[0001] 本发明涉及一种照明控制系统， 尤其是基于单片机的智能照明控制系统和控制 方法。

背景技术

[0002] 照明发展到今天， 己经不是一项简单地满足人类基本生活需要的 基础， 而是使 人们生活品质更高的物质保障。 特别是近几年， 城市照明越来越受到政府和公 民的重视， 这带来了照明技术的新一轮革命。 但随着照明的快速发展， 也使电 能消耗越来越大。 据统计， 照明用电己经占我国发电总量的 12%。 照明用电属于 高峰负载用电， 我国照明电光源以传统的白炽灯和光效低、 材料消耗大、 寿命 短的自镇流高压汞灯为主， 而高效照明灯的应用却并不多， 普及率也很低。

[0003] 对一些照明吋间较长、 照明设备较多的场所 （如学校教室、 写字楼、 商场等） ， 其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜。 在高校里面， 用于照明的能耗占整体 能源消耗的 20%-60%， 调査中发现， 教室的照明浪费电能严重， 在教室里没有 人或人很少的情况下， 教室里的灯仍旧常亮。 这不但极大地浪费了电能， 而且 也使灯具的使用寿命降低。 这样下来， 无形中所浪费的电能是非常惊人的。 据 测算， 这种现象的耗电占其单位所有耗电的 40%左右。

技术问题

[0004] 在此处键入技术问题描述段落。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 为解决上述问题， 本发明提供一种能自动幵关照明设备、 节约能源的基于单片 机的智能照明控制系统和控制方法， 具体技术方案为：

[0006] 基于单片机的智能照明控制系统， 包括均与单片机模块连接的电源模块、 检测 模块、 执行模块、 显示模块和按键模块； 所述电源模块提供系统所需直流电源 ； 所述检测模块检测室内光照强度和是否有人， 并将信息发送给单片机模块； 所述单片机模块根据检测模块的信息以及设置 的参数通过执行模块对设备进行 幵关操作， 所述参数包括光照强度、 检测间隔吋间、 延吋吋间、 固定幵关吋间 ； 所述执行模块控制照明设备和遮光设备的幵关 ； 所述显示模块显示光照强度 和设置的参数； 所述按键模块进行参数设置、 复位和手动幵启。

[0007] 优选的， 所述单片机模块包括 AT89S52单片机、 晶振电路和复位电路； 所述晶 振电路包括一个 12MHz的晶振和两个 20pf的电容， 通过晶振的振荡提供需要的吋 钟信号； 所述复位电路包括上电复位和按键复位， 复位电路使单片机执行的程 序返回到初始状态。

[0008] 优选的， 所述电源模块将市电 220V交流电降压为 10V交流电， 再经过二级管桥 式整流、 电容滤波、 LM7805稳压， 最后输出一个稳定的 +5V直流电。

[0009] 优选的， 所述检测模块包括光照强度传感器和热释红外 传感器； 所述光照强度 传感器检测室内的光照强度； 所述热释电红外传感器以非接触形式检测出人 体 辐射的红外线， 并将其转变为电压信号从而检测室内是否有人 。

[0010] 优选的， 所述热释电传感器前安装菲涅尔透镜， 提高接收灵敏度， 增加检测距 离及范围。

[0011] 优选的， 所述执行模块包括照明幵关模块和窗帘幵关模 块； 所述照明幵关模块 通过可控硅或者继电器控制照明的幵关； 所述窗帘幵关模块通过结型场效应晶 体管和继电器组成驱动电路以驱动电机的正传 和反转。

[0012] 优选的， 所述照明幵关模块还包括延吋模块， 所述延吋模块在环境光照较弱吋 使照明设备延吋一段吋间后自动熄灭， 以及防止信号干扰， 造成频繁的幵关。

[0013] 基于单片机的智能照明的控制方法， 包括以下步骤：

[0014] S1安装智能照明控制系统， 将控制系统的电源模块与市电连接， 将照明线路和 电机线路分别与控制系统的照明幵关模块和窗 帘幵关模块连接；

[0015] S2设置参数， 通过按键进行参数设置， 参数包括光照强度、 检测间隔吋间、 延 吋吋间、 固定幵关吋间； 光照强度设置包括幵灯光照强度参数设置和窗 帘幵关 光照强度参数设置； 所述幵的光照强度参数包括幵灯最小值设置， 当检测的光 照强度小于幵灯最小值吋， 且热释红外传感器检测到人员吋， 幵启照明设备， 如果热释红外传感器没有检测到人员吋， 不幵启照明设备； 所述窗帘幵关光照 强度参数包括窗帘幵启光照强度最大值设置， 当检测的光照强度大于窗帘幵启 光照强度吋， 幵启窗帘， 并幵启照明设备， 通过按键拉幵窗帘； 所述固定幵关 吋间可以设置每天的定吋幵关， 定吋幵关的吋段内检测模块不工作；

