智能化照明节能系统的设计说明

工业学院毕业论文论文题目：智能化照明节能系统的设计姓名梁昌银学号071203222院（系）数理科学系专业电子信息科学与技术指导教师吕强2011年6月11日目录摘要 IAbstract II绪 1课题背景 1课题研究的目的和意义 1国外概况 12智能照明系统简介 32.1智能照明系统的概念和意义 32.2智能照明与常规照明系统的区别 ..42.2.1线路系统区别 ..42.2.2控制系统区别 ...42.3智能照明的节能空间

2.4式 智能 5照八、、明控制方3系统硬件电路设计 ..73.1系统设计方框图 .73.2电源 ...73.3遥控模块 ..83.3.1信号选择 ..83.3.2遥控电路主要芯片介绍 83.3.3遥控电路 ..103.3.4遥控编码 ..123.3.5PT2262/2272地址码的设定 133.4控制电路....133.4.1单片机的前向通

道 133.4.2节 3.4.3路 柔.13他和度调电其..15功能3.4.4显示电路 164计 系统软 17件设4.1程序流程图 174.2主要程序分析 .204.2.1INT0外部中断控制 204.2.2显示控制 20结论 22辞 23参考文献 24附录1主电路 25附录2部分程序 26摘要常言道“眼睛是心灵的窗口。”我认为灯则是指引心灵的方向标。我们时时刻刻都在使用着灯，诸如台灯，路灯，日光灯，彩灯等等。因此设计一种方便实用又节能的照明系统是很有实用价值意义的一件事。随着科学技术的发展以与人们生活水平的提高，智能照明系统便自然的成为了当今时代的关注点。本设计是基于红外控制的新型智能照明系统，它综合利用红外线遥控技术，单片机控制技术，实现对照明的智能控制。它能让拥有者对照明系统进行遥控控制，实行灯组的任意点亮或亮度调节，不同场景的选择，以与灯组的总开总关和定时光灯等功能，方便实用，具有良好的节能功效。关键词：智能照明；遥控；单片机；声光控AbstractAsthesayinggoes,"theeyesarethewindowtothesoul."Ithinkthelightsarestandardguidelinesforthedirectionofthemind.Weusethelightsallthetime,suchastablelamps,streetlamps,fluorescentlamps,lanternsandsoon.Therefore,todesignapracticalandconvenientenergy-efficientlightingsystemisverypracticalandmeaningful.Withthedevelopmentofscieneeandtechnologyaswellastheimprovementofpeople'slives,intelligentlightingsystemwillnaturallybecomethefocusofthepresentera.Thedesignisbasedoninfra-reddesignoftheintelligentlightingsystem.Itmakeintegrateduseofinfra-redremotecontroltechnologyaswellassingle-chipcontroltechnologytocontroltheintelligentcontroloflighting.Itallowstheownertoremotelycontrolthelightingsystemtoachieveanylitlanternsorbrightnessadjustment,underdifferentcircumstancesthechoiceofscenes,aswellasthetotallamptoopenGroupChiefCustomsandtiminglightsandotherfunctions,soconvenientandpractical,andwithenergy-savingeffect.Keywords:SmartLighting;RemoteControl;Single-Chip;SoundandLightControl1绪言随着经济的进一步发展，人们的生活水品逐渐提高，人们对生活品质的要求也越来越高，传统的照明系统虽然简单、易于实现，但对于照明的控制，人们希望能更加方便，于是智能照明系统应运而生［1］。电子技术的发展，尤其是数字技术的发展推动了通讯技术、网络技术、业的发展,数字化家居将得到进一步的快速提升，技术也将进一步成熟，在不久的将来，智能照明将真正得到普与。1.1课题背景照明，不仅改变了人们“日出而作，日落而息”的生活方式，也充斥丰富了我们的精神世界，而照明系统是我们生活中最常用的基础系统［2］。随着智能家居产业的兴起,充满人性化的家居智能照明系统将带给你浪漫，温馨舒适的家居环境，智能照明可以控制照明光源的发光时间和亮度，它不仅具有软起，调光，全开全关等基本的功能，而且与其它智能系统连动还能实现具有场景设置等更具人性化的功能。