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基于zigbee的智能灯光控制系统(附件)【字数:7229】

2024-01-25 16:41编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要随着社会发展,越来越多的电子产品进入千家万户,人越也越来越喜欢科技带来的便利,那么当电灯工作的时候就意味着电力的消耗,人们也在发明各类的电灯来减少能源的消耗,减少功耗,例如光控灯,光线暗的时候自动打开,光线亮的时候自动关闭,可以节省资源,还有声控灯,只有当有人经过发出声音的时候才会亮,无人的时候,就不会开灯,后来人们发现两者还是会有浪费,发明了声光一体的灯,当光线暗下去,又有人经过的时候灯才会打开。该系统设计了以ZigbeeCC2530为中央处理单元和通信模块、光敏电阻、红外热释电传感器为信号输入单元,LED灯作为输出单元组成的智能灯光控制系统,光敏电阻检测的数据作为当前光线强弱的判断依据,CC2530会将判断的结果输出,而红外热释电检测的数据是用来判断当前室内有无人员出现,当室内光线比较暗的时候,且当前室内有人的时候,中央处理器CC2530会发出指令打开LED灯照明,直到两个条件至少有一个不满足时,才会发出指令关闭LED灯。既作为系统的中央处理器又作为系统的微控制器的CC2530主机当然也会将检测的数据发送到从机,从机也会发送指令去手动控制LED的亮灭。以达到节约资源的目的
目录
一、引言 1
(一)基于Zigbee灯光控制系统研究的背景 1
(二)现有灯光控制方案 1
(三)灯光控制方案的比较 2
二、方案设计 2
(一)主控制选择 2
(二)光强度检测方案选择 3
三、系统硬件设计 3
(一)Zigbee模块 3
(二)光敏传感器 4
(三)热释电红外线传感器 5
四、系统软件设计 6
(一)开发环境介绍 6
(三)光敏传感器检测框图 7
(四)红外热释电检测框图 8
五、实物制作与安装 9
总结 10
致 谢 10
参考文献 11
一、引言
(一)基于Zigbee灯光控制系统研究的背景
近些年,科技水平不断提高,国家全面建成小康社会,人民的生活水平越来越高,传统的灯光控制已经不能满足人们对便利的需求了,传统的灯光是一个照明系统,是方便 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072
在黑暗中看见反射光的物体,能够在黑暗中给人安全的生活环境,当然,生活也会与时俱进,结合现如今的科学技术,将与传统照明结合,会变成更加智能化的家用电器,让人们更加容易体验到科技带来的便利。这就让很多家庭的能源使用越来越高,慢慢的人们开始意识到这个严重的问题,人们也开始去做一些事情节约能源,比如倡导随手关灯,少开空调等,但是还有会有很多人在无意间就忘记的将灯灭掉,一出门上班一整天,让电灯白白浪费一天资源。在现代智能化的家居用品,消费者需要的是智能与节能结合的家用电子产品,能够人机互动,控制方便且灵活的方式,随着智能手机的发展,越来越多的家用电子产品会趋向手机控制,搭载安卓app能够无限控制家庭内所有的家用电器。且能根据自主检测后自行判断工作状态,例如楼道的照明设备,要以节能为主,如何节约能源,提高灯光控制系统的有效管理水平,是目前急需解决的课题。可以根据时段开关灯,也可以根据光照强度,声音检测,人体检测来判断是否需要开关灯,而基于Zigbee的灯光控制系统,是利用人体感应搭配光敏电阻开控制LED照明的开光,准确检测与判断来给人们提供便利
(二)现有灯光控制方案
灯光控制的方案有很多,使用最多的,最常见的还是声光控制,声光报警是指,存在声音和关照强度同时作为开关的控制器件,光照强度作为控制整个器件的工作时段,而声音作为控制整个器件的工作状态,当光照强度检测的数据低于正常光照值的时候,是开启整个器件的工作时段,在器件身处这个光照度值以下,就会开启工作,其余时段不工作,即使声音分贝值达到了要开始工作的标准,也不工作,而声音采集的数据就是作为光照的下一级判断,当光照数据开启整个器件的工作时段时,声音大小的判断结果才会对器件工作开关有控制效果。光照的强弱会影响到光敏电阻在整个电路中的阻值,根据光敏电阻电阻值得改变来判断光照数据的改变。而声音的比较低是,的时候,三极管的B极会输出高电平,整个三极管处于导通的状态,进而将另一个三极管的B极拉低,让其处于低电平状态,这个三极管就处于截止状态了,晶闸管的控制脚也会变成低电平,晶闸管也会变成截止状态,所以不会打开声光的器件,反之,当出现声音的时候,声音会被咪头接收到,然后声音波形的负半轴会经过一个电容后耦合到一个三极管的B极上,这一点就会变成低电平,进而导致三极管截止,光敏电阻的电压较高,三极管导通,此时电源为电容快速充电,当电容充满时,晶闸管的控制端为高电平,晶闸管导通,灯泡点亮。
(三)灯光控制方案的比较
现如今的灯光控制多种多样,有光照控制的、有声音控制的,有人体感应式的、有手机APP控制的,有多种开关方式结合的,基本上能够满足多种场合的不同要求的开灯方式,甚至很多的灯为了方便后期的维修,加装了自检的功能,当开关灯光出现了故障的时候,可以通过自身的通信模组,与服务器连接,经过服务器将数据发送到手机,这样就可以获取各个灯光照明设备的工作状态和维修信息。那么随着时代的发展,节约能源的观念会越来越深入人心,当然顺应潮流的灯光照明设备也会朝着这一方向发展,除了将整个灯光照明设备设计的非常的省电之外,还会将设计一些人性化的装置来节约能源,比如人来灯亮,人走灯灭的智能灯光照明设备,再或者搭载手机APP去远程控制灯光照明设备,即使不在家,即使忘记了关灯,也不至于一直在浪费资源。今后,家用照明设备会越来越智能化,也就代表自动化的程度也越来越高。
而传统的灯光照明设备从原来的煤油灯到蜡烛,再到电灯泡,虽然也在不断地进行更新进化,但是还是相对现在的智能化的照明设备来说太过时,不仅照明的亮度跟不上,电能消耗可能还要比现在的LED灯要高,而且很容易坏,使用寿命短,照明开关往往是机械开关,需要人工手动控制,而且这种照明设备坏了之后,维修会很困难,往往耗时耗力,开关的瞬间会产生火化,这样对人身安全有威胁,有的时候开关的零火线都是裸露在外的,绝缘保护不到位,是一个安全隐患。
二、方案设计
(一)主控制选择
方案一:采用STC89C51单片机。51的自身功能少,需要外围元件多,要求对电子熟悉。而且数据速度相对比较慢,而且本身I/O口引脚高电平没有输出能力,是其一大软肋。而且51单片机的保护能力很差,很容易烧坏芯片,基本需要外接电路进行引脚保护。

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