智能家居照明控制系統(tǒng)

1、 PAGE 摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類社會(huì)迎來(lái)了電子信息時(shí)代。而智能家居照明控制技術(shù)隨著智能化住宅的蓬勃興起而飛速發(fā)展，成為照明控制技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。因此，針對(duì)現(xiàn)有的智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)人們的行為模式和住宅的光環(huán)境決定照明的控制規(guī)律，研究智能家居照明控制系統(tǒng)對(duì)提高人們的生活質(zhì)量、節(jié)約能源和提倡綠色照明等具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文主要從智能照明的基本概念、照明質(zhì)量、家居照度標(biāo)準(zhǔn)、照明方式和種類、電光源的選擇、智能照明控制系統(tǒng)的控制方式、智能家居照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面研究了家居式照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的常用的方法，并且給出了智能化住宅各房間的典型照明技術(shù)。同時(shí)指出在進(jìn)行照明系統(tǒng)

2、的設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要根據(jù)場(chǎng)合的具體環(huán)境使照明系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)視覺(jué)需求的光環(huán)境，同時(shí)要注意節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)綠色照明。本論文分析了現(xiàn)有的智能照明控制方式的控制原理及其優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于家居環(huán)境的智能照明系統(tǒng)，并介紹了該系統(tǒng)的功能及軟、硬件的設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)中的控制裝置采用AT89S51單片機(jī)作為控制器，用C語(yǔ)言編程，采用光敏二極管檢測(cè)光照度和PWM方式進(jìn)行調(diào)光，同時(shí)設(shè)計(jì)了正負(fù)12伏直流供電電源。在具體硬件設(shè)計(jì)中，本文主要設(shè)計(jì)了光照度檢測(cè)、顯示及補(bǔ)償部分，經(jīng)過(guò)調(diào)試，該部分完全能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能。此外，還設(shè)計(jì)了燈光調(diào)節(jié)部分，根據(jù)環(huán)境調(diào)光或進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)還預(yù)留了RS232串行接口，為今后采用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化調(diào)節(jié)的

3、應(yīng)用預(yù)留了空間。關(guān)鍵詞：智能家居；照明控制技術(shù)；光環(huán)境；照明質(zhì)量；照度檢測(cè)；照度補(bǔ)償AbstractWith the development of science and technology，human come in the era of electronic information. So the technology of the electronic home lighting control make a great development with the rise of electronic home. So the research on electronic home li

4、ghting control system is of great practical significance to improve peoples life quality and to promote green lighting against with the Advantages and disadvantages of the existing Intelligent Lighting Control System and according to peoples behavior patterns of residential and light environment. Th

5、is paper mainly does research in the commonly used method of the design of the home-lighting systems, according to the basic concept of smart lighting, lighting quality, home illumination standards, methods and types of lighting, the choice of light source, the control of the electronic home and giv

6、es the typical residential lighting technology of every room. At the same time this paper pointed out that in the design of lighting systems, not only need according to the specific occasion to achieve the demand lighting environment, but also should pay attention to energy conservation and green li

7、ghting.This paper makes an analysis on the control theory and the advantages and disadvantages of the existing smart lighting. It designs the electronic home lighting systems and introduces the method of the software system and hardware system in designing. The controller of this system uses AT89S51

8、 and makes program with C language. It uses the photodiode to detect light and make a dimming in the PWM way. At the same time it designs a plus and minus 12-volt DC power supply. In the specific design of hardware this paper mainly designs for lighting detection, display and some compensation. Afte

9、r commissioning, the design can completely realize the function of system. Furthermore, it reserves the RS232 interface， make the space for the using digital networks in future.Key words: intelligent home; lighting control technology; light environment; lighting quality; lighting detection; light co

10、mpensation目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc200445812 引言 PAGEREF _Toc200445812 h 1 HYPERLINK l _Toc200445813 1 緒論 PAGEREF _Toc200445813 h 1 HYPERLINK l _Toc200445814 1.1 智能家居的概念 PAGEREF _Toc200445814 h 1 HYPERLINK l _Toc200445815 1.2 智能家居照明的發(fā)展概況1 HYPERLINK l _Toc200445816 1.3 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)1 HYPERLIN

11、K l _Toc200445817 1.4 現(xiàn)有智能照明控制系統(tǒng)的分析4 HYPERLINK l _Toc200445818 1.5 本課題的研究意義4 HYPERLINK l _Toc200445819 1.6 本文的主要研究?jī)?nèi)容5 HYPERLINK l _Toc200445820 2 智能家居的照明設(shè)計(jì)6 HYPERLINK l _Toc200445821 2.1 智能照明的基本概念6 HYPERLINK l _Toc200445822 2.1.1 人類的視覺(jué)特性6 HYPERLINK l _Toc200445823 2.1.2 光照度及其單位7 HYPERLINK l _Toc2004