实现照明管理智能化，操作简单灵活。是的，也许你不禁要问：“为什么一个小小的照明系统能实现这么多功能。”我想这要归功于它的结构与发明原理［3］。这当中到底包含了多少我们去探索,去发现的奥秘呢?带着这个问题，我选择了这个课题，从课题研究中寻找答案!课题研究的目的和意义研究目的：通过这次的课题研究我希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，将平时所学知识运用到实验探索上，这对提高我们的动手能力，创新意识，以与锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。同时我们也希望这次的研究能让我更一步的了解照明系统，而不是仅仅局限于课本知识以［4］。从小的突破点入手，掌握又一项科技知识，从而实现课堂外的又一次提高。研究意义：节能环保是当今世界的主潮流，传统的照明系统由于其高耗能，不便控制等已渐渐不能满足现代人的需要，智能照明系统作为智能化家居的重要组成部分面临着很大的发展机遇，智能化家居作为人类通信、网络、建材、安防等行业发展之集大成，受到社会的极大关注［5］。它不仅方便了人们的生活，提高了家居品味，还从一定程度上改变了人们的生活方式。从而改变了人们的生活质量。所以研究智能照明的节能系统的设计具有相当重要的意义。1.3国外概况智能照明行业自从上世纪90年代进入中国市场以来，受市场的消费意识、产品价格、市场环境、推广力度等各方面的影响，一直没有太大的起色，其原因主要有以下几个方面：1、智能照明的宣传推广远远不够由于这是一个新兴行业，不同于普通消费品市场的建设，消费观的形成也需要时间，产品的宣传力度还需要加大。但是随着经济的发展，相关行业对外开放力度的加大，部分国际照明品牌进军中国市场，与国智能照明厂家和商家等企业相互取长补短，在良性的市场竞争中，推动了智能照明行业的发展与增长［6］。另外由于市场没有成型，还没有形成大的消费市场，大部分智能照明厂家在市场渠道的建设上也一直在探索着适合这个行业的模式。由于各方面的原因，电工经销商很难推动，装饰公司又不够专业等因素使智能照明使智能还没有形成稳定的销售渠道。2、消费者在认识上存在误区普通家庭在照明问题上由于传统观念的影响，普遍感觉照明系统是否智能并不十分必要，由于文化素质高低的差异，许多人虽然对智能照明有些了解，但又担心对这种高科技产品不会用，有的甚至担心维修保养问题，从而造成更大的麻烦。3、经济基础因素我国现阶段虽然国民经济取得了长足的进步，人们生活水品达到了总体小康的水平，但绝大数家庭还处于温饱阶段，来自生活各方面的经济压力使人们还不会过分追求家居的舒适，通常的对策是增加储蓄，以备不时之需。而且，普通家庭住房一般都是二居室或三居室,是否采用智能化照明，现实意义不大。因此，对于智能照明，智能家居等先进的时尚商品，采取观望的态度［7］。总之，国绝大多数家庭的经济状况，也是影响智能照明系统普与的重要原因，尽管智能照明系统的价格并不昂贵。4、智能照明的产品因素市面上个别智能产品水品不高，也不能满足人们的需要。有的产品只能在一个地方控制，部适合大房子；有的遥控灯不能实现网络化的控制方式，不能用一个遥控器控制所有的灯；有些单独的调关开关只是调光，没有记忆功能，不能自动延时或进行南其他高级操作等［8］。在一定程度上，也影响人们对智能产品的看法。2智能照明系统特点采用智能照明控制系统，可以使照明系统按设定的若干状态进行工作，这些状态按预先设定的时间相互自动地切换。另外，还可以通过编程随意改变各区域的光照明度，以适应各种场合的不同场景要求。智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。相比较传统照明而言，智能照明有很多无可比拟优越性。2.1智能照明概念与意义智能照明的概念：智能照明系统是指利用计算机，网络技术、无线通讯数据传输、电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理技术、传感技术与节能型电器控制等技术组成的分布式无线或有线控制系统，通过预设程序的运行，根据某一区域的功能、每天不同的时间、室外光亮度或该区域的用途来自动控制照明［9］。照明控制系统是一个总线型式或局域网型式的智能控制系统。所有的单元器件均置微处理器和存储单元，并由信号总线连接成网络，每个单元均可分配唯一的单元地址。当有输入时，输入单元首先将其转变为总线信号，然后在控制系统总线上进行广播，所有的输出单元接收信号后进行判断，继而控制相应回路输出。智能照明意义：1、节能：当前我国的宏观经济建设中，节电节能的任务越来越紧迫。智能照明系统借助各种不同的智能设置控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和管理来实现最大的节能效果。2、延长灯具寿命：无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。智能照明系统可以有效抑制电网电压的波动，通过系统对电压的限定和轭流滤波等功能，避免过电压和欠电压对灯具的损害［10］。