當到達設定時間、聲強<閾值時，LED燈間隔亮；

當到達設定時間、聲強>閾值時，LED燈全亮。

由此可見，本系統在各種情況下均按照要求切換工作狀態，符合設計要求。

4結束語

本文根據高校的教學樓和學生宿舍的照明需求，設計的智能照明系統可以根據設置時間和外界環境光、聲的變化自適應地調整照明系統的工作狀態，實現對照明系統的動態化管理。本系統還可以應用于公共場所的照明，具有成本低、操作方便、易于擴展功能等特點，最大限度地節約電力能源。

第二篇：智能照明控制系統與節能

智能照明控制系統與節能

目 錄

一、智能照明概念及意義.......................................................................................................3

二、智能照明控制系統構成...................................................................................................4

三、智能照明與常規照明系統的區別...................................................................................8

四、智能照明控制系統與BAS比較.....................................................................................10

五、照明的節能空間.............................................................................................................10

六、智能照明控制方式.........................................................................................................12

七、調光原理及光源選擇.....................................................................................................13

八、智能照明控制系統網絡.................................................................................................16

九、智能照明控制系統設置注意事項.................................................................................18

十、智能照明控制系統驗收事項.........................................................................................19

一、智能照明概念及意義

智能照明系統是指利用計算機、網絡技術、無線通訊數據傳輸、電力載波通訊技術、計算機智能化信息處理技術、傳感技術及節能型電器控制等技術組成的分布式無線或有線控制系統，通過預設程序的運行，根據某一區域的功能、每天不同的時間、室外光亮度或該區域的用途來自動控制照明。

照明控制系統是一個總線型式或局域網型式的智能控制系統。所有的單元器件均內置微處理器和存儲單元，并由信號總線連接成網絡，每個單元均可分配唯一的單元地址。當有輸入時，輸入單元首先將其轉變為總線信號，然后在控制系統總線上廣播，所有的輸出單元接收信號后進行判斷，繼而控制相應回路輸出。

智能照明意義有：

1、節能：當前我國的宏觀經濟建設中，節電節能的任務越來越緊迫。智能照明系統借助各種不同的'智能設置'控制方式和控制元件，對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和管理來實現最大的節能效果。

2、延長燈具壽命：無論是熱輻射光源，還是氣體放電光源，電網電壓的波動是光源損壞的一個主要原因。智能照明系統可以有效抑制電網電壓的波動，通過系統對電壓的限定和軛流濾波等功能，避免過電壓和欠電壓對燈具的損害。另外，智能照明系統還可以利用軟啟動和軟關斷技術，避免沖擊電流對光源的損害。

3．改善照明質量：智能照明系統以調光模塊控制面板代替傳統的平開關控制燈具，可以整體的控制各房間內照度值，提高照度均勻性。同時，智能照明系統也可以避免頻閃效應。

4．實現多種照明效果：智能照明系統易于實現多種照明場景控制方案，按不同時間、不同用途、不同效果采用相應的預設置場景進行控制，可以達到豐富的藝術效果。

5．管理維護方便：智能照明控制系統對照明的控制是以模塊式的自動控制為主，手動控制為輔，照明預置場景的參數以數字式存儲在可擦除可編程ROM中，這些信息的設置和更換十分方便，加上燈具壽命的大大提高，使照明管理和設備維護變得更加簡單。

二、智能照明控制系統構成

智能照明控制系統，品牌較多，常見品牌有： 澳洲邦奇、ABB的I-BUS、奇勝的C－BUS、路創（LUTRON）、WIELAND、e-bfb、瑞朗、百分百照明、清華同方、索博、海爾等。其控制系統的構成基本相同，微有差異，通常由調光模塊、開關模塊、控制面板、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器、編程插口、時鐘管理器、手持式編程器和PC監控機等部件組成。

下圖是用數據通訊線手牽手聯接起來組成的典型智能照明控制系統構成圖。

系統網絡結構圖

1.PC監控機

PC監控機一般設置在智能照明管理中心,通常具有如下功能： 管理及設定功能：在計算機操作平臺上完成日常的運轉與管理工作。根據集成管理軟件中每日的預定時間表、每年的預定日程表以及假期、特定日期的安排表等進行時間程序編程，提供全年的照明計劃安排表。

統計功能：根據軟件提供的關于照明系統的運行時間、照度值等參數的匯總報告(區別各照明場所內各照明回路)來統計照明燈具的運行時間、照度水平等，控制功能：實現對各照明分區的照明回路的照明自動控制，自動調節室內照度，并維持在設定值上，通過圖形化界面以鼠標單擊的方式可靈活地修改各照明回路的開關控制和照度的連續調節。根據統計數據，結合軟件中預置的工作循環程序表，自動切換各照明回路燈具的運行，從而均衡各照明回路的燈具的運行時間，并根據匯總報告定期對燈具進行維護檢修，延長燈具的使用壽命。

診斷及故障報警功能：能自動檢查負載狀態，檢查壞燈、少燈，保護裝置狀態，故障自動報警、自動切斷電路；MCB跳閘報警等.圖像處理功能，可實現動靜探測、圖形操作等。2．調光模塊

用于對燈具進行調光或開關控制，能記憶多個預設置燈光場景，不因停電而被破壞，調光模塊按型號不同其輸入電源有三相、也有單相，輸出回路功率有2安、5安、10安、16安、20安等，輸出回路數也有1、2、4、6、12等不同組合供用戶選用。有些調光模塊控制燈具亮度采用了軟啟動方式，即漸增漸減方式，這樣的調節方式能防止電壓突變對燈具的沖擊,同時使人的視覺十分自然地適應亮度的變化，沒有突然變化的感覺。有些調光模塊輸入電源有一個由微處理機控制的RMS電壓調節技術，確保輸出電壓穩定，不會對負載回路產生過壓。

3．開關模塊

用繼電器開關輸出的控制模塊。這種模塊主要用于實現對照明的智能開關管理，適用于所有對照明智能化開關管理的場所，如辦公區域、大型購物中心、道路景觀、體育場館、建筑物外墻照明等等。開關模塊具有按序啟動功能，避免燈具集中啟動時的浪涌電流。一些模塊自帶電流檢測功能，可檢測照明輸出回路實時電流值并可真實記錄燈具的運行時間。

4．場景切換控制面板

由各照明回路不同的亮暗搭配組成的某種燈光效果，稱之為場景。使用者可以通過選擇面板上不同的按鍵來切換不同的場景。

5．智能傳感器

智能傳感器有較多種類,其傳感原理基本利用了紅外線、超聲波、光敏元件、聲音等或上述物理量的組合，用于識別有無人進入房間、照度動態檢測、遙控接收等。

6．時鐘管理器

時鐘管理器用于提供一定時間內（周、月、年）內各種復雜的照明控制事件和任務的動作定時。它可通過按鍵設置，改變各種控制參數。

7．液晶顯示觸摸屏

液晶顯示觸摸屏，可圖文同時顯示，可根據用戶需要產生模擬各種控制要求和調光區域燈位亮暗的圖像，用以在屏幕上實現形象直觀的多功能面板控制。這種面板既可用于就地控制，也可用作多個控制區域的監控。

8．手持式編程器

手持式編程器，管理人員只要將手持編程器插頭插入編程插口即能與Dynet網絡連接，便可對樓宇的任何一個樓層、任何一個調光區域的燈光場景進行預設置、修改或讀取并顯示各調光回路現行預置值。

三、智能照明與常規照明系統的區別

1.線路系統區別 1.1單控電路系統的區別

傳統照明單控電路特點：a.控制開關直接接在負載回路中；b.當負載較大時，需相應增大控制開關的容量；c.當開關離負載較遠時，大截面電纜用量增加；d.只能實現簡單的開關功能。

總線式智能照明系統單控電路特點：a.負載回路連接到輸出單元的輸出端，控制開關用總線與輸出單元相連。負載容量較大時僅考慮加大輸出單元容量，控制開關不受影響；b.開關距離較遠時，只須加長控制總線的長度，節省大截面電纜用量；c.可通過軟件設置多種功能（開/關、調光、定時等）。

1.2雙控電路系統區別

傳統照明雙控電路特點：a.實現雙控時用兩個單刀雙置開關，開關之間連接照明電纜；b.進行多點控制時開關之間的電纜連線增多，使線路安裝變得非常復雜，工程施工難度增大。

總線式智能照明系統雙控電路特點：a.實現雙控時只需簡單地在控制總線上并聯上一個開關；b.進行多點控制時，依次并聯多個開關，開關之間僅用一條總線連接，線路安裝簡單、省事?？刂葡到y區別 2.1控制方式區別

a.傳統控制采用手動開關，必須一路一路地開或關；b.智能照明控制采用低壓2次小信號控制，控制功能強、方式多、范圍廣、自動化程度高，而且安全，通過實現場景的預設置和記憶功能，操作時只須按一下控制面板上某一個鍵即可啟動一個燈光場景，各照明回路隨即自動變換到相應的狀態。上述功能也可以通過其他界面如遙控器等實現。

2.2照明方式區別

a.傳統控制方式單一，只有開和關；b.智能照明控制系統可以采用“調光模塊”，通過光源的調光在不同使用場合產生不同燈光效果，營造出不同的舒適氛圍。

2.3管理方式區別 a.傳統控制對照明的管理是人為化的管理；b.智能控制系統可實現自動化管理，通過分布式網絡，只需一臺計算機就可實現對整幢大樓的管理。

四、智能照明控制系統與BAS比較

照明控制系統在建筑物的自動化系統BAS中是一個子系統，照明控制系統與BAS系統之間應如何相連呢？有些綜合控制系統把空調、保安、照明等設備都包含在一起進行控制，不再設置專業的照明控制系統，盡管這種控制系統可對照明燈實現定時開關，對各個區域進行調控。但這種控制方式有它的局限性，它的控制器模塊性能、功能都比較簡單，輸出功率小、回路少，燈路以開關控制為主，即使有調光其調光功能和技術上都很簡單，照明燈調光后的場景效果不如專業的照明控制系統優良，而且這種綜合控制的系統往往以中央監控為主，缺乏現場調控手段，這會對操作使用帶來許多不便之處，另外一個問題是所有系統的信息都在一條單一控制總線上傳輸，造成各控制器之間的干擾也會較多，影響整個系統的穩定性。