12、45824 2.2 照明質(zhì)量8 HYPERLINK l _Toc200445825 2.3 家居照度標(biāo)準(zhǔn)8 HYPERLINK l _Toc200445826 2.4 照明方式和種類9 HYPERLINK l _Toc200445827 2.4.1 照明方式9 HYPERLINK l _Toc200445828 2.4.2照明方式的確定9 HYPERLINK l _Toc200445829 2.4.3照明的種類10 HYPERLINK l _Toc200445830 2.5 電光源的選擇10 HYPERLINK l _Toc200445831 2.6 智能照明控制系統(tǒng)的控制方式12 HYPER

13、LINK l _Toc200445832 2.6.1 開(kāi)環(huán)控制12 HYPERLINK l _Toc200445833 2.6.2閉環(huán)控制13 HYPERLINK l _Toc200445834 2.6.3應(yīng)急照明控制 PAGEREF _Toc200445834 h 13 HYPERLINK l _Toc200445835 2.7 智能家居照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)14 HYPERLINK l _Toc200445836 2.7.1系統(tǒng)的基本功能14 HYPERLINK l _Toc200445837 2.7.2系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)14 HYPERLINK l _Toc200445838 2.7.3 各個(gè)房間

14、的照明設(shè)計(jì)及要求15 HYPERLINK l _Toc200445839 3 智能家居照明控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)18 HYPERLINK l _Toc200445840 3.1 主要元器件的選取18 HYPERLINK l _Toc200445841 3.1.1控制器的選擇18 HYPERLINK l _Toc200445842 3.1.2顯示器件的選擇18 HYPERLINK l _Toc200445843 3.1.3光照度檢測(cè)元件的選擇19 HYPERLINK l _Toc200445844 3.2電源電路設(shè)計(jì)20 HYPERLINK l _Toc200445845 3.3主控制電路設(shè)計(jì)20

15、 HYPERLINK l _Toc200445846 3.4數(shù)據(jù)采集及處理電路22 HYPERLINK l _Toc200445847 3.4.1數(shù)據(jù)采集電路22 HYPERLINK l _Toc200445848 3.4.2AD轉(zhuǎn)換電路23 HYPERLINK l _Toc200445849 3.5顯示電路設(shè)計(jì)25 HYPERLINK l _Toc200445850 3.6照度補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)26 HYPERLINK l _Toc200445851 3.7調(diào)光電路26 HYPERLINK l _Toc200445852 3.8串行接口電路設(shè)計(jì)27 HYPERLINK l _Toc20044585

16、3 4 智能家居照明控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)29 HYPERLINK l _Toc200445854 4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29 HYPERLINK l _Toc200445855 4.2 流程圖29 HYPERLINK l _Toc200445856 4.2.1主程序29 HYPERLINK l _Toc200445857 4.2.2顯示子程序30 HYPERLINK l _Toc200445859 5 實(shí)驗(yàn)與調(diào)試31 HYPERLINK l _Toc200445860 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置的制作31 HYPERLINK l _Toc200445861 5.2實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置的調(diào)試31 HYPERLINK l

17、 _Toc200445862 6 結(jié)論與展望32 HYPERLINK l _Toc200445863 謝 辭33 HYPERLINK l _Toc200445864 參考文獻(xiàn)34 HYPERLINK l _Toc200445865 附 錄35 第 PAGE 56 頁(yè) 共 47頁(yè)引言我國(guó)是一個(gè)人口眾多的、資源相對(duì)不足的國(guó)家，發(fā)展節(jié)約型、創(chuàng)新型社會(huì)是我國(guó)的一項(xiàng)長(zhǎng)期基本國(guó)策,在現(xiàn)續(xù)代化建設(shè)中必須實(shí)施可持發(fā)展戰(zhàn)略?！爸悄芗揖诱彰鞴こ獭笔强沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)內(nèi)容，做好智能照明工程的工作一方面可以大幅度的節(jié)約照明用電，減少發(fā)電排污，保護(hù)環(huán)境；另一方面可以改善照明質(zhì)量，形成一個(gè)優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)、舒適、安全可靠

18、、有益人們工作和生活的照明環(huán)境。智能照明工程的內(nèi)涵是節(jié)能、高效、舒適、安全，有益于環(huán)保。家居照明設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持“以人為本”的原則。按照現(xiàn)代綠色照明設(shè)計(jì)的原則，使照明系統(tǒng)產(chǎn)生綜合的效益：既要降低能耗指標(biāo)，滿足環(huán)保的要求，又要?jiǎng)?chuàng)造良好的照明環(huán)境，保證人們的身心健康，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。本文具體對(duì)于家居環(huán)境的特點(diǎn),提出了相應(yīng)的節(jié)能措施，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的智能照明裝置。先介紹了智能家居的的具體含義、存在的背景以及智能照明的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，然后重點(diǎn)介紹設(shè)計(jì)的照明裝置各個(gè)模塊的原理與設(shè)計(jì)思路，最后敘述了硬件的設(shè)計(jì)調(diào)試過(guò)程和軟件的編程。1 緒論1.1 智能家居的概念智能家居，或稱智能住宅，目前與此含義近似的詞匯相