另外，智能照明系统还可以利用软启动和软关断技术，避免冲击电流对光源的损害。3、改善照明质量：智能照明系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以整体的控制各房间照度值，提高照度均匀性。同时，智能照明系统也可以避免频闪效应。4、实现多种照明效果：智能照明系统易于实现多种照明场景控制方案，按不同时间、不同用途、不同效果采用相应的预设置场景进行控制，可以达到丰富的艺术效果。5、管理维护方便：智能照明控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主，手动控制为辅，照明预置场景的参数以数字式存储在可擦除可编程ROM中，这些信息的设置和更换十分方便，加上灯具寿命的大大提高，使照明管理和设备维护变得更加简单。2.2智能照明与传统照明的区别2.2.1线路系统区别1、单控电路系统的区别[11]传统照明单控电路特点：a.控制开关直接接在负载回路中；b.当负载较大时，需相应增大扌空制开关的容量；c.当开关离负载较远时，大截面电缆用量增加；d.只能实现简单的开关功能。总线式智能照明系统单控电路特点：a.负载回路连接到输出单元的输出端，控制开关用总线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量，控制开关不受影响；b•开关距离较远时，只须加长控制总线的长度，节省大截面电缆用量；c.可通过软件设置多种功能（开/关、调光、定时等）。2、双控电路系统区别传统照明双控电路特点：a.实现双控时用两个单刀双置开关，开关之间连接照明电缆；b.进行多点控制时开关之间的电缆连线增多，使线路安装变得非常复杂，工程施工难度增大。总线式智能照明系统双控电路特点：a.实现双控时只需简单地在控制总线上并联上一个开关；b.进行多点控制时，依次并联多个开关，开关之间仅用一条总线连接，线路安装简单、省事。2.2.2控制系统区别1控制方式区别a.传统控制采用手动开关，必须一路一路地开或关；b.智能照明控制采用低压两次小信号控制，控制功能强、方式多、围广、自动化程度高，而且安全，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景，各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。2照明方式区别a.传统控制方式单一，只有开和关；b.智能照明控制系统可以采用“调光模块”，通过光源的调光在不同使用场合产生不同灯光效果，营造出不同的舒适氛围。3管理方式区别a.传统控制对照明的管理是人为化的管理；b.智能控制系统可实现自动化管理，通过分布式网络，只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。2.3智能照明节能空间照明的节能空间，主要体现在以下几个方面［12：］1、出入口、走道、楼道、卫生间等公共场所，传统照明为长明灯。2、传统照明，灯或者处于全开状态，或者为关闭状态，而不是按照使用功能的不同，使灯发出明暗程度不同的光通量。3、进行照明设计时，由于需要考虑维护系数，使得初始照度高于照度标准要求的30%左右，造成不必要的能源浪费。4、大开间活动场所，由于活动规模不同、活动容不同，需要不同的照明围、照度要求，但传统照明仅依赖人为管理，造成较多的不必要的照明。5、传统照明，尤其是靠近电源点、经常在夜晚工作的照明，经常工作于电网电压波动时，尤其是电网电压增加时，产生额外的耗电。2.4智能照明的控制方式1、时间控制通过时钟管理等电器元件，实现对各区域用于正常工作状态的照明灯具有时间上的不同控制。2、照明亮度自动调节控制通过每个调光模块和照度动态检测器等电器元件，实现在正常状态下对各区域用于正常工作状态的照明灯具的自动调光控制，是该区域的照度不会随日照等外界因素的变化而改变，始终维持在照度预设值左右。3、场景控制通过每个调光模块和控制面板等电器元件，对各区域正常工作状态的照明区域的场景切换控制。4、自动开关控制通过每个调光模块和动静探测等电器元件，实现对各区域正常工作状态的照明灯具的自动开关控制。5、应急照明控制指智能照明的控制系统对特殊区域的应急照明所执行的控制，通过控制每个应急照明控制的调光模块等电器元件，实现在应急状态下对各区域的照明灯具放弃调光等控制，是出于事故状态的应急照明达到100%。6、手动遥控器控制在正常状态下通过红外线遥控器，实现对各区域的照明灯具的手动控制和区域场景控制。7、动静探测控制通过每个调光模块和动静探测器等电气元件，实现对各区域正常工作状态的照明灯具的自动开关控制。8、自然光源利用控制调节有控光功能的建筑设备（如百页窗帘）来调节控制天然光，还可以和灯光系统连动。当天气发生变化时，系统能够自动调节，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证室的照度维持在预先设定的水平。3系统硬件电路设计系统的硬件电路设计主要由电源、遥控模块部分、控制电路、显示电路这四部分组成。