五、照明的節能空間

照明的節能空間，主要體現在以下幾個方面：

1.出入口、走道、樓道、衛生間等公共場所，傳統照明為長明燈。

2.傳統照明，燈或者處于全開狀態，或者為關閉狀態，而不是按照使用功能的不同、天然光亮的不同，使燈發出明暗程度不同的光通量。

3.進行照明設計時，由于需要考慮維護系數，使得初始照度高于照度標準要求的30%左右,造成不必要的能源浪費。

4.大開間活動場所，由于活動規模不同、活動內容不同，需要不同的照明范圍、照度要求，但傳統照明僅依賴人為管理，造成較多的不必要的照明。

5.傳統照明，尤其是靠近電源點、經常在夜晚工作的照明，經常工作于電網電壓波動時，尤其是電網電壓增加時，產生額外的耗電。下圖為高壓鈉燈電壓-功率曲線。

具體到不同照明載體，實現節能的手段分別敘述如下： 1.走廊、門廳等公共場所的照明控制

1.1 公共建筑如學校、辦公樓、賓館、商場、體育場館、影劇院、候機廳、候車廳及工業建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明宜采用集中控制并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制措施。

1.2 住宅建筑等的樓梯間、走道的照明宜采用節能自熄開關。節能自熄開關宜采用紅外移動探測加光控開關。

1.3 旅館的門廳、電梯大堂和客房層走廊等場所采用夜間定時降低照度的自動調光裝置。1.4醫院病房走道夜間應采取能關掉部分燈具或降低照度的控制措施。

2.會展中心、博物館、美術館等功能性要求較高的場所，適應不同種類、不同規模會展活動，照度要求不同，活動空間不同，應采用智能照明分區域多場景集中控制，使照明與環境照明要求相協調。

3.傳統車庫照明系統長期開啟，浪費電力，也縮短了照明燈的使用壽命。通過對進出口人、車檢測，行車線路判斷，開啟沿途車道及對應車位燈光，人行路線燈光，可以有效節約車庫照明用電

4.大開間辦公室、圖書館、廠房等宜采用智能照明控制系統，設置適當的動靜探測器，在有自然采光區域宜采用恒照度控制，靠近外窗的燈具隨自然光線的變化自動開閉該區域內的燈具保證室內照明的均勻和穩定。

5.體育場館比賽場地賽事項目類型不同，照度要求不同；賽事規模、觀眾人數不同，照明區域不同。應采用智能照明分區域多場景集中控制，與照明要求協調。

6.候機廳、候車廳、港口等大空間場所應采用集中控制并按天然采光狀況及具體需要采取調光或降低照度的控制措施。

7.影劇院、多功能廳、報告廳、會議室及展示廳等，由于其場景不同，照度需求不同，宜采用調光控制。

8.道路照明控制

8.1道路照明應根據所在地區的地理位置和季節變化合理確定開關燈時間, 并應根據天空亮度變化進行必要修正。宜采用光控和經緯時控相結合的智能控制方式，有條件時采用集中遙控系統。

8.2道路照明采用雙光源時在“半夜”應能關閉一個光源，采用單光源時宜采用恒功率及功率轉換控制在“半夜”能轉換至半功率率運行。

9.景觀照明的控制

9.1設置平日、周日、一般節日、重大節日場景控制模式，9.2定時開關燈。

六、智能照明控制方式

智能照明控制手段多樣，分述如下。1．定時控制

通過時鐘管理器、定時器等電氣元件，實現對各區域內用于正常工作狀態的照明燈具時間上的不同控制。定時控制有兩種，一種是相對時間間隔來控制，一種是根據天文時間控制。

2．開關控制

由控制中心自動或就地控制面板對燈光進行啟閉控制。

3、調光控制

由控制中心自動或就地控制面板對燈光進行調光控制。4.照明亮度自動調節控制

利用照度動態檢測器等電氣元件，通過開關控制或調光控制，實現對照明燈具的自動控制，使該區域內的照度不會隨日照等外界因素的變化而改變，將照度自動調整到最適宜的水平。（人工照度=照度標準-天然照度）

5．場景控制

通過每個調光模塊和控制面板等電氣元件，對各區域內正常工作狀態的照明區域的場景切換控制。6．動靜探測控制

通過每個調光模塊和動靜探測器等電氣元件，實現對各區域內正常工作狀態的照明燈具的自動開關控制。

7．手動遙控器控制 在正常狀態下通過紅外線遙控器，實現對各區域內照明燈具的手動控制和區域場景控制。8.自然光源利用控制

調節有控光功能的建筑設備(如百頁窗簾)來調節控制天然光，還可以和燈光系統連動。當天氣發生變化時，系統能夠自動調節，無論在什么場所或天氣如何變化，系統均能保證室內的照度維持在預先設定的水平。

9.應急照明控制

智能照明控制系統對特殊區域內的應急照明實現控制，使得在正常狀態時按一般工作照明燈具進行控制，應急狀態時自動解除應急照明燈具智能控制，按照應急照明工作模式運行。

七、調光原理及光源選擇

各類光源的調光方式大致有以下幾類。

1、脈沖寬度調制（PWM）調光法

2、這種調光控制法是利用調節高頻逆變器中功率開關管的脈沖占空比，從而實現燈輸出功率的調節，工作頻率一般在20-150kHz。

2、改變半橋逆變器供電電壓調光法

利用改變半橋逆變器供電電壓的方法實現調光。

3、脈沖調頻調光法

脈沖調頻調光法（PFM）也是常用的調光方法。如果高頻交流電子鎮流器的開關工作頻率增加，則鎮流電感的阻抗增加，這樣流過鎮流電感的電流就會下降，導致流過燈負載的電流下降，從而實現調光。開關頻率降低是在負荷電流增加的方向；開關頻率升高是朝負荷電流減小的方向。

4、脈沖調相調光法

利用調節半橋逆變器中兩個功率開關管的導通相位的方法來調節熒光燈輸出功率，從而達到調光的目的。

5、可控硅相控調光法 可控硅相控（斬波法）調光。

不同光源，性能不同，發光原理不同，需要采用不同的調光方案。

高壓鈉燈、金鹵燈調光：調光類型常用脈寬調制、變頻調節；工作頻率20-100kHz，電子鎮流器與燈最大距離：15米；調光范圍：高壓鈉燈一般為輸出功率50%~100%（光通量約30%~100%）。金屬鹵化物燈輸出功率60%~100%（光通量約45%~100%）。調光HID燈電子鎮流器，在燈啟動3~5分鐘內，必須滿功率工作，否則會出現燈管早期發黑現象，影響燈的使用壽命。調光HID燈電子鎮流器在設計時應注意，在燈啟動時，不論是什么狀態，電子鎮流器在3~5分鐘內應自動工作在滿功率輸出。

日光燈、節能燈調光：常用脈沖寬度調制（PWM）調光法，改變半橋逆變器供電電壓調光法，脈沖調頻調光法，脈沖調相調光法。白熾燈、鹵素燈（石英燈）調光：常用可控硅相控調光法。LED調光：線性調光、PWM調光、可控硅相控調光、三基色調光。調光信號按控制接口控制信號性質可分成三種：

1.1-10V模擬量接口。1-10V接口的控制信號是直流模擬量，信號極性有正負之分，按線性規則調節燈的亮度，調光時一旦當控制信號觸發，鎮流器啟動光源，首先被激勵點燃到全亮，然后再按控制量要求調節到相應亮度，按IEC929標準，每個鎮流器的最大工作電流為1mA。

2.數字信號接口（DSI）。DSI接口（Digital Signal interface）鎮流器的控制信號是用數字信號曼徹斯特編碼（Manchester Code），信號沒有極性要求，信號在控制線上傳輸和同步方式比較可靠，調光按指數函數方式調光，這種鎮流器被觸發啟動后，熒光燈亮度可以從0開始調整到控制信號所指定的亮度，這對劇場類熒光燈調光應用十分適合，另外DSI還可以通過信號命令，在電子鎮流器內部對進入鎮流器的220V主電源進行開關切換控制，當熒光燈被關閉熄滅后，鎮流器可自動切斷220V主電源以節省能源消耗。還可省掉調光器經過開關控制的主電源線連接，而直接與220V主電源線連接，也可節省系統成本。

3.數字可尋址燈光接口（DALI）。DALI數字式可尋址燈光接口（Digital Addressable Lighting Interface）鎮流器，是當前最新型的可調光熒光燈鎮流器，1999年Philips，ORSAM，Tridonic等公司共同制訂了DALI的工業標準，納入IEC929，保證不同的制造廠生產的DALI設備能全部兼容。DALI是一個數據傳輸的協議，通過熒光燈調光控制器（作為Master）可對每個鎮流器（作為Slave）分別尋址，這意味調光控制器可對連在同一條控制線上的每個熒光燈的亮度分別進行調光，一個單段DALI數據控制線上可對64個鎮流器分別編址，每個鎮流器內可設置16個燈光場景，同一個鎮流器還可以編在一組或在多個組，最大編數組為16，于是一個DALI系統可控制多達1000個鎮流器。

智能照明系統選擇光源時，除了需要注意選擇高光效的光源，還需要注意光源的以下特性： 1.光源的啟燃與再啟燃時間

電光源的啟燃時間是指光源接通電源到光源達到額定光通量輸出所需的時間。熱輻射光源、半導體發光光源與氣體放電光源有差異。電光源的再啟燃時間是指正常工作著的光源熄滅后再將其點燃所需要的時間。

2.電壓降低或上升對壽命的影響。3.開關次數對壽命的影響。4.光源的可調光幅度。

5.電流與光效的關系。如，LED芯片電流下降時，光效升高。LED燈具對電壓變化敏感性不大。6.光源的配件，如日光燈需配可調光電子鎮流器，同時注意調光接口類型。綜合以上幾個方面，我們可以將不同的光源及配件組合，分類為：可調光光源、宜調光光源、不宜調光光源、不可調光光源、宜控光源、不宜控光源。

八、智能照明控制系統網絡

智能照明控制系統的信號傳輸方式，有光纖傳輸、雙絞線傳輸、低壓電力載波傳輸、無線射頻傳輸、GPRS傳輸。建筑內智能照明信號傳輸常用雙絞線，并以RS485通信端口連接形成總線，這是一種比較成熟可靠、成本比較低廉的傳輸方式。

RS485總線制網絡結構有總線型、樹型、星型，不應出現環型。總線（控制回路）電壓一般為DC24V。

如上圖，是某品牌產品的系統框圖。網絡由多個子網組成，每個子網內最多有64個功能單元，控制回路數最多為255個。網絡內傳輸距離最多為1000m。超過任何條件，都需要通過增設網橋的方式增加子網。