19、當(dāng)多，諸如:家居智能化電子家庭（Electronic Home）、數(shù)字家園（Digital Family）、家庭自動(dòng)化（Home Automation）、家庭網(wǎng)絡(luò)（Home Net）/網(wǎng)絡(luò)家居（Network Home）、智能家居/建筑（Intelligent Home/Building）。實(shí)際上智能化住宅的發(fā)展分為三個(gè)層次，首先是家庭電子化（HE，Home Electronic），其次是住宅自動(dòng)化（HA，Home Automation），最后是住宅智能化，美國(guó)又稱智慧屋（WH，Wise Home），歐洲稱為時(shí)髦屋（SH，Smart Home）。盡管名稱五花八門，但它們的含義和所要完成的功能大

20、體是相同。曾經(jīng)有文章這樣描寫一種智能家居：當(dāng)早晨起床時(shí)間一到，臥室音響設(shè)備就會(huì)自動(dòng)播放主人愛(ài)聽(tīng)的“起床曲”喚醒主人；臥房浴室的電燈也會(huì)在主人進(jìn)入梳洗時(shí)自動(dòng)亮起，這時(shí)，廚房的煮咖啡器也會(huì)自動(dòng)煮水，等主人出來(lái)時(shí)，就有熱騰騰的咖啡等著他；在客廳里，主人只需輕輕按動(dòng)綜合功能遙控器，就可以十分方便地通過(guò)家庭影院系統(tǒng)播放電視節(jié)目、CD點(diǎn)播、DVD播放、上網(wǎng)查詢郵件和當(dāng)天的新聞，以及多媒體游戲。當(dāng)主人出門后，智能家居系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)安全保衛(wèi)系統(tǒng)，一旦有人非法進(jìn)入住宅或發(fā)生意外事故（如火災(zāi)、煤氣泄漏、老人疾病緊急救助），系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)撥電話通知主人，或向有關(guān)部門報(bào)警。在外的主人接到報(bào)警后，也可以撥電話回家接上家

21、庭智能化系統(tǒng)，開(kāi)啟家中的數(shù)碼電話機(jī)上的特別對(duì)講器，聽(tīng)聽(tīng)家里有沒(méi)有奇怪的聲音，甚至質(zhì)問(wèn)不速之客“你想干什么”。主人在下班回家前，可以通過(guò)電話遙控家里的空調(diào)并調(diào)節(jié)到舒適的溫度上，以及其他的電器設(shè)備，當(dāng)主人完成操作后，電話里會(huì)傳來(lái)優(yōu)美的應(yīng)答聲。1.2 智能家居照明的發(fā)展概況智能家居是綜合計(jì)算機(jī)、信息通信等方面最先進(jìn)的技術(shù)，使住宅內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)住宅綜合管理自動(dòng)化、遠(yuǎn)程通信和辦公事自動(dòng)化的有效運(yùn)作，并使這三種功能結(jié)合起來(lái)的家居環(huán)境。隨著智能建筑，特別是智能家居式建筑的出現(xiàn)，使建筑要求和設(shè)計(jì)方法跟傳統(tǒng)的住宅比，大為不同。照明作為建筑不可缺少的部分，隨著國(guó)際上智能家居的大

22、量出現(xiàn)，與之配套的智能照明技術(shù)也迅速發(fā)展，并成為21世紀(jì)的照明技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。預(yù)計(jì)在本世紀(jì)，人工智能技術(shù)在建筑和照明中的應(yīng)用趨勢(shì)將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。面對(duì)這一發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)發(fā)了不少智能照明設(shè)計(jì)，如智能燈具、智能照明控制與管理系統(tǒng)，包括在照明方面的計(jì)算機(jī)硬件和軟件。此外計(jì)算機(jī)在照明設(shè)計(jì)和測(cè)試方面也得到廣泛地應(yīng)用。澳大利亞邦奇公司開(kāi)發(fā)的Dynalie智能照明控制系統(tǒng)，日本的智能照明建筑，特別是現(xiàn)代化辦公室的智能照明技術(shù)等都值得我們研究與借鑒。1.3 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)智能照明控制系統(tǒng)是指用計(jì)算機(jī)技術(shù)并輔助其他手段，對(duì)電力照明實(shí)行自動(dòng)控制，提供合適照明環(huán)境的同時(shí)降低照明系統(tǒng)的電能消耗和其他使用費(fèi)

23、用。智能照明控制系統(tǒng)于手動(dòng)照明控制系統(tǒng)相比有很多優(yōu)點(diǎn)，包括創(chuàng)造環(huán)境氣氛，改善工作環(huán)境、提高工作效率，良好的節(jié)能效果，延長(zhǎng)光源壽命，管理維護(hù)方便等。 創(chuàng)造環(huán)境氣氛使用智能照明系統(tǒng)，可以根據(jù)使用情況和住宅內(nèi)的日光亮度來(lái)預(yù)設(shè)回路。可在回路中實(shí)現(xiàn)燈具的單獨(dú)控制或成組控制，每個(gè)回路或燈具都可以設(shè)置為不同的亮度級(jí)別，這些級(jí)別存儲(chǔ)為“場(chǎng)景”，可以理解為一個(gè)房間或某一區(qū)的完整面貌。設(shè)置場(chǎng)景后，即可方便地使用墻上的控制面板或遙控器手動(dòng)調(diào)用。可以根據(jù)定時(shí)器、日光傳感器和使用情況自動(dòng)調(diào)用這些場(chǎng)景，使其達(dá)到豐富的藝術(shù)效果。 改善工作環(huán)境，提高工作效率 智能照明控制系統(tǒng)以調(diào)光模塊控制面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平開(kāi)關(guān)控制燈具，可以有