其中遥控模块部分遥控模块有遥控发射部分和遥控接收两部分组成，控制部分主要由单片机前向通道、柔和度调节以与其他功能控制电路组成，显示电路则完成具体的显示功能。3.1系统设计方框图如系统方框图3-1所示，该设计的智能照明系统由遥控发射部分，遥控接收部分，控制部分，驱动部分以与灯模块五大部分构成。遥控电路器由PT2262做编译芯片，选用PT2272做译码芯片，LT0038做接收芯片，完成对遥控信号的编码、发射、接收、译码操作。控制部分以单片机AT89C51为控制核心，实现指令的读取，译码和输出控制［13］。输入接口采用双四或非门CD4002芯片对输入信号进行操作。输出接口采用驱动芯片UIN2003,普通继电器，固态继电器M0C3021以与四二与门CD4082相结合对灯模块进行控制。实现灯的柔和度调节，亮度调节，场景控制，灯组配置和定时关等功能；另外，74LS164芯片和数码管LED组合控制各项参数的输出。图3-1系统结构框图电源电源有交流和直流之分，居民平常所用电源是220V交流电源，而智能照明系统中有些芯片或灯需要采用低压直流电源。因此要设计一定的低压稳压源满足系统控制的需要。实践证明，系统失效和硬件损伤是各种干扰引起的，而绝大部分干扰来自电源,所以，电源的优劣对系统的影响相当大，目前有以下几种下电源可供选择［14］：1、阻容分压式采用简单的电阻电容分压滤波。这种电源稳定下差，电源波动大，带负能力小。2、开关电源这种电源的稳压性能好，纹波小，但成本高。3、线性电源这种电源稳压性好，隔离性能好，成本适中。单片机对电源要求很高，本电路采用线性电源得到5V和12V直流电压。本设计系统的电源电路的具体工作如下：220V交流电经过两个变压器分别降压为7.5V和10V。降压后的10V电压经整流桥整流后再由1000uF、0.1uF两个电容滤波便可得到12V直流电压。来自变压器的7.5V电压经整理桥整理后，再由稳压期间5081稳压输入5V直流电压，给单片机和其他芯片提供电压。这路中，输入端的两个电容器滤波作用，输出端的两个电容式去藕电容，IN4007二极管起保护作用，它能防止输入端短路时，输出端470uF的放电电流倒入稳压器的输出端，从而损坏稳压器件5081，有了IN4007二极管，输出端的470uF电容会通过其放电，保证稳压器件输入输出端的反向电压不超过0.7V，达到保护的目的。3.3遥控模块遥控模块有遥控发射部分和遥控接收两部分组成。控信号采用红外线；编译码芯片是PT226和PT2272,它们属于完全的自编码和自解码，抵制一致，PT226对应管脚和PT2272对应管脚输出的电平一样。信号发射通过发光二极管传播出去，接收由LT0038芯片实现。3.3.1信号选择遥控信号有射频和红外线之分，两种信号各有特色，射频信号频率高，传播距离较远，方向任意，又不受障碍物阻碍，主要用于远距离控制；红外线射频频率较低，传播距离较近，沿直线传播，且无法穿透墙壁，这样便不会影响到周边的环境，不会干扰到周围其他电器设备，另外红外线遥控电路调试简单，一般只要按给定电路连接，不需要任何调试即可投入工作；再有其编解码容易，可进行多路遥控。因此，红外遥控在室近距离（小于十米）家用电器遥控中得到广泛的应用［15］。本设计也采用红外线作为遥控信号传播。3.3.2遥控电路主要芯片介绍1、PT2262/2272芯片介绍［⑹PT2262/2272芯片是普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，是目前在无线通讯电路中作地址编码识别最常用的芯片之一。PT2262/2272一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片，且属于CMOS工艺制造，低功耗，外部元器件少，RC振荡电阻，工作电压围宽：2.6〜15V。数据最多可达6位，地址码最多可达531441种，设定的地址码和数据从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路、红外遥控发射电路。在具体应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大，振荡频率越低，编码宽度越大，发送码一帧的时间越长。其中发射芯片PT2262将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。PT2262/2272编译码芯片原理简介如下：PT2262/2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，两个芯片PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三态地址端管脚（悬空，接高电平，接低电平），任意组合可提供531441地址码，PT2262最多可有6位（D0-D5）数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262编码信号是由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，从17脚输出到射频发射模块的数据输入端发射出去。