網橋具有物理連接隔離與信息過濾功能，使得系統各部分之間不會相互影響。

連接各元器件的系統總線，一般采用非屏蔽5類4對對絞線。計算機局域網中的雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)兩大類：STP外面由一層金屬材料包裹，以減小輻射，防止信息被竊聽，同時具有較高的數據傳輸速率，但價格較高，安裝也比較復雜;UTP無金屬屏蔽材料，只有一層絕緣膠皮包裹，價格相對便宜，組網靈活。除某些特殊場合(如受電磁輻射嚴重、對傳輸質量要求較高等)在布線中使用STP外，一般情況下我們都采用UTP?，F在使用的UTP可分為3類、4類、五類和超五類四種。其中：3類UTP適應了以太網(10Mbps)對傳輸介質的要求，是早期網絡中重要的傳輸介質;4類UTP因標準的推出比3類晚，而傳輸性能與3類UTP相比并沒有提高多少，所以一般較少使用;五類UTP因價廉質優而成為快速以太網(100Mbps)的首選介質。

各個不同品牌產品組網結構大體相同。系統設計時要注意其開放性和互連性，即是否有統一標準的接口，這樣不同廠商的產品可以互連，具有互操作性。

下圖為工程案例，分別為照明控制系統圖及照明平面圖。

九、智能照明控制系統設置注意事項

1． 網絡考慮一定的擴展余量（包括子網的系統元件擴展和網絡的擴展）。

2． 足夠的弱電工作電源，注意系統電源數量或總線電源容量及一些帶電源模塊產品的容量和數量限制。

3． 最少一個系統時鐘。

4． 總線布線時不宜與強電電線（電纜）共用同一線槽或管。5． 按照產品說明要求在每個網段設置終端器。6． 每個網段單元的數量不超過產品限制。7． 每個網段控制回路的數量不超過產品限制。8． 系統總線的總長度不超過產品限制。9． 避免不必要的輸入模塊重復設置。

10． 對于大面積的燈光照明，帶控制單元的配電箱盡量分散安裝且靠近燈具，以節省強電電纜。11． 動靜探頭、亮度傳感器避免安裝在灰塵環境。

12． 各配電箱、系統元器件注意避免安裝在潮濕環境，必要時采取相應的防水、防塵措施。

十、智能照明控制系統驗收事項

驗收時需要按照以下順序逐項檢查：

1.控制柜安裝固定和主供電電源的布設是否符合設計要求。

2.對應各負載回路，檢查回路號、回路功率、燈具類型、燈具數量、回路具體位置。3.檢測回路是否正常，是否存在開路、短路，工作電流是否正常。4.信號線的安裝檢測 5.負載線接模塊輸出檢測 6.系統通電安全檢測 7.通電系統運行調試 8.用戶場景、控制要求檢測

第三篇：智能led照明控制系統設計說明書(精)

目錄

1.引言??????????????????????????????2 2.方案論證????????????????????????????3 2.1方案一???????????????????????????5 2.2方案二???????????????????????????6 2.3各方案的比較................................錯誤！未定義書簽。

3.各電路設計和論證..................................................6 3.1 電源電路的方案設計與論證....................................6 3.2信號采集部分電路的設計和論證.................................7 3.3單片機部分電路的設計和論證..................................12 3.4輸出部分電路的設計和論證....................................14 4.軟件設計........................................................15 4.1程序流程....................................................15 4.1.1系統主程序流程圖......................................15 4.1.2傳感器子程序流程圖....................................16 4.2程序........................................................17 4.2.1主程序................................................17 4.2.2定時器中斷子程序......................................18 4.2.3數據處理程序..........................................18 4.2.4 ADC0809連續對2個通道采樣程序........................19 5．軟硬件系統的調試................................................19 5.1硬件調試....................................................19 5.2軟件調試....................................................19 6． 附錄...........................................................20

7．參考文獻........................................錯誤！未定義書簽。高亮度LED 樓道照明燈電路的設計

摘要：本系統以單片機80C51為核心部件，利用光線度檢測技術、光電傳感器接收技術并

配合一套獨特的軟件算法實現了路燈自動開關、聲光控制電路等功能。在系統設計過程中，聯系實際路燈狀況，力求硬件線路簡單，元件價格經濟，充分發揮軟件編程方便靈活的特點，來滿足系統設計要求。

關鍵詞：單片機、光明二極管、話筒、A/D轉換器、傳感器。1．引言

隨著電子技術的迅猛發展，單片機技術已滲透到航天、國防、工業。農業、日常生活等各個領域，成為當今世界科技現代化不可缺少的重要工具和強有力武器。用單片機研制的各個智能化測量控制儀表周期短、成本低，在一起、儀表與機電一體化產品的設計中具有明顯的優勢。這次用單片機設計制作一個走廊路燈控制系統。

光控電路有著廣泛的應用。比如城市中的路燈或樓道照明等一般都是由人工操作的, 如果采用光控電路, 根據光線的強弱來自動開啟和關閉照明燈, 做到無人自動控制, 可以減輕工人的勞動強度, 有效的節約能源。但光控電路有其缺陷, 就是夜晚無光線的時候, 照明燈將一直工作著, 這樣會造成資源的浪費, 也會縮短照明燈的壽命。

這時若在光控電路的基礎上添加一個聲控電路, 使得照明電路在無光線的時候, 只受聲音的控制, 當有腳步聲或其它較強聲響的時候, 照明電路自動工作。當聲音消失的時候, 照明燈自動熄滅, 這就需要在光控電路和聲控電路聯合工作的條件下添加一個延時電路, 使照明燈點亮后, 延時一定時間后自動熄滅。

以上電路的設計非常簡單，是通過RC 震蕩來完成電路的延時作用，它沒有經過單片機的控制，所以電路完成的功能有限而且也不是非常穩定，所以我們把單片機加入走廊路燈控制電路能使得電路更加的完美和穩定。如果在此電路基礎上加入ADC0809轉換器就可以拓展單片機的作用，使得電路的功能得到進一步的提升，達到本課題的設計要求。

使用這種照明電路, 人們就不必在黑暗中摸索開關, 也不必再擔心點長明燈費電和損壞燈泡了。夜間只要有腳步聲或其它較強的聲響時, 燈便自動點亮, 延時一定時間后自動熄滅。特別適用自動控制路燈照明以及走廊和樓道等處的短時照明。

聲光控燈在市場上是很常見的，我們生活中也有很多單位用著這種燈，在樓道上，在門廳口，以及在各種人員流動不太頻繁也不太稀少的地方，其原理是：利用聲音與光來共同控制燈的明滅，當白天時(光線比較強烈時 即便有再強的聲音，燈也不會亮，而當夜晚時(光線達到臨界狀態時 聲控裝置才會真正的被啟動年，而這時，就是這種“聲光控燈”大顯身手的時候。即，當有聲音響動的時候，燈才會亮起來，如果是人們活動，則有很強的適應性與活動性，當沒人活動的時候，也不會造成無端的能源浪費。如果與普通的手動燈比較，當人在黑暗中的時候，很難找到開關的位置，亂找不一定能找到，甚至有時候會傷害到自己的人身安全(在黑暗中找不到方向，亂撞很可能會撞上對人體有害的東西，比如被硬物絆倒被摔傷，碰到尖銳的東西被割傷等，而對于聲光控燈來說，人們只需要造出某種聲音，比如拍手，大喊一聲等，就可以啟動聲光控控制燈，從而辦完自己想辦的事情(要延長燈的亮著的時間得要在適當的時刻發出聲音即延續。

圖1 聲光控延時開關的電路原理圖

為了使聲光控開關在白天開關斷開，即燈不亮，由光敏電阻rg 等元件組成光控電路，r5和rg 組成串聯分壓電路，夜晚環境無光時，光敏電阻的阻值很大，rg 兩端的電壓高，即為高電平間t=2πr8c3，改變r8或c3的值，可改變延時時間，滿足不同目的。vd3和vd4構成兩級整形電路，將方波信號進行整形。當c3充電到一定電平時，信號經與非門vd3、vd4后輸出為高電平，使單向可控硅導通，電子開關閉合；c3充滿電后只向r8放電，當放電到一定電平時，經與非門

畢業設計說明書（論文）

vd3、vd4輸出為低電平，使單向可控硅截止，電子開關斷開，完成一次完整的電子開關由開到關的過程。

二極管vd1～vd4將交流220v 進行橋式整流，變成脈動直流電，又經r1降壓，c2濾波后即為電路的直流電源，為bm、vt、ic 等供電。

用聲光控延時開關代替住宅小區的樓道上的開關，只有在天黑以后，當有人走過樓梯通道，發出腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮，提供照明，當人們進入家門或走出公寓，樓道燈延時幾分鐘后會自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，可以達到節能的目的。聲光控延時開關不僅適用于住宅區的樓道，而且也適用于工廠、辦公樓、教學樓等公共場所，它具有體積小、外形美觀、應用廣泛、工作可靠等優點。

2.1.1.單片機控制部分電路

單片機控制模塊：單片機選用我們常用的AT89C51。無論是信號采集還是信號輸出都要經過單片機的出來。另外定時也是通過單片機的定時來做，這樣可以減少外部元器件的數量。

2.1.2.信號采集部分電路的設計

判斷外界光線采用光敏電阻，利用集成運放LM324將電阻輸出的電壓轉換成TTL 電平以供單片機處理。檢測外界聲音的使用微型話筒，信號處理方法和光敏電阻出來的信號處理方法類似，并且下文有詳細的介紹，在這里就不多作介紹。

系統組成框圖如圖2所示：

圖2 信號采集部分電路系統組成框圖

光敏電阻接在P1.0上，話筒接在P1.1上，繼電器接在P1.2上，蜂鳴器接在P1.3上。房單片機運行時，單片機會不停的掃描P1.0和P1.1口上的邏輯狀態。當發現這兩個IO 口發生改變時，立即使判斷是光敏電阻發生的信號，還是

話筒的信號。發送在P1.2或者P1.3IO 口上輸出控制信號區控制繼電器動作或者控制蜂鳴器蜂鳴。如果是要打開路燈，那么單片機的內部定時器就開始工作每當定時時間到了以后就會立即關閉路燈。這就是方案二的工作過程。

2.2 方案二

用A/D轉換器ADC0809，由單片機去判斷外界的環境。2.2.1方案二

方案二的組成框圖如圖3所示

方案二的主體電路和方案一類似，但是方案二中比方案一多了一個AD 轉換器ADC0809，光敏二極管或者話筒輸出的信號不是直接輸入到單片機，而是經過ADC0809轉換成數字信號，然后再輸入到單片機。方案二中單片機收到的是經過簡單判斷的光線或者聲音信號了，這種工作狀態單片機永遠只知道兩種狀態。而方案二單片機可以具體的知道外界光線的強弱或者外界的聲音大小。這樣方案二在處