24、效地控制各房間內(nèi)整體的照度值，從而提高照度均勻性。同時(shí)，這種控制方式有效地解決了頻閃效應(yīng)，不會(huì)使人產(chǎn)生不舒適、頭暈?zāi)X脹、眼睛疲勞的感覺(jué)。 良好的節(jié)能效果 智能照明控制系統(tǒng)借助各種不同的 “預(yù)設(shè)置”控制方式和控制組件，對(duì)不同時(shí)間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。這種自動(dòng)調(diào)節(jié)照度的方式，充分利用室外的自然光，只有當(dāng)必需時(shí)才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)亮到要求的亮度，利用最少的能源保證所要求的照度水平，節(jié)電效果十分明顯，一般可達(dá)30%以上。 延長(zhǎng)光源壽命 智能照明控制系統(tǒng)能成功地抑制電網(wǎng)的浪涌電壓，同時(shí)還具備了電壓限定和WE流濾波等功能，避免過(guò)電壓和欠電壓對(duì)光源的損害。智能調(diào)光器慢慢地把燈光調(diào)亮到一

25、個(gè)設(shè)定的水平。剛打開(kāi)燈時(shí)，這是相當(dāng)重要的。在這一點(diǎn)上，白熾燈由于燈絲的熱沖擊易于失敗。通過(guò)把燈慢慢地調(diào)亮到設(shè)定的水平，也被稱為“軟啟動(dòng)”，避免了沖擊電流對(duì)光源的損害，可以相當(dāng)多的延長(zhǎng)燈泡的壽命。降低燈泡的亮度也可以延長(zhǎng)燈泡的壽命。減低10%的亮度，燈泡可以延長(zhǎng)一倍的壽命，而減少50%,可以延長(zhǎng)到20倍以上。還可以實(shí)現(xiàn)“軟關(guān)斷”，燈光慢慢地熄滅。當(dāng)切換場(chǎng)景時(shí)，燈光的變化是漸變的，使人們不會(huì)有突然變化的感覺(jué)，充分考慮到人眼對(duì)燈光的亮度的適應(yīng)性。延長(zhǎng)光源壽命不僅可以節(jié)省大量資金，而且大大減少更換燈管的工作量，可以降低照明控制系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，管理維護(hù)也變得簡(jiǎn)單。 管理維護(hù)方便智能照明控制系統(tǒng)對(duì)照明的控

26、制是以模塊式的自動(dòng)控制為主，手動(dòng)控制為輔，照明預(yù)置場(chǎng)景的信息存儲(chǔ)在內(nèi)存中，這些信息的設(shè)置和更換十分方便，使建筑物的照明管理和設(shè)備維護(hù)變得更加簡(jiǎn)單。例如在客廳中，可根據(jù)時(shí)間設(shè)定晚上11點(diǎn)后，場(chǎng)景照明自動(dòng)切換到睡前場(chǎng)景照明。睡覺(jué)前還可以從集中顯示器中查看各房間的燈是否關(guān)閉。1.4 現(xiàn)有智能照明控制系統(tǒng)的分析澳大利亞奇勝場(chǎng)景照明控制系統(tǒng)，可以對(duì)同一個(gè)場(chǎng)所中最多 18個(gè)燈區(qū) (照明回路)供電和調(diào)節(jié)亮度。用戶可以調(diào)節(jié)和預(yù)設(shè)每個(gè)燈區(qū)的亮度以適應(yīng)最多 5種場(chǎng)景，只需按一下按鍵就可以為你的活動(dòng)選擇滿意的照明環(huán)境。美國(guó)LC&D智能照明控制系統(tǒng)是一套由計(jì)算機(jī)微處理器控制的低壓繼電器配電盤組成，按照客戶對(duì)室內(nèi)外照明

27、的具體要求，設(shè)定照明控制的時(shí)間、區(qū)域、方法來(lái)控制每一個(gè)獨(dú)立的回路，也有手動(dòng)開(kāi)關(guān)直接控制。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的真善美智能照明系統(tǒng)具有集中控制、多點(diǎn)操作、集中顯示、停電自鎖、免打擾、遙控功能等智能功能，使家居生活更加方便與舒適。但是，國(guó)內(nèi)外智能照明系統(tǒng)的研究存在著一下幾個(gè)問(wèn)題： 現(xiàn)有國(guó)外的智能照明系統(tǒng)主要控制照度這個(gè)指標(biāo)，他們的研究主要集中于辦公室照明，以節(jié)能為主要目的，但是根據(jù)最新研究成果表明，非定量指標(biāo)如舒適性和藝術(shù)性等對(duì)室內(nèi)照明光環(huán)境的影響更大。 國(guó)內(nèi)的一些智能照明控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)集中控制和集中顯示，具有一定的智能性，但只能控制房間中的一個(gè)或一組燈的開(kāi)、關(guān)，不能實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景控制，也不能實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的亮度調(diào)節(jié)