射频接收模块接收后送到解码芯片PT2272,其地址码经过三次比较核对后，PT2272的VT脚才输出高电平，与此同时与PT2262相应的数据脚也输出高电平，如果PT2262连续发送编码信号，PT2272第17脚和相应的数据脚便连续输出高电平。PT2262停止发送编码信号，PT2272的VT端便恢复为低电平状态。高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100%的调幅PT2262的管脚与功能如表3-1所示表3-1 PT2262管脚功能名称管脚说明AO-A111-8、10-13地址管脚，用于进行地址编码，可置“0”“1”“2”（悬空）D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，部下拉Vcc18电源正端（+）Vss9电源正端（一）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡，频率OSC215振荡电阻振荡器输出端Dout17编码输出端（正常时接地为低电平）接收电路采用PT2272芯片，有锁存和非锁存两种。锁存型用L表示，数据只要成功接收就能保持对应的电平状态，直到遥控数据发生变化才改变。费锁存型用M表示,

数据脚与发射端瞬时对应，可以用类似点动的控制。本电路采用带锁存功能。PT2272的管脚与功能如表3-2所示。表3-2PT2272管脚功能名称管脚说明AO-A111-8、10-13地址管脚，用于进行地址编码，可置“0”“1”“2”（悬空），必须与2262一致，否则不解码D0-D57-8、10-13地址或数据管脚，当作为数据管脚时，只有在地址码与2262一致，数据管脚才能与2262数据端对应的高电平，否则输出每地电平，锁存型只有在接收到下一数据才能转换Vcc18电源正端（+）Vss9电源正端（一）DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率OSC215振荡电阻振荡器输出端VT17解码有效确认输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）2、LT0038芯片介绍[17]LT0038是塑封一体化红外线接收器，由电源正（VDD）、电源（GND）和数据输出（V0和OUT）三角管组成。它是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路,接收频率为38KHZ,不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作，没有红外遥控信号时为高电平，收到红外信号时为低电平，而体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。3.3.3遥控电路PT2262的14、15端接振荡电阻，17管脚是编码输出端地址位悬空，6个功能开关接6个数据位，同时经二极管接到18管脚。正常情况下，18管脚不接通电源，其17脚为低电平，所以38KHz的高频发射电路不工作，只有当有键按下时，PT2262才得点工作，数据变化，受编码信号调制在38KHz上，经过17管脚输出，通过控制达林顿管的导通与否改变二极管的亮灭将编码信号已红外线形式发送过去。IN4148*55VIN4148*55V图3-1发射电路由于红外线接头芯片LT0038的接收频率为38KHz,则由发射电路控制芯片频率仁2*1000*16/Rosc(KQ)KHz得Rosc=2*1000*16/f=842KQ。结合表3-3知，芯片PT2262与PT2272的振荡电阻分别取1.2M和200K表3-3振荡电阻匹配编码发射芯片振荡的电阻配套的解码接收芯片振荡电阻PT2262SC2260-R4PT2272/SC22721.2M200K1.5M5.1M270K2.2M390K3.3M12M680K4.7M20M820K本遥控单元利用红外线接收头LT0038接收38KHz信号，然后送给遥控接收控制芯片PT2272的14管脚。14管脚得到接收信号时，地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，于是便开始启动解码，接收的信号经PT2272硬解码输出与发射端对应管脚电平的变化信息，将信号输给单片机。接收电路与发送电路地址对应都为悬空设置，15和16管脚接的振荡电阻，其阻值与PT2262的振荡电阻相匹配。图3-3接收电路模块工作过程如下：当PT2262/2272芯片的地址一致。PT2262的六个数据位接六个功能按钮，当有按键按下时，发送模块工作，以红外线形式传送出去。匹配的红外线接收头接收信号后再传递给PT2272,PT2272经解码将PT2262的按键信息准确的反应在自己的对应管脚上。由于管脚与单片机P1口相连接，则按键信息便被单片机读取，与预设按键功能比较后，译码出相应的控制指令进行灯的各种控制。这便完成了遥控控制。PT2262六个按钮的预设功能依次为：灯的开和关，灯的柔和度调节，亮度调节，场景设置，灯组配置和定时关功能。