理輸入信號上更具有優勢。同時由于加入ADC0809轉換器，可以對輸入的光線信號和聲音信號從模擬量到數字量的轉換，這樣可以具體的判斷出外界的環境情況，可以知道外界光線的具體強度大小和外界具體聲音的強弱，這樣使得走廊路燈具有功能更加強大的只能控制，開燈外界光線的強度和關燈外界光線的強度有一個差值，同樣開燈外界聲音的大小和關燈外界聲音的大小也具有一個差值，具有降低誤差的功能。

2.3兩個方案比較

在這兩個方案中方案一運用了單片機，定時通過單片機的內部定時器來完成，電路有了邏輯分析的能力，由于該方案前面的輸入只有0和1兩種狀態所以該電路在處理光線或者聲音在臨界狀態不斷變化的情況會遇到比較大的麻煩，所以設計出方案二，方案二是用ADC0809可以由單片機去判斷外界的環境是什么樣子的，方案一處理不了的情況。所以放棄了方案一而選擇了方案二。

3各電路設計和論證

下面詳細對本次畢業設計所考慮的方案進行初步的論證和簡要的分析。3.1 電源電路的方案設計與論證

由于但路中需要12V 和5V 兩種電壓，所以分別采用三端穩壓器7812和7805 圖3 方案二的組成框圖

新余學院 畢業設計說明書（論文）圖5 光信號采集部分電路 聲音信號部分電路： 由于話筒必須和一個10K 的電阻串聯接到5V 的電壓才能有信號的輸出，所以話筒的信號輸出電路的形式如圖6所示。由于輸入信號有很大的直流部分，所以必須使用一個隔離電容C6將直流成分隔離掉，然后送入到三極管Q3,Q4進行信號的初步放大。下面的處理電路和光線信號的處理電路相同，最終也是輸出一個0-5V 的電壓，最后送入到單片機進行處理。圖6 聲音信號部分電路

A/D轉換工作原理：

A/D轉換器是用來通過一定的電路將模擬量轉變為數字量。

模擬量可以是電壓、電流等電信號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號。但在A/D轉換前，輸入到A/D轉換器的輸入信號必須經各種傳感器把各種物理量轉換成電壓信號。

A/D轉換后，輸出的數字信號可以有8位、10位、12位和16位等。A/D轉換器的工作原理

主要介紹以下三種方法：逐次逼近法、雙積分法、電壓頻率轉換法。

在集成電路器件中普遍采用逐次逼近型，現簡要介紹下逐次逼近型A/D轉換的基本工作原理。

逐次逼近法

逐次逼近式A/D是比較常見的一種A/D轉換電路，轉換的時間為微秒級。采用逐次逼近法的A/D轉換器是由一個比較器、D/A轉換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成，如圖3.2.3.1所示。

基本原理是從高位到低位逐位試探比較，好像用天平稱物體，從重到輕逐級增減砝碼進行試探。

逐次逼近法轉換過程是：初始化時將逐次逼近寄存器各位清零；轉換開始時，先將逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A轉換器，經D/A轉換后生成的模擬量送入比較器，稱為Ｖo，與送入比較器的待轉換的模擬量Ｖi 進行比較，若Ｖo<Ｖi，該位1被保留，否則被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位為1，將寄存器中新的數字量送D/A轉換器，輸出的 Ｖo 再與Ｖi 比較，若Ｖo<Ｖi，該位1被保留，否則被清除。重復此過程，直至逼近寄存器最低位。轉換結束后，將逐次逼近寄存器中的數字量送入緩沖寄存器，得到數字量的輸出。逐次逼近的操作過程是在一個控制電路的控制下進行的。

ADC0809簡介: 1．主要特性：8路8位A ／D 轉換器，即分辨率8位；具有轉換起停控制端；轉換時間為100μs ；單個＋5V 電源供電；模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點和滿刻度校準；工作溫度范圍為-40～＋85攝氏度 ；低功耗，約15mW。

圖7 ADC0809內部結構

2．模擬信號輸入IN0～IN7： IN0-IN7 為八路模擬電壓輸入線，加在模擬開關上，工作時采用時分割的方式，輪流進行A/D 轉換。

3．地址輸入和控制線 ：地址輸入和控制線共4 條，其中ADDA、ADDB 和ADDC 為地址輸入線，用于選擇IN0-IN7 上哪一路模擬電壓送給比較器進行A/D 轉換。ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當ALE 線為高電平時，ADDA、ADDB 和ADDC 三條地址線上地址信號得以鎖存，經譯碼器控制八路模擬開關通路工作。

4．數字量輸出及控制線（11 條）：START 為“啟動脈沖”輸入線，上升沿清零，下降沿啟動ADC0809 工作。EOC 為轉換結束輸出線，該線高電平表示AD 轉換已結束，數字量已鎖入“三態輸出鎖存器”。D0-D7 為數字量輸出線，D7 為最高位。ENABLE 為“輸出允許”線，高電平時能使D0-D7 引腳上輸出轉換后的數字量。

5．電源線及其他（5 條）：CLOCK 為時鐘輸入線，用于為ADC0809 提供逐次比較所需，一般為640kHz 時鐘脈沖。Vcc 為+5V 電源輸入線，GND 為地線。+VREF 和-VREF 為參考電壓輸入線，用于給電阻網絡供給標準電壓。+VREF 常和

VDD 相連，-VREF 常接地。ADC0809 芯片性能特點: 是一個逐次逼近型的A/D 轉換器, 外部供給基準電壓;單通道轉換時間116us ；分辨率為8 位, 帶有三態輸出鎖存器, 轉換結束時, 可由CPU 打開三態門, 讀出8 位的轉換結果;有8 個模擬量的輸入端, 可引入8 路待轉換的模擬量。ADC0809 的數據輸出結構是內部有可控的三態緩沖器, 所以它的數字量輸出信號線可以與系統的數據總線直接相連。內部的三態緩沖器由OE 控制, 當OE 為高電平時, 三態緩沖器打開, 將轉換結果送出;當OE 為低電平時, 三態緩沖器處于阻斷狀態, 內部數據對外部的數據總線沒有影響。因此, 在實際應用中, 如果轉換結束, 要讀取轉換結果, 則只要在OE 引腳上加一個正脈沖,ADC0809 就會將轉換結果送到數據總線上。在本系統中ADC0809 在電路中的連接如下圖所示，在模擬量之前加入濾波電路是為了使采集數據更加準確，對于模擬輸入通道，還需要采用一些消除干擾的措施，這點將在下一小節提到ADC0809是帶有8位A/D轉換器、8路多路開關以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS 組件。它是逐次逼近式A/D轉換器，可以和單片機直接接口。

6．ADC0809的內部邏輯結構

由下圖可知，ADC0809由一個8路模擬開關、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉換器和一個三態輸出鎖存器組成。多路開關可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉換器進行轉換。三態輸出鎖器用于鎖存A/D轉換完的數字量，當OE 端為高電平時，才可以從三態輸出鎖存器取走轉換完的數據。

圖8 ADC0809的內部邏輯結構 7．ADC0809引腳結構 ADC0809各腳功能如下： D7-D0：8位數字量輸出引腳。IN0-IN7：8位模擬量輸入引腳。VCC ：+5V工作電壓。GND ：地。

REF（+）：參考電壓正端。REF（-）：參考電壓負端。START ：A/D轉換啟動信號輸入端。ALE ：地址鎖存允許信號輸入端。（以上兩種信號用于啟動A/D轉換）.EOC ：轉換結束信號輸出引腳，開始轉換時為低電平，當轉換結束時為高電平。

OE ：輸出允許控制端，用以打開三態數據輸出鎖存器。CLK ：時鐘信號輸入端（一般為500KHz）。A、B、C ：地址輸入線。8．外部特性（引腳功能）

ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖13．23所示。下面說明各引腳功能。

IN0～IN7：8路模擬量輸入端。2-1～2-8：8位數字量輸出端。

ADDA、ADDB、ADDC ：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路 ALE ：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。

START ： A／D 轉換啟動信號，輸入，高電平有效。

EOC ： A／D 轉換結束信號，輸出，當A ／D 轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）。

OE ：數據輸出允許信號，輸入，高電平有效。當A ／D 轉換結束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態門，輸出數字量。

CLK ：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。REF（+）、REF（-）：基準電壓。Vcc ：電源，單一＋5V。

GND ：地。

9．ADC0809的工作過程是：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START 上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動 A／D 轉換，之后EOC 輸出信號變低，指示轉換正在進行。直到A ／D 轉換完成，EOC 變為高電平，指示A ／D 轉換結束，結果數據已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當OE 輸入高電平時，輸出三態門打開，轉換結果的數字量輸出到數據總線上。

ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0－5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。

在本課題設計中ADC0809的通道選擇是通過A7、A8、A9來選擇的，A7、A8、A9與通道選擇關系為：

光信號從IN0輸入，聲音信號從IN1輸入，所以光信號的A/D轉換地址70FFH，聲音信號A/D轉換地址71FFH。ADC0809的轉換結束引腳EOC 引腳接在單片機的IN0引腳上。所以這也就意味著既可以采用中斷方式也可以使用查詢方式對ADC0809轉換好的數據進行讀取操作。采用中斷方式可以節約大量的時間，這樣大大減輕了單片機的工作負擔。

3.3單片機部分電路的設計和論證

單片機部分使用的是AT89C51，我們對此款單片機非常熟悉，所以使用起來也相對熟練一些。下面是AT89C51的簡介：

AT89C51單片機內部包含部件概括如下：一個8位CPU，一個片內振蕩器及時鐘電路，ROM 程序儲存器，RAM 數據儲存器，兩個16位定時器/計數器，可尋址64K 外部數據存儲空間和64K 外部程序存儲的控制電路，32條可編程的I/O總線（四個8為并行I/O端口），一個可編程全雙工串行口，具有5個中斷、2個優先級的中斷結構。

AT89C51用CHMOS 工藝制造的單片機都采用雙列直插式（DIP）40腳封裝，端子信號完全相同。這40根端子大致可分為：電源（Vcc、Vss、Vpp、Vpd）、時鐘（XTAL1、XTAL2）、I/O口（P0-P3）、地址總線（P0口、P2口）和控制總線（ALE、RST、/PROG、/PSEN、/EA）等幾部分。它們的功能簡述如下：