28、，不能產(chǎn)生多種照明效果。 針對(duì)家居照明光環(huán)境的智能照明控制系統(tǒng)的研究產(chǎn)品較少。1.5 本課題的研究意義智能家居照明控制系統(tǒng)的研究不僅可為目前國(guó)際上前沿研究課題智能照明控制系統(tǒng)研究積累有益的經(jīng)驗(yàn)，而且還提高了住宅照明光環(huán)境質(zhì)量和住宅價(jià)值。再者隨著社會(huì)和科技進(jìn)步，人們居住條件，生活的自動(dòng)化水平也在不斷地提高，這對(duì)能源消耗提出了更高要求，發(fā)展節(jié)約型、創(chuàng)新型社會(huì)今后是我國(guó)的一項(xiàng)長(zhǎng)期基本國(guó)策。照明系統(tǒng)是一個(gè)重要能源消耗對(duì)象，目前存在較嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，設(shè)計(jì)出高效節(jié)能的照明裝置是當(dāng)今迫切需要的，這也是實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，并且具有極為廣闊的發(fā)展前景。具體研究意義如下： 提高住宅照明光環(huán)境質(zhì)量

29、。在住宅的照明光環(huán)境設(shè)計(jì)中除充分考慮到視覺(jué)作業(yè)、合適的照度、亮度分布、視覺(jué)舒適性、眩光控制、顯色性、照明裝置的外觀以及使用者或參觀者的主觀感覺(jué)等八個(gè)因素外，還需要考慮到人體因受到季節(jié)光照減少而產(chǎn)生的“季節(jié)性情感紊亂”因素和根據(jù)含不同光譜成分光源對(duì)褪黑素分泌的抑制能力強(qiáng)弱不同，視具體情況采用不同的光源。 體現(xiàn)以人為本的照明控制思想，根據(jù)人們的行為模式和住宅的光環(huán)境決定照明的控制規(guī)律，創(chuàng)造一個(gè)個(gè)性化、藝術(shù)化、舒適、高雅的家庭光環(huán)境。好的照明光環(huán)境使人心情愉快，工作效率提高:而好的照明控制系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)好的照明光環(huán)境，而且節(jié)能、維護(hù)管理方便，真正實(shí)現(xiàn)綠色照明。 構(gòu)成智能家居系統(tǒng)的一部分。智能照明控制

30、系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)光環(huán)境的合理控制:同時(shí)，其具有通信功能以及可擴(kuò)展性，可把智能家居照明系統(tǒng)作為智能家居的子系統(tǒng)，并與家居自動(dòng)化控制系統(tǒng)、電視、多媒體系統(tǒng)、探測(cè)、共同構(gòu)成家居智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。1.6 本文的主要研究?jī)?nèi)容第一章主要介紹了智能家居的概念以及智能家居照明的發(fā)展概況，并總結(jié)了智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)現(xiàn)有智能照明系統(tǒng)作了簡(jiǎn)要的分析，提出來(lái)發(fā)展智能照明的重要意義。第二章主要從智能照明的基本概念、照明質(zhì)量、家居照度標(biāo)準(zhǔn)、照明方式和種類、電光源的選擇、智能照明控制系統(tǒng)的控制方式、智能家居照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面研究了家居式照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的常用的方法，并且給出了智能化住宅各房間的典型照明技

31、術(shù)。第三章主要闡述了智能家居照明控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，從主要元器件的選取，到各個(gè)功能模塊電路的設(shè)計(jì)都做了詳細(xì)的分析與介紹。第四章主要介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，并給出了主程序和數(shù)碼管顯示子程序的流程圖。第五章主要闡述了系統(tǒng)的調(diào)試方法及在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題及相應(yīng)的解決方案。2 智能家居的照明設(shè)計(jì)智能家居是由建設(shè)部在各大城市指導(dǎo)建設(shè)的面向21世紀(jì)的豪華住宅，其定位標(biāo)準(zhǔn)是 “科技先導(dǎo)、適度超前”，專家稱這將是我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。而現(xiàn)代智能家居的電氣照明設(shè)計(jì)與裝飾工程有著非常密切的聯(lián)系，只有相互結(jié)合，才能真正做到安全，實(shí)用，經(jīng)濟(jì)，美觀，滿意的視覺(jué)條件。下面將電氣照明設(shè)計(jì)的一般原則與要求列表如