3.3.4遥控编码遥控信号的一组字码由12位AD码有地址码和数据码组成，每组字码之间有同步码隔开。PT2262发射芯片地址编码输入有“1”、“0”和“开路”三种状态，数据输入有“1”和“0”两种状态。地址码和数据码都用宽度不同的脉冲来表示，两个窄脉冲表示“0”；两个宽脉冲表示“1”；一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“F”，也就是地址码的“悬空”。格式如图3-3所示。图中a=2*时钟振荡周期，低电平用4a表示，高电平是低电平的三倍，即12a。当有键按下时，便按这样的脉宽编码调制于38KHz频率上，再通过控制发光二极管的变化以红外线的形式发送出去。PT2262每次至少发送4次编码，首先我们可以通过检测11ms宽度的同步码头，有码头才开始进行编码解码，无码头则继续等待。当收到码头时，还要检测是否已经收到过码头，若无，则丢弃第一次编码的信号，以防止误码。PT2262和PT2272是一对编码与译码系统，只要地址预设一致，完成编码的接收，PT2272就能实现对PT2262的硬解码。得到与PT2262管脚对应的管脚信息，这便实现了遥控的编码和解码。3a1/、X\1——1/卜2*soc数据“0”数据“1”数据“f”1/8位宽=4a4倍位宽=128a图3-3编码格式3.3.5PT2262/2272地址码的设定在通常使用中，一般采用8位地址码和4位数据码，这时编码电路PT2262和解码PT2272的第1〜8脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3的8次方为6561，所以地址编码不重复度为6561组，只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全一样，才能配对使用，例如将发射机的PT2262的第2脚接地第3脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272只要第2脚接地第3脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地编码完全一致时，接收机对应的D1〜D4端输出约4V互锁高电平控制信号，同时VT端也输出解码有效高电平信号。设置地址码的原则是：同一个系统地址码必须一致；不同的系统可以依靠不同的地址码加以区分。至于设置什么样的地址码完全随客户喜欢。3.4控制电路3.4.1单片机前向通道单片机前向通道有晶振电路、复位电路、PT2272的输入电路组成。实现单片机正常工作，以与对遥控信号的读取［18。］1、时钟电路89C51芯片部有一个反增益反相放大器，用于构成振打器。反相放大器的输入端为XTHL1，输出端为XTAL2，两端跨接石英晶体与两个电容，就可以构成稳定的自激

振荡器。电容器阻值在30PF左右，可稳定频率，对频率有微调作用。此电路采用12MHz振荡频率，于是采用12MHz晶闸管值稳压，两个30PF电容微调。2、复位电路复位电路是单片机得电工作的前提。单片机通电时，其复位端至少保持两个周期的低电平，单片机就启动初始化，程序开始运行。现采用850Q电阻与10^F串联构成复位电路。3、PT2272接口电路PT2272与PT2262按钮标号K1〜6对应的数据位依次连接到单片机P1.0〜1.5管脚。这样发射端按钮信息将在单片机相应的管脚上反映出来。单片机采用外部中断触发，于是将PT2272的六位数据位同时经过双四或非门CD4002连接到P3.2外部中断零端口，作为P1端口扫描的触发信号。当有按钮按下时，遥控接收电路接收到编码信号，并将译码信号在PT2272数据位上表示。它们经过CD4002或非门，就会产生电平变化，引起外部中断零中断。单片机执行中断程序对P1口扫描读数，这便读取了遥控控制信号。F0980档20123456CD4002Hz TF0980档20123456CD4002Hz T .IU30PF30,PF■10”■2■3O-910叶1-21514151617P1.0VCCP1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6「P0.5rAT89C51“P1.7P0.6RST/VPDP0.7P3.0/RxDEA/VpPP3.1/TxDALE/PROGP3.2/INT0PSENP3.3/INT1P2.7P3.4/T0P2.6P3.5/T1P2.5P3.6/WRP2.4P3.7/RDP2.3XTAL2P2.2XTAL1P2.1GNDP20•40■38-36■35■34■3^-■3^■3+■30■29■28•27■26■24■22■21VCC图3-4单片机前向通道电路图柔和度调节O1.T1---1.T345^.r61.T71.rCG■OQP11P2Q3QP4QF5Q*6QP7Q・O1.T1---1.T345^.r61.T71.rCG■OQP11P2Q3QP4QF5Q*6QP7Q・DRV/^^SKDDx-c^iGORPPWteP52P42*32P22*12QOA7X-33231iQ2T7_4/_1AA-_>3_O2_L19876543210987654321图3-5柔和度电路彩色发光二极管具有暖色，可进行柔和度调节。