1．電源：Vcc（端子號40），芯片電源，接+5V；Vss（端子號20），電源接地端。

2．時鐘：XTAL1（端子號18）、XTAL2（端子）分別是內部振蕩電路反相放大器的輸入端、輸出端，是外接晶振的端子。

3．控制總線：ALE（端子號30）用來把地址的低字節鎖存到外部鎖存器；/psen（端子號29）外部程序存儲器讀選通信號；RST（端子號9）復位信號輸入端；/EA為內部程序存儲器和外部程序存儲器的選擇端；

4．I/O線：P0口（端子號32-39）單片機的雙向數據總線和低8位地址總線；P1口（端子號1-8）雙向輸入/輸出口，用來驅動4個LSTTL 負載;P2口（端子號21-28）雙向輸入/輸出口，在訪問存儲器時，用作高8位地址總線；P3口（端子號10-17）雙向輸入輸出口能驅動4個LSTTL 負載。P3口的每一個端子還有其他的功能。

P3.0——RXD ：串行口輸入端； P3.1——TXD ：串行口輸出端；

P3.2——/INT0：外部中斷0中斷請求輸入端： P3.3——/INT1：外部中斷1中斷請求輸入端： P3.4——T0：定時器/計數器0外部輸入端;P3.5——T1：定時器/計數器1外部輸入端;P3.6——/WR：外部數據存儲器寫選通信號； P3.7——/RD：外部數據存儲器讀選通信號；

5．時鐘電力：AT89C51內有一個高增益發相反放大器，其頻率范圍為1.2MHz —12MHz，XTAL1和XTAL2分別為放大器的輸入端和輸出端時鐘電路可以有內部方式或外部外部方式。在本設計中系統的時鐘電路設計是采用的內部方式，即利用芯片內部的振蕩電路。AT89單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構成并聯諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩定性、起振的快速性和溫度的穩定性。因此，此系統電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22μF。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩定和可靠地工作。為了及提高單片機的運行速度，又能最大程度的保證單片機的 運行速度，所以AT89C51的晶振使用12MHz。由此我們可以計算出AT89C51在該晶振下的時鐘周期、機器周期和指令周期的計算方法如下：

1．指令周期

CPU 執行一條指令所用的時間稱為指令周期。一個指令周期由1~4個機器周期組成。

2．機器周期

CPU 執行一個基本操作所用的時間稱為機器周期，一個機器周期由6狀態S1~S6組成，每個狀態由2時鐘脈沖組成，前一個脈沖叫相位P1，后一個脈沖叫相位P2，因此，一個機器周期由12個時鐘脈沖S1P1,S1P2??S6P1,S6P2組成。

3．時鐘周期

時鐘脈沖周期T 為計算機系統主頻f 的倒數，即：t=1/f。若系統主頻為12MHz，則T=1/12us。在80C51指令系統中，指令長度為1~3個字節。在單字節和雙字節的指令中，除了乘法和除法指令為4周期外，都是單周期或雙周期的。三字節指令都是雙周期的。若系統主頻為12M，則單周期指令執行的時間為12T=12*1/12=1us。雙周期指令執行時間為24T=24*1/12=2us。

6．復位電路：復位是由外部的復位電路來實現的。片內復位電路是復位引腳RST 通過一個斯密特觸發器與復位電路相連，斯密特觸發器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的S5P2，由復位電路采樣一次。單片機的復位有上電復位和按鈕手動復位兩種，本方案是采用兩種復位電路相結合。電容C3和電阻R2構成了上電復位，當開機上電時，電容C2的正端的電壓為5V，又因為電容兩端的電壓具有不可躍變性，所以電容C3和電阻R2之間的電壓也為5V，所以單片機會復位。當系統正常工作時，由于直流電壓無法通過電容，所以單片機的復位引腳相當于通過電阻R2接地，又因為單片機的復位高電平的有效，所以單片機不會復位。按鍵S1、電阻R1、R2構成了按鍵復位電路。在系統正常工作時，只要將按鍵按下，即可使單片機的復位引腳成高電平，單片機可復位。

在電路中采用了6個電容并聯，給單片機的電源進行濾波，使單片機的電源更加平滑和穩定，增加系統的穩定性。在進行PCB 布板時，要注意將電容近貼著單片機放置。

單片機引腳的IO 口的使用：P1.2和P1.3外接繼電器和蜂鳴器，P0口作為ADC0809的數據輸入口,P0和P2作為地址輸出口。

圖9 單片機部分電路圖 3.4輸出部分電路的設計和論證

輸出部分的電路由繼電器和蜂鳴器構成。繼電器電路的工作過程：

由于繼電器是控制220VAC 的電壓，通過的電壓和電流相對較大，所以要選用功率較大的繼電器。在本課題的設計中使用的是12V 的繼電器。繼電器室通過三極管Q1來控制，當單片機輸出低電平時，三極管截止，繼電器線圈失電，常開觸點斷開常閉觸點閉合，路燈被關閉。當單片機輸出高電平時，三極管導通繼電器線圈得電，常開觸點閉合常閉觸點斷開，路燈被打開。因為繼電器在動作時會產生高電壓脈沖干擾信號。為了消除這種影響，在繼電器線圈的的兩端并聯一個蓄流二極管1N4148，二極管的正極接在線圈的附極，二極管的負極接在線圈的正極，當

繼電器失電時電流從線圈的負極流向二極管的正極，然后再從正極流到二極管的負極，之后再次流到線圈的正極，這樣使線圈上存儲的能量最終消耗在線圈的內部，達到保護其它部分電路的目的。

蜂鳴器電路的工作過程

當單片機輸出低電平時，由于采用的是PNP 型三極管，所以三極管處于導通狀態，蜂鳴器蜂鳴。當單片機輸出高電平時三極管出于截至狀態，蜂鳴器停止蜂鳴。在本部分電路中采用PNP 型三極管的原因是單片機輸出灌電流的能力要比輸出拉電流的能力強，所以采用PNP 型三極管是電流從外部流向單片機。

圖10 蜂鳴器部分電源電路圖 4.軟件設計 4.1程序流程

4.1.1系統主程序流程圖

圖11 系統主程序流程圖 4.1.2傳感器子程序流程圖

4.2程序 4.2.1主程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH LJMP INT_T0 ORG 0030H MOV SP,#60H MAIN: CLR P1.2 SETB

P1.3 MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0B0H MOV TL0,#3CH SETB ET0 SETB EA CLR TR0 MOV 45H,#0 MOV 46H,#0 MOV 47H,#0 MOV A,#0 MOV DPTR,#ADC0809_IN0_address 圖12 傳感器子程序流程圖 MOVX @DPTR,A JB EOC,$ MOV A,@DPTR MOV 45H,A MOV A,#0 MOV DPTR,#ADC0809_IN1_address

MOVX @DPTR,A JB EOC,$ MOVX A,@DPTR MOV 46H,A LCALL DATA_PROCESS SETB TR0 MOV A,50H NEQ: CJNE A,#1,NEQ MOV 45H,#0 MOV 46H,#0 MOV 50H,#0 SJMP MAIN 4.2.2定時器中斷子程序

;子程序名稱：定時器中斷程序INT_T0;入口參數：50H 定時器時間到標志;子程序功能：完成中斷計時 INT_T0: MOV TH0,#0B0H MOV TL0,#3CH

INC 47H MOV A,47H CJNE A,#20,NEQ2 MOV 50H,#1 MOV 47H,#0 CLR TR0 NEQ2: RETI 4.2.3數據處理程序

;子程序名稱：DATA_PROCESS;入口參數：46H，47H;子程序功能：完成對數據的處理 DATA_PROCESS: MOV A,46H MOV B,#50 將亮度分為50個等級 DIV AB LCALL L_PROCESS 判斷開燈還是關燈子程序 MOV A,47H MOV B,#50

DIV AB 將聲音分為50個等級 LCALL V_PROCESS RET 4.2.4 ADC0809連續對2個通道采樣程序 MOV R0,#30H MOV R4,#02H MOV DPTR,#0C000H 選擇ADC0809的IN0輸入 LOOP: MOVX @DPTR,A 啟動AD 轉化 LOO : JB P1.3, LOO 用查詢方式等待轉換結束

MOVX A,@DPTR 轉換結束后，將數字量送入累加器A MOV @R0,A 數字量存入30H 單元中

MOV @R0 R0的內容加1，指向下一單元 INC DPTR 修改模擬輸入通道 DJNZ R4,LOOP 8路未完，循環 5．軟硬件系統的調試 5.1硬件調試

1．電源部分的調試

使用萬用表測量橋式整流電路的輸出端電壓是否在15V 到20V 之間，若在則說明橋式蒸餾部分是正常的，不在需要檢查各二極管的好壞及有無虛焊等，然后再去測量7812和7805的輸出電壓是否為12V 和5V。

2.單片機部分電路的調試

主要是測量單片機的電源紋波是否在控制范圍內，單片機的晶振是否起振，復位電路是否正常工作等。

3.信號采集部分電路的調試

信號采集部分電路的調試比較繁瑣，需要有耐心調試，由于各種元器件的參數都有誤差，所以電路處理過的輸出信號可能不是嚴格的0—5V，而且電路中有兩個電位器，所以要將兩個電位器聯合調節。

5.2軟件調試

單片機應用系統的軟件設計是研制過程中任務最繁重的一項工作，難度也比較大，對于某些較復雜的應用系統，不僅要使用匯編語言來編程，有時還要使用高級語言。

單片機應用系統的軟件主要包括兩大部分：用于管理單片機系統工作的監控 程序和用于執行實際具體任務的功能程序。對于前者，應盡可能利用現成單片機系統的監控程序。為了適應各種應用的需要，現代的單片機開發系統的監控軟件功能相當強，并附有豐富的實用子程序，可供用戶直接調用，例如鍵盤管理程序、顯示程序等。因此，在設計系統硬件邏輯和確定應用系統的操作方式時，就應充分考慮這一點。這樣可大大減少軟件設計的工作量，提高編制程效率。后者要根據應用系統的功能要求編寫程序，例如，外部數據采集、控制算法的實現、外設驅動、故障處理及報警程序等。

單片機應用系統的軟件設計千差萬別，不存在統一模式。開發一個軟件的明智方法是盡可能采用模塊化結構。根據系統軟件的總體構思，按照先粗后細的方法，把整個系統軟件劃分成多個功能獨立、大小適當的模塊。應明確規定各模塊的功能，盡量使每個模塊功能單一，各模塊間的接口信息簡單、完備，接口關系統一，盡可能使各模塊間的聯系減少到最低限度。這樣，各個模塊可以分別獨立設計、編制和調試，最后再將各個程序模塊連接成一個完整的程序進行總調試。

