譚佳怡

四川省成都列五中學(xué)

基于單片機(jī)的智能照明控制系統(tǒng)分析

譚佳怡

四川省成都列五中學(xué)

目前，傳統(tǒng)的照明控制方式已經(jīng)不能滿足實(shí)際的要求，這就需要一種新的、先進(jìn)的控制方式取代。單片機(jī)控制的智能照明控制系統(tǒng)正是在這一背景下產(chǎn)生，該種照明系統(tǒng)的應(yīng)用更好的滿足了人們的需求，本來主要討論單片機(jī)控制下的智能照明系統(tǒng)。

單片機(jī) 智能照明 控制

隨著社會(huì)的發(fā)展以及人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，日常生活中的照明系統(tǒng)越來越引起人們的關(guān)注。從滿足生活用的照明如:街道照明、教室照明、樓宇照明等到景觀照明以及室內(nèi)裝飾照明，這些方便了人們生活的同時(shí)更給人一種美的享受，提高了生活質(zhì)量。常規(guī)的照明控制方式是一些開關(guān)技術(shù)，如手動(dòng)開關(guān)、聲控開關(guān)、觸摸開關(guān)、感光開關(guān)等等，這些都有弊端。如手動(dòng)開關(guān)需要人力控制區(qū)域小，不能自動(dòng)開關(guān)等等；聲控開關(guān)不能用與嘈雜環(huán)境中；感光開關(guān)也不能自主關(guān)閉等等。這些開關(guān)的使用導(dǎo)致電能浪費(fèi)過多，據(jù)統(tǒng)計(jì)在一般的樓宇能耗中，照明就占了三分之一多，照明控制系統(tǒng)急切的需要更新、完善，單片機(jī)控制的智能照明系統(tǒng)便應(yīng)用而生了。

1 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及組成

1.1 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

單片機(jī)是指集成在芯片上的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具備計(jì)算機(jī)的大部分部件，包括CPU、內(nèi)存、內(nèi)部設(shè)備和外部設(shè)備，更有一些將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在單片機(jī)中。通過計(jì)算機(jī)語言程序的編寫能將照明中控制的因素全部編排到單片機(jī)中，如之前提到的聲控技術(shù)、感光技術(shù)、紅外線技術(shù)、延遲技術(shù)、按鍵采集與處理等與照明顯示技術(shù)等等，通過程序能按照一定的次序運(yùn)行，智能的解決出現(xiàn)的問題和情況。單片機(jī)就是一種智能的控制器，并按照制定的次序?qū)⒊绦虻膬?nèi)容一一運(yùn)行，智能檢測(cè)提供的條件，適應(yīng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的特殊條件。

1.2 具體的單片機(jī)基本有下面幾部分組成

硬件方面：（1）硬件設(shè)備總示意圖：用圖形的顯示整個(gè)照明系統(tǒng)的組成，包括終端照明設(shè)備、繼電器、傳感器、電動(dòng)開關(guān)以及配電箱等等以及他們的隸屬關(guān)系等等，便于控制人員操作。一般的單片機(jī)都有上述功能，有的還可以顯示哪部分出現(xiàn)故障，并進(jìn)行報(bào)警。（2）特殊的電壓的電源：由于單片機(jī)體積較小，不能使用變壓器，但可用電阻、電容分壓，在用二極管和穩(wěn)壓管得到特定的電壓。（3）開關(guān)和顯示控制模塊：如果終端過多，可用PLC模塊解決。（4）控制信號(hào)，可有控制線來實(shí)現(xiàn)。（5）輸出部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)的輸出信號(hào)要經(jīng)過三極管放大才能連接繼電器，從而實(shí)現(xiàn)控制開關(guān)的目的。

軟件方面：（1）軟件方面總示意圖：?jiǎn)纹瑱C(jī)能接受的信號(hào)有開關(guān)的信號(hào)、響應(yīng)范圍的信號(hào)和外部輸入的信號(hào)等等，單片機(jī)經(jīng)過處理后，輸出編碼和照明信號(hào)等等，即從信號(hào)輸入、處理以后再輸出等等，完成整個(gè)過程。（2）殺毒軟件、對(duì)抗和排除干擾信號(hào)等輔助軟件，讓單片機(jī)更好的工作。

總之單片機(jī)要是軟間和硬件相結(jié)合才能起到作用，單單強(qiáng)調(diào)某一方面只能讓功能打折扣，所以一定要重視軟件方面的作用。

2 單片機(jī)工作的原理分析

單片機(jī)總體控制是通過繼電器控制照明設(shè)備的開啟和關(guān)閉，從而適應(yīng)照明的特定的要求。單片機(jī)通過聲控傳感器、感光傳感器、紅外線傳感器、延遲控制、按鍵控制等方式得知那些區(qū)域或范圍需要改變照明狀況，并得到相關(guān)的數(shù)據(jù)。單片機(jī)在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，通過控制器連接或關(guān)閉相關(guān)區(qū)域的照明系統(tǒng)的開關(guān)，滿足實(shí)際的照明的要求。單片機(jī)通過編寫的程序?qū)⒔邮艿膫鞲衅鞯男盘?hào)分為不同的類型，他們也擁有不一樣的權(quán)利，有的是優(yōu)先處理的，其他的會(huì)按照一定的順序經(jīng)行處理。這些處理的范圍也不同，有的是一個(gè)唯一的范圍，有的是有優(yōu)先選擇的區(qū)域，通過不同的處理程序進(jìn)行輸出操作。

總之單片機(jī)的運(yùn)行是非常復(fù)雜的，是借助電腦對(duì)數(shù)據(jù)經(jīng)行分析后，處理數(shù)據(jù)，然后做出一個(gè)最恰當(dāng)?shù)倪x擇。

3 結(jié)束語

單片機(jī)的出現(xiàn)徹底的改變了之前的照明系統(tǒng)的控制方式，由之前單一的方式（如聲控方式、感光方式、觸摸方式、紅外線方式等）變成一個(gè)系統(tǒng)檢驗(yàn)的方式，將之前的方式綜合成為一個(gè)大的系統(tǒng)，通過一定的順序和優(yōu)先權(quán)的不同輸出，在經(jīng)過電腦計(jì)算要改變的區(qū)域和范圍，從而輸出信號(hào)到控制器，改變開關(guān)的狀態(tài)，從而適應(yīng)不同環(huán)境的需求。作為一個(gè)智能的機(jī)器，在一定的空間范圍里能自主的改變，而對(duì)那些輸入信號(hào)的分析就是改變的依據(jù)。因?yàn)槭侵悄艿亩夷芨蟮姆秶m應(yīng)不同的環(huán)境，所以單片機(jī)智能控制系統(tǒng)有更大使用的空間。單片機(jī)智能控制系統(tǒng)的出現(xiàn)可以說是一個(gè)革命性的變革，讓現(xiàn)代人享受高科技帶來的福利。

[1]吳繼宗,葉關(guān)榮主編.光輻射測(cè)量[M]機(jī)械工業(yè)出版社, 1992

[2]張?jiān)儡?智能照明系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 浙江大學(xué) 2006 [3]平青.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市照明控制系統(tǒng)[D].蘇州大學(xué)2010

[4]龔貽華.城市隧道照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢理工大學(xué) 2008

[5]于曉良.汽車自適應(yīng)照明控制系統(tǒng)的研究[D].大連理工大學(xué) 2009