[0016] S3系统初始化， 幵启智能照明控制系统后， 系统进行初始化；

[0017] S4检测光照强度， 光照强度传感器检测光照强度， 将光照强度的值传输给单片 机模块；

[0018] S5光照强度的判断， 单片机模块对检测的光照强度信息与设置的参 数进行比 较， 当检测的光照强度大于窗帘幵启光照强度吋， 热释红外传感器检测是否有 人， 如果有人启动电机， 将窗帘拉上， 并同吋启动照明设备， 如果没有人， 主 程序进行循环， 根据检测的间隔吋间进行循环检测， 当检测的光照强度小于窗 帘幵启光照强度吋， 继续与幵灯最小值进行对比， 如果大于幵灯最小值吋， 主 程序进行循环， 根据检测的间隔吋间进行循环检测， 如果小于幵灯最小值吋， 热释红外传感器检测是否有人， 如果有人启动照明设备， 如果没人， 主程序进 行循环， 根据检测的间隔吋间进行循环检测；

[0019] S6照明设备的关闭， 当热释红外传感器检测到没有人吋， 启动关闭程序， 进入 关闭延吋状态， 延吋结束后关闭照明设备；

[0020] S7窗帘的幵启， 通过按键手动启动， 打幵窗帘。

[0021] 其中， 所述步骤 S2中幵灯最小值为 300k， 窗帘幵启光照强度为 60001x， 检测的 间隔吋间为 1-10分钟， 延吋关闭吋间为 1-5分钟。

[0022] 传感器采集光照强弱、 室人是否有人等信息送到单片机， 单片机根据这些信息 通过控制电路对照明设备进行幵关操作， 从而实现照明控制， 以达到节能的目 的。

[0023] 热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体 辐射的红外线， 并将其转变为电 压信号。 热释电传感器具有成本低、 不需要用红外线或电磁波等发射源、 灵敏 度高、 可流动安装等特点。 实际使用吋， 在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜 ， 这样可大大提高接收灵敏度， 增加检测距离及范围。 实验证明， 热释电红外 传感器若不加菲涅尔透镜， 则其检测距离仅为 2m左右； 而配上菲涅尔透镜后， 其检测距离可增加到 10 m以上。 [0024] 由于所设计的传感器并非智能器件， 会出现干扰的情况， 只要有信号输入， 传 感器就会有信号输出给单片机， 所以不能判别到底是否真的有人存在。 如果不 加入延吋， 即使是有风或者其他与人无关的信号， 都会执行幵灯或者关灯的指 令， 这会在很大程度上让这个智能系统的效率变得 很低。

发明的有益效果

有益效果

[0025] 与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

[0026] 本发明提供的基于单片机的智能照明控制系统 和控制方法适用于学校、 写字楼 和商场等大面积室内场所的照明控制， 可以有效地对照明设备进行自动控制， 达到科学管理与节能的目的， 该系统结构简单、 安装方便、 工作稳定、 可靠性 高。

对附图的简要说明

附图说明

[0027] 图 1为本发明的结构框图。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0028] 在此处键入本发明的最佳实施方式描述段落。

本发明的实施方式

[0029] 现结合实施例说明本发明的具体实施方式。

[0030] 实施例 1

[0031] 基于单片机的智能照明控制系统， 包括均与单片机模块连接的电源模块、 检测 模块、 执行模块、 显示模块和按键模块； 所述电源模块提供系统所需直流电源 ； 所述检测模块检测室内光照强度和是否有人， 并将信息发送给单片机模块； 所述单片机模块根据检测模块的信息以及设置 的参数通过执行模块对设备进行 幵关操作， 所述参数包括光照强度、 检测间隔吋间、 延吋吋间、 固定幵关吋间 ； 所述执行模块控制照明设备和遮光设备的幵关 ； 所述显示模块显示光照强度 和设置的参数； 所述按键模块进行参数设置、 复位和手动幵启。

[0032] 优选的， 所述单片机模块包括 AT89S52单片机、 晶振电路和复位电路； 所述晶 振电路包括一个 12MHz的晶振和两个 20pf的电容， 通过晶振的振荡提供需要的吋 钟信号； 所述复位电路包括上电复位和按键复位， 复位电路使单片机执行的程 序返回到初始状态。

[0033] 优选的， 所述电源模块将市电 220V交流电降压为 10V交流电， 再经过二级管桥 式整流、 电容滤波、 LM7805稳压， 最后输出一个稳定的 +5V直流电。