系統調試包括硬件調試和軟件調試。硬件調試的任務是排除系統的硬件電路故障，包括設計性錯誤和工藝性故障。軟件調試是利用開發工具進行在線仿真調試，可以發現和解決程序錯誤，也可以發現硬件故障。

程式序調試一般是一個模塊一個模塊地進行，一個子程序一個子程序地調試，最后聯起來編統調，利用開發工具的單步和斷點運行方式，通過檢查應用系統的CPU 現場、RAM 和SFR 的內容以及I/O口的狀態，來檢查程序的執行結果和系統I/O設備的狀態變化是否正常，從中發現程序的邏輯錯誤、轉移地址錯誤以及隨機的錄入錯誤等，也可以發現硬件設計與工藝錯誤和軟件算法錯誤。在調試過程中，要不斷調整、修改系統的硬件和軟件，直到正確為止。聯機調試運行正常后，將軟件固化到EPROM 中，脫機運行，并到生產現場投入實際工作，檢驗其可靠性和抗干擾能力，直到完全滿足要求，系統才算研制成功。

6． 附 錄 K1 VCC VCC R? 4 R3 RES2 GND 3 L1 11 LM324 Q2 PNP R6 RES2 R? RES4 R4 R? 2 LAMP VCC 1 ADC0809_IN0 UIA R? 光光光光 R5 RES2 Q1 NPN RELAY-SPST VCC VCC VCC LED CU1 CU2 CU3 CU4 CU5 CU6 R4 RES4 L2 L1 R2 RES2 R? U1 L2 新余學院 畢業設計說明書（論文）畢業設計說明書（論文）1 2 3 4 5 6 7 8 u9 12MHZ R? R4 RES4 4 VCC SPEAKER C1 UIA P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 39 38 37 36 35 34 33 32 XTAL1 XTAL2 13 12 INT1 INT0 C2 15 14 T1 T0 MIC C6 0.1UF DW Q4 NPN 31 Q3 NPN 3 R9 6.2K 1 VCC 2 11 LM324 R10 RES2 ADC0809_IN1 VCC EA/VP X1 X2 RESET 9 RESET C3 17 16 R9 6.2K R8 S1 RD WR RXD TXD ALE/P PSEN 10 11 30 29 + 8051 R7 16K R1 R2 R12 RES4 ALE 5 U4 1 2 3 4 5 U3F ADC0809_ALE_START 6 7 12 13 8

D3 74LS04 ADC0809_OE 9 10 VCC ADC0809_CLK 11 12 ADC0809VREF 13 14 INT0 R7 10k D1 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 START EOC D3 OE CLOCK VCC Vref+ GND D1 ADC0809 /RD IN2 IN1 IN0 ADDA ADDB ADDC ALE D7 D6 D5 D4 D0 VrefD2 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 ADC0809_IN2 ADC0809_IN1 A9 A10 A11 ADC0809_ALE_START D7 D6 D5 D4 D0 12VGND D2 9 74LS04 U1A 2 /WR 3 1 AD_CS 74LS32 U1B 4 6 5 74LS32 74LS04 U3D 8 U3C 6 U1C 9 10 74LS32 U1D 12 13 74LS32 10 8 SD 2 D Q U2A 5 11 CLK 11 3 CD SD 4 12 21 19 18 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 21 22 23 24 25 26 27 28 D Q U2B 9 ADC0809_CLK CLK Q 8 CD U3A 1 74LS04 U3B 3 74LS04 2 ADC0809_ALE_START 1 74LS74 U3E RESET 11 10 4 ADC0809_OE 74LS04 13 Q 6 74LS74 新余學院 畢業設計說明書（論文）畢業設計說明書（論文）7.參 考 文 獻 [1]楊恒,LED 照明驅動器設計步驟詳解:中國電力出版社.2010 [2]楊清德,LED 照明工程與施工:金盾出版社.2009 [3]王港元，電工電子實踐指導.江西：江西科學技術出版社，2009.[4]謝自美，電子線路設計、實驗、測試.武漢：華中理工大學出版社，2003.[5]趙志杰，集成電路應用識圖方法.北京：機械工業出版社，2003.[6] 王慶有，光電傳感器應用技術，北京：機械工業出版社，2007 22

第四篇：酒店燈光智能照明控制系統解決方案

酒店燈光智能照明控制系統解決方案

酒店燈光智能照明控制系統應用說明

一、系統概述

傳統的照明控制一般采用開關手動控制，對于上述要求很難實現，而且線路十分復雜，操作非常繁瑣。隨著用戶要求的提高和技術的進步，傳統的照明控制由于許多問題無法解決而逐步被智能照明控制取代，這已成為一種趨勢。

智能照明控制系統可以實現對以下公共區域的綜合控制，主要有大堂、大堂吧、中庭（包括中庭立面、中庭天花等）、大堂吧用餐區、酒吧、書屋、花店、西餅屋、西餐廳、服務總臺、商務中心、中餐宴會廳、夜總會包括KTV包房、多功能廳及中庭周圍?等。

因此，采用Lite-Puter智能照明控制系統，累計近40年的工程經驗，計對不同區域、不同使用功能的照明通過智能化照明控制系統營造有層次、變化的燈光環境、美化生活；減少人力工作疏忽，節約能源和人力資源；降低人力工作強度，增強控制的靈活性和可靠性。

二．設計依據

《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008 《建筑電氣安裝工程質量檢驗評定標準》GB J303-88 《建筑照明設計標準》GB 50034-2013 《智能建筑設計標準》GB 50314-2015 《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2014 強電廠家提供燈光控制圖紙

三．設計目的

通過智能化照明控制，給酒店各功能區域以煥然一新的風格！智能化照明控制技術是計算機技術、通訊技術、控制技術相結合、相滲透的產物，是現代高新技術的結晶。與以往的照明控制相比，它從人工控制、單機控制過渡到整體性控制，從普通開關過渡到智能化開關，其最突出的特點是能夠預置場景的變化，不同的照明回路強度組合形成不同的“場景”，場景可預置并存儲在控制器里，調用時只需按一鍵就能選擇場景和通過預設的程序自動變換場景（可按順序、時間、事件等），操作十分方便。就像人們通常在舞臺上看到變化的燈光環境一樣，在日常生活和工作的空間中營造有層次的、變幻的燈光氛圍。

酒店可依據需要實現自動時間控制、自動順序控制、探測控制、事件程序響應控制、分割空間控制等多種方式的自動控制，也可增加自動日照控制、事件程序響應控制、遠程電話控制、遠程Internet控制等。

四、設計原則 1.可行性和適應性

保證技術上的可行性和系統的可適應性 2.實用性和經濟性 貫徹全面應用，堅持實用、經濟的原則 3.先進性和成熟性

既要采用先進的理念、技術和方法，又要注意結構、設備的相對成熟。不但能反映當今的先進水平，而且具有發展潛力，能夠適應未來若干年內的發展。4.開放性和標準性

為了滿足所選用的技術和設備的協同運行能力、系統投資的長期效應以及系統功能不斷發展的需求。必須追求系統的開放性和標準性。5.可靠性和穩定性

在考慮技術先進和開放性的同時，還應從系統結構、技術措施、設備性能、系統管理等方面著手，確保系統運行的可靠性和穩定性，達到最大的平均無故障時間。6.安全性和保密性

既要考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統應充分針對不同的應用和不同的網絡通信環境，采取不同措施，包括系統安全機制、數據存取的權限控制等。7.可擴展性和易維護性

為了適應系統變化的需要，必須充分考慮以最簡潔的方法，最低的投資，實現系統的擴展和維護。

五、酒店智能照明解決方案 1.外立面泛光照明

一般要求：突顯建筑風格，能夠變換主題，表現設計理念節省能源，延長燈具壽命

解決方案：時間控制，根據傍晚、夜晚、深夜設置場景，自動控制，并且工作人員可以隨時靈活更改。設置照度感應，當出現暴雨天氣可自動調整場景設置。

2.酒店大堂照明

一般要求：突顯裝修檔次，節省能源，靈活使用空間延長燈具壽命

解決方案：時間控制，根據白天、傍晚、晚上、深夜、子夜設置場景，自動控制，并且工作人員可以隨時靈活更改。設置照度感應，當出現暴雨天氣可自動增加亮度。

3.公共走廊照明

一般要求：提供適當照度照明，節省能源，延長燈具壽命延長燈具壽命

解決方案：時間控制，根據白天、深夜設置場景，并且工作人員可以隨時靈活更改。設置照度感應，當出現暴雨天氣可自動增加亮度深夜開啟紅外感應控制，實現人來燈亮，人走燈滅。

4.小型會議室照明

一般要求：提供不同功能的照明，節省能源，方便使用

解決方案：根據迎賓、主題發言、放映、討論設置場景，并且工作人員可以隨時靈活更改。投影屏幕和窗簾可以自動升降。

5.大型會議室照明

一般要求：提供不同功能的照明，節省能源，方便使用

解決方案：根據迎賓、主題發言、放映、討論設置場景，并且工作人員可以隨時靈活更改。投影屏幕和窗簾可以升降。

6.總統套房照明

一般要求：提供不同功能的照明，使客人感覺到空間的舒適和裝修的豪華，節省能源，方便使用。

解決方案：根據迎賓、辦公、休息、會客設置場景，并且可以隨時靈活更改。窗簾可以自動升降，空調可以自動打開。

7.宴會廳照明

一般要求：提供不同功能的照明，節省能源，方便使用

解決方案：根據迎賓、清潔、中午餐、晚餐、發言設置場景，并且可以隨時靈活更改。窗簾可以自動升降，空調可以自動打開。

8.多功能廳照明

一般要求：提供不同功能的照明，靈活分區，節省能源，方便使用

解決方案：根據宴會、會議、舞廳、接待、音樂會設置區域，并且可以隨時靈活更改，可以按動按鍵或觸摸屏達到分區的效果，方便靈活。

以上等等都可以做到有效、便捷的綜合燈光控制，匯總起來主要包括以下區域的綜合控制，主要有大堂、大堂吧、中庭（包括中庭立面、中庭天花等）、大堂吧用餐區、酒吧、書屋、花店、西餅屋、西餐廳、服務總臺、商務中心、中餐宴會廳、夜總會包括KTV包房、多功能廳及中庭周圍?等。

