智能家居照明系统的设计和实现

论文总字数：33894字

摘 要

随着科学技术的不断发展，人类进入了电子信息时代。而智能家居照明控制技术与智能小区蓬勃的发展，已成为照明控制技术发展的一个重要方向。因此，现有的智能照明控制系统的优缺点，可根据人们的行为模式和住宅的光环境决定照明控制规律，智能家居照明控制系统的研究，以提高生活质量，促进节能减排和绿色照明具有非常重要的现实意义。本文主要从智能照明的基本概念、照明方式和选择的类型、电光源、以及智能照明控制系统的控制方式、智能家居照明控制系统的设计等方面研究了家居式照明系统的设计。同时指出，该照明系统的设计过程中，不仅要根据环境的具体情况调节光环境使照明系统能够达到视觉的需要，同时要注意节约能源，实现绿色照明。

关键词：智能家居，照明控制技术，照明系统，节约能源

Abstract：With the continuous development of science and technology, human society ushered in the electronic information age. The intelligent home lighting control technology and intelligent community flourish, has become an important development direction of lighting control technology. Thus, the advantages and disadvantages of existing intelligent lighting control systems, lighting control studies can determine the law, intelligent home lighting control system based on people"s behavior patterns and residential light environment in order to improve the quality of life, promote energy conservation and green lighting with a very important practical significance. This article from the basic concept of intelligent lighting, lighting the way and type of choice, control electric light, and intelligent lighting control systems, intelligent home lighting control system design and other aspects of study design home lighting systems. Also noted that the design of the illumination system, not only to be adjusted depending on the ambient conditions of the illumination optical system can achieve environmental vision needs, energy conservation should be noted, to achieve the green light.

Keywords： intelligent home，lighting control technology，lighting systems，energy conservation

目 录

1引言 5

1.1 智能家居的概念 5

1.2 智能家居照明的发展概况 6

1.3 智能照明控制系统的优势 6

1.4国内外研究现状和发展趋势 8

1.5本课题研究背景和意义 9

1.6 本文的主要任务和内容 10

2 智能家居的照明设计 10

2.1 智能照明的基本概念 10

2.1.1 人类的视觉特性 10

2.1.2 光照度及其单位 11

2.2 照明质量 12

2.3 家居照度标准 12

2.4 照明方式和种类 13

2.4.1 照明方式 13

2.4.2照明方式的确定 13

2.4.3照明的种类 14

2.5 电光源的选择 14

2.6 智能照明控制系统的控制方式 15

2.6.1 开环控制 16

2.6.2闭环控制 17

2.6.3应急照明控制 17

2.7 智能家居照明控制系统设计 17

2.7.1系统的基本功能 17

2.7.2系统的基本结构 18

2.7.3 各个房间的照明设计及要求 18

3 智能家居照明控制系统硬件电路设计 20

3.1 主要元器件的选取 20

3.1.1控制器的选择 20

3.1.2电源的选择 21

3.1.3时钟电路的选择 21

3.1.4显示器件的选择 22

3.1.5光照度检测元件的选择 22

3.1.6传感器设计 23

3.1.7无线遥控设计 24

3.2利用Protel软件绘制电路原理图 24

4智能家居式照明系统的软件设计 25

4.1系统软件流程图 25

4.2单片机开发应用程序的编写以及调试 26

5实物的展示 29

总结与展望 30

参考文献 31

致 谢 32

附录 33

1引言

我国是一个人口众多，资源相对缺乏的国家，节约型，创新型社会的发展是我国的一项长期基本国策，在当前一代建设必须继续实施可持续发展战略。智能家居照明工程是“可持续发展战略”一方面可以大幅度节约用电，减少发电排放，保护环境;一方面可以提高照明质量，形成一个优质高效，经济，舒适，安全，可靠的工作和生活的环境。

智能照明系统的灵魂是节能，舒适，安全和对环保有利。“以人为本”是家居照明设计应坚持的原则。按照设计的原则​​，系统的综合效益：不仅要使能耗指标降低，达到环保标准，还要创造了好的照明氛围，以确保人们的身心健康，加快国民经济的快速发展。

本文具体针对家居环境的特点，并提出了一些的节能办法，设计了相应的智能照明设备。首先介绍了智能家居的具体含义，现有的背景和智能照明的现状和发展趋势，然后重点介绍设计的照明装置各个模块的原理与设计理念，最后介绍了硬件设计的调试过程和软件的编程。

1.1 智能家居的概念

智能家居，也被称为智能住宅，目前与家居的近义词相当多，例如：家居智能电子（Electronic Home），数字家居（Digital Family），家居自动化（Home Automation），家庭网络（Home Net）/网络家居（Network Home），智能家居/建筑（Intelligent Home/Building）。事实上智能化住宅的发展分为三个层次，家庭电子化（HE，Home Electronic），其次是家居自动化（HA，Home Automation），最后是家庭智能化，在美国也被称为智慧屋（WH，Wise Home），欧洲叫时装屋（SH，Smart Home）

尽管各种各样的名称，但是它们的意义和所实现的功能大致相同。有一篇文章这样描述智能家居：当早晨某一特定的时候卧室里的音频设备就会播放主人爱听的“叫床曲”来唤醒主人; 卧室浴室灯也将在主人去洗漱时自动开启，在这个时候，厨房的咖啡机也会自动煮水当主人出来了，就有热咖啡等着他;在客厅，主人只需轻轻按下全功能的遥控器，就可以很容易地通过一个家庭影院系统，CD点播， DVD播放机，上网查询邮件和当天的新闻，以及多媒体游戏。当主人离开家时，智能家居安防系统会自动启动系统，一旦有人非法进入住宅或意外（如火灾，煤气泄漏，老人疾病紧急）系统会自动拨打电话通知主人，或当局报警。主人外出时接到报警，也可以直接拨打电话连接到智能家居系统，开启远程系统的特别对讲机听听有没有奇怪的声音，甚至还可以质疑不速之客“你想做什么。“回家前，可以通过电话远程控制空调，并调整到一个舒适的温度，以及其他电气设备，当主人完成后，手机会回答传来了美妙的声音。

1.2 智能家居照明的发展概况

智智能家居是目前在通信和信息技术等方面最先进的集成计算机，在居民用电，空调，照明，防灾，防盗，运输设备等，实现住宅综合管理的自动化、通信和办公自动化的有效运行，和使这三个功能结合起来家居环境。

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