本电路串联一组黄色LED灯进行柔和度的调节［19。］3.4.3灯其他功能电路—1 234J6/8910111213141516171819i20AT89C51~P1.0VCCP1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P灯其他功能电路—1 234J6/8910111213141516171819i20AT89C51~P1.0VCCP1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RST/VPDP0.7P3.0/RxDEA/VppP3.1/TxEALE/PROGP3.2/INT0PSENP3.3/INT1P2.7P3.4/T0P2.6P3.5/T1P2.5P3.6/WRP2.4P3.7/RDP2.3XTAL2P2.2XTAL1P2.1GNDP20〒TVCC3 ■38 ■37 ■36 ■35—-3^-■33—■32—I—3—■30—■29—■28 ■27 ■26—■25—■24—13—12—2―|CD40818910111213VCCVCCVSSM4OC3021十■3■4j6■7D1D2D严％4D5D6D7GNDVCCMIOC3021AC220V47yF47^FDENG10KMIOC3021150f#VCC#7yFDENG10KDENG10KMIOC302147yFDENG10KIN4007J1FUSE1IN4007J1FUSE1图3-6灯模块电路如图3-6所示，灯模块的控制是受固态继电器M0C3021实现的，其中UIN2003是其驱动芯片，四二与门是调光用的，它将P0端口输出的灯组信号分别与P2.7管脚的调光信号相与，实现对灯组的综合控制，从而实现亮度调节，灯形设置，灯组配置功能。而其定时关功能是过普通继电器实现的。灯的各项功能都是由遥控发射部分的按钮控制。当按键按下时，单片机收到后执行相应指令，把控制信号发给执行机构固态继电器或普通继电器。普通继电器得电吸和，与之相应的那一支路灯便亮了。四个支路的灯可以任意组合16种，随机选择9种常用的灯组由遥控部分K4控制。场景设置由灯组和亮点两参数共同决定。设置4种场景，由遥控开关K5控制。灯的开和关由遥扌空开关K1决定，由电磁继电器J5执行。K1按一次开，再按一次关，如此循环扌空制。定时开关是由电磁继电器J2执行，但受遥控开关K6控制。共设8个定时级别，每个级别相差三个小时。3.4.4显示电路此显示电路由数码管LED和74LS164组成。74LS164是串行输入并行输出芯片。单片机采用串行端口传输数据。单片机对74LS164进行控制，其RXD端传播数据，TXD端口作为时钟控制，P3.6控制使能端。74LS164向数码管LED传送并行数据使其进行显示[21。]当有按键信息时，单片机判断其功能作用，若是灯组配置，亮度调节，场景设置，定时关信息时，单片机P3.6端口先置零对74LS164输出端清零，同时它们的级数将加一后通过单片机RXD串行传送给74LS164,74LS164再把并行数据传递给数码管显示。数据传送完后，再对P3.6管脚置1。图3-7显示电路4系统软件设计本设计是硬件电路设计和软件编程相结合，才能完成系统所要达到的目的。此软件编程包含主程序，外部中断0中断子程序，定时器0中断子程序，三大部分。主程序由程序的初始化，中断的选择程序和灯模块各项控制参数的输出程序以与各种显示参数的输出程序构成。主要实现中断的开启，对灯组模块的直接输出控制以与显示参数的显示控制。外部中断0中断子程序包含P1端口扫描部分，判断转移部分，开与关参数变化和存储程序，灯组配置参数变化和存储程序，PWM调光参数变化和存储程序，柔和度调节参数变化和存储程序，定时关灯组参数变化和存储程序，输出显示参数程序以与延迟程序。实现灯模块各项参数的变动、存取，显示参数的改变、存取；PWM调光脉冲的输出，调光级数的变化、存储。定时器0中断程序主要是定时时钟功能，完成时、分、秒的变化与定时关级数作比较，相等时便关灯。4.1程序流程图主程序的流程图如图4-1所示。图4-1主程序流程图定时中断图流程图如图4-2所示。定时器TO中

断秒单元加17/35秒单元加17/35N图4-2定时中断流程图INT0中断流程图如图4-3所示。INTO中断18/35图4-3INTO中断流程图4.2主要程序分析4.2.1INTO外部中断控制该中断采用外部中断0下降沿触发方式控制。初始化后单片机处于等待中断状态。当有键按下时，按键信号通过或非门控制便进行下降沿触发中断。中断发生后有可能是干扰信号，要先判断是否是干扰信号再读出具体的引脚信号。IN:MOVP0,#0FFH；读引脚前先初始化MOVA,P1LCALLD-10MS；去抖动IN:MOVP0,#0FFH；读引脚前先初始化MOVA,P1LCALLD-10MS；去抖动MOVA,P1ANLA,#0FHJZRETURN；是抖动中断结束返回ACC.OKAI;判断具体的控制功能ACC.1JINGACC.2DENGACC.3LIANGRETURN: RETI；中断返回4.2.2显示控制当程序进行照明控制。