32、下，見(jiàn)表2-1所示:表2-1 電氣照明設(shè)計(jì)的一般原則與要求序號(hào)設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)要求1遵照規(guī)范規(guī)定應(yīng)遵照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定2符合照度要求應(yīng)符合視覺(jué)作業(yè)和視覺(jué)衛(wèi)生對(duì)照度值的規(guī)定,并滿足顯色性 的要求3力求視覺(jué)舒適應(yīng)注意燈具的合理布置,限制眩光,保證合理的均勻度,力求視覺(jué)舒適4安全可靠維修方便照明裝置應(yīng)工作安全可靠,維護(hù)檢修方便5技術(shù)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)合理照明裝置既要技術(shù)先進(jìn),又要盡可能經(jīng)濟(jì)合理地使用資金和節(jié)約能源6與建筑相協(xié)調(diào)照明裝置應(yīng)與建筑及周圍環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一2.1 智能照明的基本概念人類在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，形成了特有的視覺(jué)特性。因此，有必要先介紹一下人類的一般視覺(jué)特性。2.1.1 人類的視覺(jué)

33、特性 暗視覺(jué)、明視覺(jué)和中介視覺(jué)視網(wǎng)膜是人眼感受光的部分，網(wǎng)膜上分布兩種不同的細(xì)胞。邊緣部位桿狀細(xì)胞占多數(shù)，中央部位錐狀細(xì)胞占多數(shù)。這兩種細(xì)胞對(duì)光的感受性是不同的。桿狀體對(duì)光的感受性很高，而錐狀體對(duì)光的感受性很低。因此，在微弱的照度下（視覺(jué)亮度在 cd/），只有桿狀體工作，這種視覺(jué)狀態(tài)成為暗視覺(jué)。當(dāng)亮度達(dá)到10cd/時(shí)錐狀體的工作起主要作用，這種視覺(jué)狀態(tài)稱為明視覺(jué)。當(dāng)視覺(jué)亮度在10cd/時(shí)，桿狀體和錐狀體同時(shí)起作用，這種視覺(jué)狀態(tài)稱為中介視覺(jué)。桿狀體對(duì)光的感受性很高，但它卻不能分辨顏色。只有錐狀體在感受光刺激時(shí)，才有顏色感。因此，只有在照度較高顯得明亮的條件下，才有良好的顏色感。 視覺(jué)適應(yīng)在現(xiàn)在和

34、過(guò)去呈現(xiàn)的各種亮度、光譜分布、視角的刺激下，視覺(jué)系統(tǒng)狀態(tài)的變化過(guò)程稱之為視覺(jué)適應(yīng)（visual adaptation）。它可分為明適應(yīng)和暗適應(yīng)。視覺(jué)系統(tǒng)適應(yīng)高于幾個(gè)坎德拉每平方米亮度的變化過(guò)程及終極狀態(tài)稱為明適應(yīng)。視覺(jué)系統(tǒng)適應(yīng)低于百分之幾坎德拉每平方米亮度的變化過(guò)程及終極狀態(tài)稱為暗適應(yīng)。對(duì)眼睛來(lái)說(shuō)適應(yīng)過(guò)程是一個(gè)生理光學(xué)過(guò)程。開(kāi)始是瞳孔大小的變化，繼之是視網(wǎng)膜上的光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，暗適應(yīng)所需要的過(guò)渡時(shí)間較長(zhǎng)，而明適應(yīng)是眼睛從暗到亮的適應(yīng)過(guò)程，這一過(guò)程較短，約2-3分鐘。 后像視覺(jué)不會(huì)瞬時(shí)產(chǎn)生，也不會(huì)瞬時(shí)消失，特別是在高亮度的閃光之后往往還可感到有一連串的影像，以不規(guī)則的強(qiáng)度和不斷降低的頻

35、率正負(fù)交替出現(xiàn)，這種現(xiàn)象稱為后像。強(qiáng)烈的后像對(duì)視力工作特別有害，例如偶然看到極亮的發(fā)光體后，在一定時(shí)間內(nèi)，我們總被一個(gè)黑影（極亮發(fā)光體的負(fù)后像）所困擾。 眩光若視野內(nèi)有亮度極高的物體或強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，則可引起不舒適或造成視覺(jué)降低的現(xiàn)象稱為眩光。眩光按其評(píng)價(jià)的方法可分為失能眩光與不舒適眩光。不舒適眩光使人產(chǎn)生不舒適感或煩惱等心理感覺(jué)。不舒適眩光的產(chǎn)生主要與以下 4個(gè)因素相關(guān)6眩光源的亮度Ls，眩光源的表現(xiàn)立體角。眩光源離開(kāi)視線的仰角和眩光源所處的背景亮度 Lf。不舒適眩光的程度只能通過(guò)主觀評(píng)價(jià)來(lái)估計(jì)。失能眩光會(huì)導(dǎo)致視疲勞增加，工作效率降低，眩光嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成觀察者短暫致盲，此時(shí)稱為失明眩光。 光源