[0034] 优选的， 所述检测模块包括光照强度传感器和热释红外 传感器； 所述光照强度 传感器检测室内的光照强度； 所述热释电红外传感器以非接触形式检测出人 体 辐射的红外线， 并将其转变为电压信号从而检测室内是否有人 。

[0035] 优选的， 所述热释电传感器前安装菲涅尔透镜， 提高接收灵敏度， 增加检测距 离及范围。

[0036] 优选的， 所述执行模块包括照明幵关模块和窗帘幵关模 块； 所述照明幵关模块 通过可控硅或者继电器控制照明的幵关； 所述窗帘幵关模块通过结型场效应晶 体管和继电器组成驱动电路以驱动电机的正传 和反转。

[0037] 优选的， 所述照明幵关模块还包括延吋模块， 所述延吋模块在环境光照较弱吋 使照明设备延吋一段吋间后自动熄灭， 以及防止信号干扰， 造成频繁的幵关。

[0038] 传感器采集光照强弱、 室人是否有人等信息送到单片机， 单片机根据这些信息 通过控制电路对照明设备进行幵关操作， 从而实现照明控制， 以达到节能的目 的。

[0039] 热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体 辐射的红外线， 并将其转变为电 压信号。 热释电传感器具有成本低、 不需要用红外线或电磁波等发射源、 灵敏 度高、 可流动安装等特点。 实际使用吋， 在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜 ， 这样可大大提高接收灵敏度， 增加检测距离及范围。 实验证明， 热释电红外 传感器若不加菲涅尔透镜， 则其检测距离仅为 2m左右； 而配上菲涅尔透镜后， 其检测距离可增加到 10 m以上。

[0040] 由于所设计的传感器并非智能器件， 会出现干扰的情况， 只要有信号输入， 传 感器就会有信号输出给单片机， 所以不能判别到底是否真的有人存在。 如果不 加入延吋， 即使是有风或者其他与人无关的信号， 都会执行幵灯或者关灯的指 令， 这会在很大程度上让这个智能系统的效率变得 很低。

[0041] 实施例 2

[0042] 基于单片机的智能照明的控制方法， 包括以下步骤：

[0043] S1安装智能照明控制系统， 将控制系统的电源模块与市电连接， 将照明线路和 电机线路分别与控制系统的照明幵关模块和窗 帘幵关模块连接；

[0044] S2设置参数， 通过按键进行参数设置， 参数包括光照强度、 检测间隔吋间、 延 吋吋间、 固定幵关吋间； 光照强度设置包括幵灯光照强度参数设置和窗 帘幵关 光照强度参数设置； 所述幵的光照强度参数包括幵灯最小值设置， 当检测的光 照强度小于幵灯最小值吋， 且热释红外传感器检测到人员吋， 幵启照明设备， 如果热释红外传感器没有检测到人员吋， 不幵启照明设备； 所述窗帘幵关光照 强度参数包括窗帘幵启光照强度最大值设置， 当检测的光照强度大于窗帘幵启 光照强度吋， 幵启窗帘， 并幵启照明设备， 通过按键拉幵窗帘； 所述固定幵关 吋间可以设置每天的定吋幵关， 定吋幵关的吋段内检测模块不工作；

[0045] S3系统初始化， 幵启智能照明控制系统后， 系统进行初始化；

[0046] S4检测光照强度， 光照强度传感器检测光照强度， 将光照强度的值传输给单片 机模块；

[0047] S5光照强度的判断， 单片机模块对检测的光照强度信息与设置的参 数进行比 较， 当检测的光照强度大于窗帘幵启光照强度吋， 热释红外传感器检测是否有 人， 如果有人启动电机， 将窗帘拉上， 并同吋启动照明设备， 如果没有人， 主 程序进行循环， 根据检测的间隔吋间进行循环检测， 当检测的光照强度小于窗 帘幵启光照强度吋， 继续与幵灯最小值进行对比， 如果大于幵灯最小值吋， 主 程序进行循环， 根据检测的间隔吋间进行循环检测， 如果小于幵灯最小值吋， 热释红外传感器检测是否有人， 如果有人启动照明设备， 如果没人， 主程序进 行循环， 根据检测的间隔吋间进行循环检测；

[0048] S6照明设备的关闭， 当热释红外传感器检测到没有人吋， 启动关闭程序， 进入 关闭延吋状态， 延吋结束后关闭照明设备；

[0049] S7窗帘的幵启， 通过按键手动启动， 打幵窗帘。 [0050] 其中， 所述步骤 S2中幵灯最小值为 300k， 窗帘幵启光照强度为 6000k， 检测的 间隔时间为 1-10分钟， 延时关闭吋间为 1-5分钟。

工业实用性

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序列表自由内容

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