9.各區域照明控制方式 ? 大堂：

主要采用筒燈和燈槽。

筒燈建議采用節能型光源，不僅能節約能源，而且發光效率高；燈槽采用暖色調熒光燈，由于燈槽本身是利用反射光源，為了突出發光效果應使熒光燈管達到最大發光效率。同時，我司根據以往的工程經驗，預留部分燈槽處的吊燈回路，整個大堂照明效果以暖色調為主，擬采用場景模式——

白天模式根據室外亮度，主要以筒頂燈為主，可根據合理的回路劃分，形成有規則、均勻的亮燈。

傍晚模式根據室外亮度，主要以筒頂燈為主、燈槽為主。

夜間模式主要以筒頂、燈槽、裝飾吊燈（亮度可調，如采用水晶燈可通過調光折射出不同的琉璃光彩）。

凌晨模式主要以筒燈為主。

迎賓模式可根據室外照度把各類燈具合理組合，基本接近夜間模式，白天亮度可適當降低些，晚間亮度達到100%，大廳內主要藝術作品主題照明射燈開啟，以達到烘托氣氛的效果。? 電梯廳

電梯廳區域除客梯廳外還包括客梯廳背景墻。

背景墻主要采用射燈，突出背景墻裝飾物的造型、色彩等藝術特征，建議射燈的發光效率達到最高。

客梯廳采用筒燈和燈槽相結合，筒燈建議采用節能型光源，不僅能節約能源，而且發光效率高；燈槽采用暖色調熒光燈，由于燈槽本身是利用反射光源，為了突出發光效果應使熒光燈管達到最大發光效率。? 大堂吧

大堂吧四周的立柱主要采用裝飾壁燈和發光燈柱，四周用燈槽勾圍，四周過道采用筒燈。裝飾壁燈和發光燈柱與中空天花光源交相輝映。筒燈建議采用節能型光源，不僅能節約能源，而且發光效率高；燈槽采用暖色調熒光燈，由于燈槽本身是利用反射光源，為了突出發光效果應使熒光燈管達到最大發光效率。? 中庭（包括中庭立面、中庭天花等）

中庭立面

主要包括立柱暗藏筒燈，勾勒立柱藝術造型。中庭天花

采用穹頂采用光纖燈，穹頂藏燈采用周邊采用意大利阿特米德4色燈，通過調光，可在穹頂無級、光滑的合成任意光色，輔之以兩邊的射燈的點綴，變化出耀眼奪目、絢麗多彩的夢幻光世界。

大堂吧與中庭立柱、穹頂天花組成一個有機整體，白天主要滿足首層大堂吧照明需求，以大堂吧燈光為主；夜間，以突出穹頂燈光變化為主，立柱燈光為輔。? 大堂吧用餐區

天花采用可調光石英燈構成多個雙環，可設置不同場景。

背景墻采用射燈，為突出背景墻效果，射燈的發光效率達到最高。四周筒燈建議采用節能型光源，不僅能節約能源，而且發光效率高。? 酒吧

酒柜采用可調光射燈點綴，酒瓶、酒杯發出褶褶光輝；吧臺頂部采用燈槽，同時輔以可調光射燈的變化，增加酒文化的底蘊和吧臺的品味。? 西餅屋

背景采用可調光射燈點綴，頂部采用暗藏燈槽，同時輔以可調光射燈的變化，更加襯托玻璃柜內西點色香味俱全。? 書屋

書架采用射燈烘托，滿足讀者照明德需求，內部采用柔和暖色調筒燈，使書屋達到安逸、寧靜的效果。? 花店

主要以柔和暖色調筒燈與可調光射燈相輔。? 西餐廳

背景墻采用可調光射燈點綴主題藝術作品。

西餐廳中區采用藝術穹頂，拱型結構，中間以大型藝術水晶燈為主，暗藏燈槽勾勒圍邊。用餐區域燈光采用可調光筒燈和石英燈構成圓環狀。

整個西餐廳根據功能需求采用場景控制，擬定場景如下――

宴會致詞筒燈亮度80%，致詞人區域背景射燈亮度100％、筒燈100％，燈槽全部開啟。宴會筒燈亮度70%，花式吊燈亮度100%，主題背景射燈亮度100％，燈槽全部開啟。冷餐會筒燈亮度50%，花式吊燈亮度70%，燈槽亮度100%，背景射燈80％。備餐或清場筒燈亮度80%。

同時，可根據宴會的進程可以增加場景變換，如舉辦喜宴：可設置成迎賓、新郎新娘入席、發言、交換戒指、切蛋糕、開香檳等，借此烘托不同喜宴儀式的氣氛。? 服務總臺

服務總臺前廳以構成環狀的筒燈和燈槽為主，以對稱均勻的筒燈為輔。服務總臺內燈光以隔柵燈和燈槽為主。擬定在白天以筒燈為主，夜間以筒燈與燈槽相結合。? 商務中心

以節能型筒燈為主，現場控制。? 中餐宴會廳

以可調光吊燈、可調光筒燈、可調光石英燈、可調光射燈和燈槽為主，其中 主席臺背景處可增加小型舞臺透光燈。

整個宴會根據所舉行宴會形式，可采用多個場景控制――

宴會期間筒燈亮度、石英燈、射燈亮度70%，花式吊燈亮度100%。備餐或清場筒燈亮度80%。

同時，可根據宴會的進程可以增加場景變換，如舉辦喜宴：可設置成迎賓、新郎新娘入席、發言、交換戒指、切蛋糕、開香檳等，借此烘托不同喜宴儀式的氣氛。? 夜總會主廳

主要以可調光射燈、可調光筒燈、花燈和燈槽為主。

舞池和舞臺燈光采用專業燈光控制系統，由DJ統一操控。夜總會入口燈光燈槽和筒燈亮度100%。

舞池四周燈光可根據現場氣氛由服務生自行調節。所有過道亮度100％。

酒吧、背景墻采用可調光射燈點綴。? KTV包房

以可調光雙位筒燈和裝飾背景射燈為主，擬采用各房間獨立控制，客人可根據需要，采用遙控器切換場景，場景包括：唱歌、游戲、交談、舞步等，客人在服務生的指導下自行調整場景。? 多功能廳

以富有層感的燈槽和可調光的筒燈、射燈、石英燈為主，配以裝飾壁燈點綴。多功能廳可根據其使用功能不同設立多種模式，如會議：

報告模式應以突出發言人的形象為主，主席臺射燈在70%-100%之間，透光燈適當開啟，以不影響發言人感覺為原則；聽眾席以筒燈（亮度80%）為主，燈槽開啟50％，方便與會人員記錄，同時壁燈全部開啟。

投影模式主席臺只留講解人所在位置筒燈亮度在50%；聽眾席以筒燈由前排至后逐漸增亮，燈槽開啟50％，壁燈全部開啟。

研討模式所有燈光全部開啟，亮度90%-100%。

入場模式聽眾席燈槽、筒燈和立柱壁燈全部開啟亮度100%，主席臺同燈亮度50%。退場模式聽眾席燈槽、筒燈和立柱壁燈全部開啟亮度100%。備場模式主席臺筒燈與聽眾席筒燈亮度均在70%。

以上所有模式場景變換，均設置淡入淡出時間1-10秒可調，保持場景切換不影響會議進程和視覺效果。

為方便服務人員平時進出該場所，在多功能廳外設置兩鍵開關，當需要進入時只需點擊進入開關，室內自動打開部分燈光，滿足可視效果；當清場結束，關門后，只需點擊清場開關，即可關閉所有燈具。

同時，在投影模式時可增加對投影儀的紅外控制。

? 中庭周圍

以組成規則圖形的筒燈為主，除滿足走廊照明外，主要配合中庭穹頂的燈光變化，使庭穹頂的燈光變化向四周延生。

上述所有區域的燈光環境設置，可根據裝璜環境和功能使用隨時調整、設定。

除上述擬控制區域外，可增加總統套房、行政套房、豪華套房內的燈光控制，并可與套房內的空調控制液晶顯示屏組合聯動，例如睡眠模式，只需按動遙控器一個鍵，即可達到電視關閉、空調達到預設狀態、燈光達到預設狀態、窗簾自動關閉等。也可增加室外泛光、室外庭院照明的統一控制。

六、系統設計

1.系統結構

Lite-Puter系統實現酒店的照明控制，它是一個二線制的智能控制系統，主要用于對照明控制系統的控制。除此之外還可以與其他如空調、消防、保安等系統聯動。

系統所有的單元器件（除電源外）均內置微處理器和存儲單元，由一對信號線（UTP5）連成網絡。每個單元均設置唯一的單元地址并用軟件設置其功能，通過輸出單元控制各回路負載。輸入單元通過群組地址和輸出單元建立對應聯系。當有輸入時，輸入單元將其轉變為Lite-Puter信號在Lite-Puter系統總線上廣播，所有的輸出單元接受并做出判斷，控制相應回路輸出。Lite-Puter系統通過兩根總線連成網絡。總線上不及為每個組件提供直流電源，還加載了控制信號。Lite-Puter通過系統編程是控制開關與輸出回路建立邏輯對應關系，因此在設計時更加簡單、靈活。

2.系統組成

智能化控制系統是由系統單元、輸入單元、輸出單元三部分組成。系統單元包括：主機、PC接口等；

輸入單元包括：四鍵智能開關、六鍵智能、五場景控制器等； 輸出單元包括：智能繼電器，智能調光器、紅外輸出單元等； 3.主要設備性能

? Lite-Puter安裝軟件和技術手冊

提供齊全的安裝軟件和技術手冊，具有強大的圖形化界面，菜單式操作編程，使用方便 ? 導軌式安裝 連接Lite-Puter系統與電腦或調制解調器的通訊接口，同時又用作系統的時鐘發生器。通過PC接口，用電腦和鼠標可以直接控制Lite-Puter輸出單元，可以對Lite-Puter單元功能進行修改；可以對Lite-Puter系統進行監控和數據記錄；還可以用電腦來診斷故障。標準導軌式安裝方式，安裝更簡單。? 場景控制器

有場景開關功能，可作為場景開關和多鍵開關使用。? 導軌式輸出繼電器

標準導軌式安裝方式，安裝更簡單。每路通過的最大負載電流16A。多相或不同等級的低壓電源供電。

正常工作電壓220－240VAC 輸出額定電流16A/路 觸點類型無源干接點 操作次數大于60000次 工作溫度0－45度 工作濕度0－98％RH ? 專業級模擬調光控制模塊