36、的色溫與顯色性色溫光源的發(fā)光顏色是與溫度有關(guān)的,當(dāng)溫度不同時(shí),光源發(fā)出光的顏色是不同的.如白熾燈,當(dāng)燈絲溫度低時(shí),發(fā)出的光以紅色為主;當(dāng)燈絲溫度高時(shí),燈絲發(fā)白,發(fā)出的光由紅變白。顯色性當(dāng)某種光源照射到物體上時(shí),該物體的色彩與陽(yáng)光照射時(shí)的色彩是不完全一樣的,有一定的失真度.所謂光源的顯色性,就是指不同光譜的光源分別照射在同一顏色的物體上時(shí),所呈現(xiàn)出不同顏色的特性,通常用顯色指數(shù)來(lái)表示光源的顯色性.2.1.2 光照度及其單位 光通量按人眼對(duì)光的感覺(jué)量為基準(zhǔn)來(lái)衡量光源在單位時(shí)間內(nèi)向周圍空間輻射引起光感的能量大小，稱為光通量。光通量用符號(hào)表示，單位為流量（lm）。 照度通常把物體表面得到的光通量與這個(gè)

37、物體表面積的比值叫做照度，由E表示。 （2-1）式中 光通量 （lm）； A 面積 （）； E 照度 （lx）。下面舉幾種常見(jiàn)的照度情況: 在40W的白熾燈下1m遠(yuǎn)處的照度約為30lx，加搪瓷傘形后增加為73lx。 晴朗的白天室內(nèi)為100500lx。 照度為1lx，僅能辨別物體的輪廓，閱覽室的照度要求不低于50lx。2.2 照明質(zhì)量良好的照明質(zhì)量，對(duì)提高學(xué)習(xí)和工作效率及減少視覺(jué)疲勞和創(chuàng)造一個(gè)舒適的生活環(huán)境等都具有重要的作用。此外，隨著生活水平的提高，人們對(duì)照明質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。影響照明質(zhì)量的因素主要有下面兩點(diǎn)： 照度的均勻性在視野內(nèi)，照度的不均勻很容易引起視力疲勞。為了使照明場(chǎng)所的照度比較

38、均勻，要求房間由最大、最小照度分別與平均照度之差不大于或不小于平均照度的六分之一。可以從燈具的布置來(lái)解決。只要實(shí)際布燈的距離比（d/h），小于各種燈具最有利的距離比（d/h），照度的均勻度便能滿足要求。 照度穩(wěn)定性為了保證照度在使用過(guò)程中不低于標(biāo)準(zhǔn)值，即應(yīng)考慮光源老化，燈具污染等不利因素，在設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)增加光源的功率。其次防止因電壓下降而引起照度降低，以及電壓變化而引起的照度波動(dòng)。特別是每秒20次下的嚴(yán)重波動(dòng)，對(duì)眼睛危害很大，更應(yīng)該避免。這種電壓波動(dòng)是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)大功率設(shè)備頻繁啟動(dòng)所致。解決方法是動(dòng)力和照明電源分開(kāi)，以及照明變壓器增設(shè)調(diào)壓器等。2.3 家居照度標(biāo)準(zhǔn)照度標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于照明質(zhì)量和數(shù)量的規(guī)定

39、。即工作面上的亮度或照度。因此在照度標(biāo)準(zhǔn)中主要是規(guī)定工作面的照度。在確定照度標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑規(guī)模、空間大小、服務(wù)對(duì)象，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等條件，在推薦照度范圍內(nèi)選擇最適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)照度值。對(duì)于各類建筑的一般照明推薦照度值，建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程有明確的規(guī)定，下面僅將家居住宅的照明推薦照度列于表2-2中，如下所示：表2-2 家居住宅的照明推薦照度表房間名稱推薦照度/lx廁所、洗浴室515起居室、餐廳、廚房1530臥室、嬰兒哺乳室2050單宿、活動(dòng)室30502.4 照明方式和種類2.4.1 照明方式照明方式是照明設(shè)備按照其安裝部位或使用功能而構(gòu)成的基本制式。它分為一般照明、分區(qū)一般照明、局部照明和混合照明四種。

40、 一般照明為照亮整個(gè)場(chǎng)地而設(shè)置的均勻照明稱為一般照明。對(duì)于工作位置密度很大而對(duì)光照方向無(wú)特殊要求的場(chǎng)所，或受生產(chǎn)技術(shù)條件限制不適合裝設(shè)局部照明或采用混合照明不合理時(shí)，則可單獨(dú)裝設(shè)一般照明。 分區(qū)一般照明對(duì)某一特定區(qū)域，如進(jìn)行工作的地點(diǎn)，設(shè)計(jì)成不同的照度來(lái)照亮該區(qū)域的一般照明稱為分區(qū)一般照明，可以有效地節(jié)約能源。 局部照明特定視覺(jué)工作用的、為照亮某個(gè)局部而設(shè)置的照明稱為局部照明。局部照明只能照射有限面積，對(duì)于局部地點(diǎn)需要高度并對(duì)照射方向有要求時(shí)，可以裝設(shè)局部照明。對(duì)于因一般照明受到遮擋或需要克服工作區(qū)及其附近的光幕反射時(shí)，也宜采用局部照明。當(dāng)有氣體放電光源所產(chǎn)生的頻閃效應(yīng)的影響時(shí)，使用白熾燈光源