具体有场景设置，灯组配置设置，灯组亮度调节。XIAN: MOVACC.O,JINGKRETURN: RETI；中断返回4.2.2显示控制当程序进行照明控制。具体有场景设置，灯组配置设置，灯组亮度调节。XIAN: MOVACC.O,JINGKACC.1,LDENGKACC.2,LANGKLCALLJINGK: MOVMOVMOVCMOVANLMOVMOVSWAPANLMOVA,25H；判断三种控制中哪种RETURNA,28HDPTR,#TAB1A+DPTR；读出场景的控制参数A；保存参数A,#OFH；读场景中灯的配置参数24H,A；存场景中取灯的配置参数A,B；读场景中灯的调光参数AA,#OFH23H,A存场景中灯的调光参数LCALL CHU；转向输出控制DENG:MOVA,27HMOVDPTR,TAB2MOVCA,,A+DPTR;灯组合参数读取MOV24H,A；灯组合参数存取LCALLCHU;转向输出控制LIANG:MOVA,26HLCALLCHUCHU:MOVF R2,23H；亮度参数读取LOOP:MOVF P0,24H；输出灯组参数SETBP0.4；开继电器开关，从而控制灯的明灭LCALLD-10MS；亮灯延迟DJNZR2,L00P；亮灯时间判断CLRP0.4；灭灯控制LCALLD-10MS灭灯延迟LCALLLOOP；亮度调节循环LCALLRETURNDL10MS:MOVR6,#0C8H;循环200次，200*50uS=10msDL1:MOVR7,#19H;25*2个机器周期DL2:DJNZR7,DL2DJNZR6,DL1RET结论随着电子工业的飞速发展，电子技术的应用越来越普与，自动控制技术的发展在改变人们技术视野的同时，也在改变着我们的生活本身和我们的思路。智能控制技术已经并且必将继续深入人类的每一个领域，并将我们带人更新的生活空间。本文提出并完成设计的智能化照明节能系统的设计，作为一种应用电子类的智能化系统，期望为高校、会议室、影院、茶楼等各个公共场所照明设备的智能化管理和能源节约提供方便或帮助。全文按照提出问题，分析问题，硬件电路的设计，软件设计等容进行详细述:第1章简要介绍了智能照明的现状。第2章主要讲述了智能照明系统的概念与特点。第3章，4章，5章主要是照明系统的具体设计。该智能功能照明控制设计主要就线性电源，软件编程对灯的场景设置，灯组设置和两种调光方式进行控制设计。由于笔者知识水平有限，再者时间比较仓促，所作研究不够深刻，所以难免有不当之处。智能照明技术仍在持续发展，基于计算机、网络技术、无线通讯数据传输、电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理技术、传感技术与节能型电器控制等技术组成的分布式无线或有线控制的智能照明系统，必将随着科技的进步和发展，在未来生活中扮演越来越重要的角色。时光如梭，转眼之间四年的学习生活在这次毕业设计后将画上圆满的句号。在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的意。感我的家人对我大学四年学习的默默支持；感我的母校工业学院给了我在大学四年深造的机会，让我能继续学习和提高；感所有老师和同学们四年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所有这些都让我的四年充满了感动。吕强老师认真地指导我完成毕业论文，他一死不苟的教学作风和平易近人的性格给我留下了深刻的映像，他教会我学习是件很苦的差事，但只要肯努力，肯钻研，就能一步一步地掌握知识，甚至驾驭知识，竟而从学习中得到乐趣。老师还不厌其烦教我们写论文的格式,写论文的注意事项,还给了许多有用的资料.吕强老师平日里工作繁多，但我们做毕业设计,还是单独抽出很多时间直到我们,在此谨向吕强老师致以诚挚的意和崇高的敬意！最后，我要再一次感我的父母，他们含辛茹苦的供我上大学，一直是站在我身后最强大的支持者，父母不仅在经济上承受了巨大的负担，在心里上更有思子之情的煎熬与望女成凤的期待。忆往昔，每次回到家时父母的欣喜之情，每次离家时父母的依依不舍之眼神，和信件中的殷殷期待和思念之语，都使我刻苦铭心。不管他们有多苦多累，总是笑着告诉我，供我上大学是他们一生的光荣。所以我要感我的父母，感他们支持和鼓励，目前除了学习成绩外无以为报，希望以后的学习、工作和生活能使父母感到宽慰。参考文献[1]⑵⑶杜异•照明系统设计[M].:,1999.6-12甘子光.中国照明工程年鉴[M].:机械工业，2008.为，62-72黄科，雷道屛，单5v输出入型系统实例精讲[M]•n——」川川丨十311098[4]肖景和，116-1)08健.红、线热释电与V7805VtVin VoutDNG超声波遥扌空电路TM].:3-72006.6VJ人民邮电,20.AC220V■-J0K|-^-7[5]朝青⑹自美234-徑卿：实用5.单片机晾餐与接口掛鑒5[M]vCn,173 16__I2_~~iZ—3 16 1mgt承线路设计•实验2006.18-36中科^^，20^7_倉P1.0 VCCP1.1 P0.0甕测试1P1.4 P0.3P1.5