可以實時檢測回路電流值，具有軟啟動功能，對燈具有保護功能 正常工作電壓220－240VAC 輸出額定電流5A×4路 可調范圍2％－98％ 靜態功率10W 工作溫度0－45度 工作濕度0－98％RH 12路16A專業級智能調光器

可以實時檢測回路電流值，具有軟啟動功能，對燈具有保護功能 正常工作電壓220－240VAC 輸出額定電流16A×12路 可調范圍2％－98％ 靜態功率10W 工作溫度0－45度 4.系統特點

線路簡單，安裝方便，易于維護，節省大截面線材消耗（可節約30％左右的材料費），降低建筑開發商的投資成本和維修管理費用，縮短安裝工期(20%左右)，提高投資回報率。

運用先進的電力電子技術，不但可以實現單點、雙點、多點、區域、群組控制、場景設置、定時開關、亮度手自動調節、紅外線探測、集中監控、遙控等多種控制任務。并且可優化能源的利用，降低運行費用。

根據用戶需求和外界環境的變化只需修改軟件設置，而非改造線路，就可調整照明布局和擴充功能，大大降低改造費用和縮短改造周期，適用于商業、工業、家居的不同使用要求?？刂苹芈放c負載分離，控制回路的工作電壓為安全電壓，即使開關面板意外漏電，也能確保人身安全。當建筑物停電后，由于Lite-Puter系統中每個輸入輸出單元都預存系統狀態和控制指令，因此在恢復供電時，系統會根據預先設定的狀態重新恢復正常工作，實現無人值守，提高物業管理水平。

Lite-Puter系統具有開放性，可以和其他物業管理系統（BMS），樓宇自動控制（BA），保安及消防系統結合起來，符合智能大廈的發展趨勢。

酒店照明智能化控制系統采用浙江中控的Lite-Puter控制系統，充分體現原有的照明設計意圖，建筑與照明燈具在控制系統的監控管理下完美結合，渾然一體。

八、工藝流程安排

工程流程安排圖

第五篇：智能照明控制系統在醫院建筑中的應用

中國醫院建筑裝備2013-12 趙伊楠 P.93 智能照明控制系統在醫院建筑中的應用

目前，樓宇控制系統的技術已經日趨完善。在我院，樓宇控制系統已經高度集成為一個平臺，它涵蓋了多個子系統。其中照明系統作為一個末端點位較多、能源消耗較大的子系統而備受關注。

作為一個樓宇控制系統的使用者，結合我院現有的樓宇控制照明系統的現狀，談一下對樓宇控制照明系統節能的幾點看法。

一、智能照明控制系統的優點

智能照明控制系統將統一管理醫院門診樓、住院樓等建筑照明設備，提高醫院的服務水平，為醫務人員提供舒適、輕松的工作環境，給患者提供溫馨如家的治療環境。

智能照明控制系統主要有兩大優點：一是節約能源，該系統可以加入相應的策略，自動管理其運行；二是優化人員管理，該系統的加入很大程度上降低了在設備管理上所消耗的人力資源，而且，也有利于提高管理與工作人員的效率，從而節約醫院運行成本。

（一）節能環保

我院采用的智能照明控制系統具有節能環保的特點。智能照明控制系統借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件，對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理，實現節能。院區樓體內的公共區域智能照明系統在充分利用自然光的前提下，利用最少的能源保證當前所要求的照度水平，節電效果顯著。

現代建筑中照明系統的能源消耗已經高達35%，如根據《建筑照明設計標準》，科學設計智能控制方案并且合理設置、充分實施，將達到高效節能的效果。

1、分時段控制

對于一樓大堂、護士站、住院部、公共走廊、電梯廳、醫院餐廳、車庫等照明區域，可根據一天當中人流量大小和室內外照度強弱，劃分為不同的時間段。在白天，室外照度充足、人流量較小的時段，可關閉部分或全部回路，達到節約能源的效果；當夜晚來臨，逐漸打開室內外的照明回路，以補充照度；深夜，人流量非常小，為了不影響人員休息，可關閉大部分回路，只保留少量應急照明或直接轉為紅外控制方式。

2、中央控制

將所有區域的燈光控制通過網絡全部集中到后臺服務器電腦上，可對所有區域的照明回路進行控制。當現場人員沒有及時關閉照明回路時，可通過控制軟件關閉現場的照明回路，杜絕了又管理人員操作帶來的不必要的能源消耗。

（二）改善照明環境，提高工作效率

中國醫院建筑裝備2013-12 趙伊楠 P.93 良好的照明環境是提高工作效率的一個必要條件。樓宇控制智能照明控制系統以調光模塊控制面板代替傳統的人工控制方式，可以有效地控制各房間適宜的照度值，為我們提供和諧的工作氛圍，減少不適宜的照度，營造良好的辦公環境，提高工作效率。

（三）可實現多種類型的照明效果

多種類型的照明控制方式，可以滿足人們在同一建筑內對不同照明效果的需求。在同一建筑物內對不同照明效果的需求。在同一建筑物內各種燈具的使用功能不同，例如：病房內的主要通道照明燈具、展板射燈燈具等需要按其不用用途來設置不同的開啟和關閉時間，采用相應的預設時間進行控制，可以在達到使用效果的基礎上同時實現節能。

（四）管理維護方便

智能照明控制系統對照明的控制是以樓控系統模塊的自動控制為主，現場手動控制為輔，照明預置時間段的參數存儲于工作站子系統中，這些參數的設置和更換十分方便，使樓宇的照明管理和設備維護變得更加便捷。

二、智能照明控制系統在樓宇節能中的具體應用

樓宇智能照明控制系統在我院主要應用于病房主要通道/電梯廳、門診大樓/醫療主街、辦公區域、走廊公共區域及報告廳等場所。

醫院的照明控制應根據各部門的具體情況進行控制設計。掛號、治療室的使用時間一般都是固定的，照明設計時在保證使用時間之外，數量可以減少，例如上午100%亮燈，掛號結束后減少到30%。

檢查、手術室與管理室在必要時可隨時開關燈，這些地方的照明根據時間時間控制比較困難，因此對亮燈的劃分越細越好。

病房部分的走廊照明應根據時間進行開關燈控制?？砂凑瞻滋?、夜晚、深夜控制照度。一般病房內應設置控制照明的開關。

（一）病房、主要通道/電梯廳

病房主要通道/電梯廳采用多種可調光源通過智能調光和多種燈具始終保持最柔和、最幽雅的燈光環境。根據一天的不同時間、不同用途精心地進行燈光場景預設置，使用時調用預先設置好的最佳燈光場景，使患者產生舒適的視覺效果。

此區域照明控制系統集中在樓控系統的照明子系統中，由我處電力科室值守人員根據具體情況控制相應的照明時段。操作既可由現場智能控制面板就地控制，也可以通過設在中控室的工作站來控制，同時燈光的狀態在工作站上均可顯示出來。

護士站可以對各病房的照明系統實行定時中控。走廊照明可結合光線傳感器、時間控制器自動打開；在深夜照度要求很低的情況下，為1~21x，地腳夜燈自動開啟，走廊頂燈自動關閉。

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（二）門診大樓/醫療主街

門診大樓/醫療主街是我院的主要場所，樓梯內部面積很大，人員流動也最多，各種燈具應用也最多。

1、門診大廳

白天通過光線感應自動控制大廳的照度，當自然光強烈時，關閉部分燈光，反之，則開啟一定的燈光，使大廳保持恒定的照度，同時又可節能。

夜間可根據患者流量的不同在不同的時間段將大廳的燈光調節至不同的照度。

通過光線感應控制大廳的遮陽卷簾，當夏天光線強烈時，可自動放下遮陽卷簾，以便節能。

2、公共通道/電梯廳

公共通道和電梯廳的燈光可采用定時與人體感應相配合的方式進行控制。白天人流量大的時間段內定時開啟全部或大部分燈光；午夜后門診樓關閉大部分燈光，同時啟動人體感應，有人出現時，開啟相應區域的燈光，最大限度節能。

在有自然光的公共通道或電梯廳中，也可使用人體感應器中的光線感應功能，在自然光較亮的時候，人體感應不起作用；當自然光較暗時，人體感應自動啟動，實現有人開燈的功能。

在陰天時，可通過調節各照明回路燈具的數量改變現場燈光照明效果，增加醫療主街的照明效果。當門診結束后，可分段關閉筒燈、槽燈，直至燈光切換到夜間“節能狀態”。我處電力科室值守人員可通過樓宇控制面板，按一個鍵即可調用其所需的某一燈光場景。

（三）兒科病房和老年病房等特殊區域

兒科病房照明強度應適當減弱，燈具應采用柔和系光源并進行智能化控制。

老年科病房應適當增強光線強度，這些特殊區域應聯合應用燈光場景現場控制及聯動控制、計算機集中監控等多種手段。

（四）員工辦公區

由于員工辦公區域面積大，可以將整個員工辦公區域分成若干個獨立的照明區域，工作站采用分時控制開關，根據各科室需要，在不同時段開啟相應區域的照明。由于出入口較多，為方便使用人員操作，可實現辦公區內多點現場控制。

（五）走廊、樓梯前室公共區域

該公共區域采用自動照明控制方式，正常工作時間全開，非工作時間改為減光照明，節假日無人時可以只亮少量燈。

出入口出設置手動控制開關，就地控制燈具。也可采用紅外移動控制方式，人來燈亮，人離開后延時關閉，節約電能。

（六）醫院的泛光照明及園林照明

可采用光線感應和定時相配合的方式進行自動控制。當光線變暗時，通過光線感應自動開啟大部分泛

中國醫院建筑裝備2013-12 趙伊楠 P.93 光照明及園林照明；到午夜后，通過定時器自動將部分燈光關閉，只留下少部分燈光；天亮時通過光感自動將剩下的燈光關閉，整個過程自動、節能。

三、結束語

由于樓宇照明系統采用智能照明控制系統的運行模式，使整個照明系統可按最佳節能方案來運營管理。不僅大大降低了運營管理費用，而且最大限度地節約電能，提高照明系統的光源使用壽命?？傊?，采用智能照明系統，不僅可滿足便捷控制、燈光效果等要求，而且由于可觀的節能效果及光源壽命的延長，又能在降低運營費用中得到經濟回報，還能省去常規照明所需的大部分配電控制設備，大大簡化和節省了穿管布線的工作量。此外，綠色照明有不可預見的價值回報，如利用智能照明系統調節燈光的光線強度及控制燈光顏色，使患者及員工處于一個相對舒適的狀態，從而保證了人們的身心健康，提高了工作效率。