智能光照系统结题答辩

智能光照系统研究中国海洋大学SRDP结题答辩Member：谭智杰、牛贺飞、王露、徐盼盼、邢晓岑P纲要1、项目内容2、实现方法3、问题及解决方法4、项目成果5、前景与推广6、总结与体会一、项目内容研究意义：

智能光照系统可以应用于各个领域，主要在室内使用实用性很强。室内光线强度可以用来控制光照系统，系统通过调节灯光强度与开着灯泡的数量来调节室内光照强度：在家庭中，用于满足室内人们休息、看电视、看电影等各类需求。在公司里，用于满足正常办公和开会。在学校里，用于黑板教学和多媒体使用教学。电影院里，也可以自动切换电影放映前与放映时的灯光强度。研究目的与内容：

智能光照系统可以根据预设的参数自动的调节环境的亮度，使得环境的亮度维持在一定的范围内以适应以后多变的工作环境。通过性能的拓展，系统还可以同时控制多种环境下的亮度。该系统可应用于对光照要求高的领域，并尝试在某些情况下节省能源。二、实现方法总体设计数据采集数据处理数据输出电灯反馈采用光传感器采集光信息arduino实现数据处理通过转换电路实现放大数据采集电路电路设计光敏电阻特性的测量：结论：1.随光照强度的增大，光敏电阻的阻值减小。2.光敏电阻的阻值与光照强度变化关系在一定范围内呈线性

方便将传入的电压信号量化处理，变为数字信号。数据处理电路A0~A5端口：模拟信号的输入1~13DIGITAL端口：数字信号输出程序编译intpotpin=0;//定义模拟接口0连接光敏电阻,用于采集光敏电阻传入的电压值intledpin=11;//定义数字接口11，将光敏电阻传入的电压值转化为控制电流，用于输出PWM调节LED亮度intval=0;//定义变量val，存储传感器传入的模拟值voidsetup(){pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11为输出端口，连接到LED灯Serial.begin(9600);//设置波特率为9600}voidloop(){val=analogRead(potpin);//读取传感器的模拟值并赋值给valSerial.println(val);//显示val变量数值analogWrite(ledpin,val);//输出控制信号，打开LED并设置亮度（PWM输出最大值255）delay(10);//延时0.01秒}数据输出电路电路设计TLP3020：将arduino输出的PWM信号转化为对灯回路的控制信号。可控硅：放大电流，以实现低压控制高压。三、出现问题及解决办法1、灯光的灵敏度不高（1）通过改变与光敏电阻串联的电阻的阻值改变灵敏度，发现减小电阻的阻值，能够提高灵敏度

（2）通过修改程analogWrite(ledpin,2*val);中val的系数，能改变灯光灵敏度，系数越高灵敏度越好，但超过一个定值将出现错误。2、可调范围不够大：

将光敏电阻换成光电二极管，发现性能得到明显提升，并且电阻特性依然符合设计要求。3、因为接上220电压，电路器件容易烧坏，更严重的有可能有生命危险（1）先用LED灯代替白炽灯在低压状态下进行测试。如图所示：（2）用proteus先进行实验仿真，修改电路参数，再进行电路的连接。4、将白炽灯接入220V电路，发现灯不亮用万用表测试各元件的电压值及电流值，寻找故障，发现100nf电容两端电压接近220V，100欧电阻两端电压接近为0，推测电容被击穿。将104瓷石电容换为耐压性更好的电解电容问题得以解决。5、白炽灯虽亮，但是实际灯的亮度无法调节

测试TLP3020的性能指标，发现TLP3020基极电流过小，处于截止状态。适当减小与其串联的电阻值，问题得以解决。四、项目成果实际电路连接图如下：电路的仿真实验原理图仿真实验结果光敏电阻值8001600240032003500灯两端电压V168.5185.6203.4221.8228.7电流值A0.1390.1530.1680.1820.188结论：光照越弱，光敏电阻越大，电灯越亮，符合实验要求。实验效果图实验结果视频展示：五、前景与推广首先，由我们实验成果可知，能将灯周围环境亮度控制在一个比较稳定的范围。因此，我们设计的智能光照系统，适用于需要批量作业的恒定光亮的场所。类似于饲养场，大棚等。也可以用于只需单个灯泡的房间，走廊等。其次，项目成熟后，能够将成本降低到一个适用于批量生产的程度，这也为这套智能光照系统的推广提供了资金上的可能。最后，本项目的成长性较好，可延伸拓展的方向很多，无论向哪个方向都有深入研究的可能，可以组合，可以继续优化。六、总结与体会1、每一次失败都意味着一次收获，意味着向成功更靠近一步