41、的局部照明是有益的。 混合照明 由一般照明和局部照明組成的照明稱為混合照明。對(duì)于工作位置視覺(jué)要求比較高，且對(duì)照射方向有特殊要求的場(chǎng)合，往往采用混合照明方式。2.4.2照明方式的確定要在滿足照明舒適性的前提下節(jié)約能源，住宅中必須根據(jù)照明的功能目的采取合理的照明方式，一般照明結(jié)合局部照明便可獲得良好的照明光環(huán)境。例如臥室，臥室主要是休息場(chǎng)所，當(dāng)進(jìn)行一般的活動(dòng) (整理床鋪、折迭衣服、交談)時(shí)，可只打開(kāi)一般照明，照度為 50lx左右。但當(dāng)坐在梳妝臺(tái)前化妝時(shí)，如只打開(kāi)臥室中央的吸頂燈，燈光可能從背后或側(cè)面射來(lái)，臉上不能獲得應(yīng)有的照度，顯得臉色晦暗。如果在梳妝臺(tái)上方可設(shè)置局部照度 (300lx)，并控制眩

42、光的角度，不讓光線直射入眼，就可以達(dá)到很好的效果，不用時(shí)可以關(guān)閉，靈活、方便。一般人睡覺(jué)前會(huì)有床上閱讀的習(xí)慣，可在床兩側(cè)的床頭柜上設(shè)置臺(tái)燈，或在床的上方設(shè)置壁燈，并可單獨(dú)控制?？傊?，在需要高照度的場(chǎng)所，盡量采用局部照明。尤其住宅中是以環(huán)境照明為主，如果都以高照度的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置室內(nèi)的平均照度，不僅浪費(fèi)有限的資源，而且達(dá)不到應(yīng)有的照明要求。2.4.3照明的種類一般包括正常照明、應(yīng)急照明、值班照明、警衛(wèi)照明和障礙照明這五種。在本設(shè)計(jì)中主要采用正常照明，各種照明的具體定義及適應(yīng)范圍這里不在詳細(xì)的介紹。2.5 電光源的選擇 選擇光源以優(yōu)先選用光效高、壽命長(zhǎng)、節(jié)約電能的光源為原則，結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)及工藝要求綜合考

43、慮。下面介紹幾個(gè)選擇光源的角度：光源的發(fā)光效率角度光源發(fā)出的光通量是以流量 (lm)來(lái)度量的，而每瓦電能所能發(fā)出的光通量就是光源的發(fā)光效率，簡(jiǎn)稱光放。因?yàn)槠胀ò谉霟?、普通熒光燈的光效可以大大低子高效?jié)能電光源 (節(jié)能白熾燈、緊湊型熒光燈、高效直管熒光燈)，為節(jié)約能源，應(yīng)盡量采用節(jié)能電光源。光源的色溫角度光源的色溫:與所研究的光源色品度相同或最接近完全輻射體的溫度，用絕對(duì)溫度K表示，是將一標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱，溫度升高至某一程度時(shí)顏色開(kāi)始由紅淺紅橙黃白藍(lán)白藍(lán)，逐漸改變，利用光色的這種變化特性，某光源的光色黑體在某一溫度下呈現(xiàn)的光色相同時(shí)，將黑體的絕對(duì)溫度稱為該光源的色溫。在照明中，不同的光源具有不同的色

44、溫，它們引起不同的外觀效果。表 2-3給出不同色溫的光源所具有的外觀效果閣。在照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮季節(jié)變化，夏季宜采用高色溫光源，冬季宜采用低色溫光源。表2-3光源的顏色外觀效果色 溫顏色外觀效果5000K冷 33005000K中間3300K暖 不同色溫不但給人們以不同的外觀效果，而且要求的照度也不同。表2-4給出在不同照度下，對(duì)光的不同顏色外觀效果的總印象。表2-4 不同照度下不同光色的外觀總效果照度光色外觀效果暖中間冷500舒適刺激不自然中等舒適刺激冷中等舒適50010001000200020003000 光源的顯色性角度光源顯現(xiàn)被照物體顏色的性能稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度。光源的顯色

45、性是 由光源的光譜功率分布所決定的，光譜連續(xù)的光源顯色性好，物體在該光源下，所呈現(xiàn)的顏色就比較逼真。顯色性用顯色指數(shù)定量地表示。CIE顯色指數(shù)是指 14種特殊規(guī)定的顏色中的任一色樣，在待測(cè)光源下的顏色與在參照光源下的顏色一致的程度的度量。用特殊顯色指數(shù) R;表示有關(guān)單個(gè)色樣在被測(cè)光源下的顯色程度，前8個(gè)色樣的顯色指數(shù) (R1-R8)的平均值稱為CIE的一般顯色指數(shù)，用 Ra表示，是 0-100的數(shù)值。一般人工光源用Ra作為評(píng)價(jià)顯色性的指針。光源的顯色指數(shù)愈高，其顯色性愈好。顯色性與參照光源完全相同時(shí)Ra為 100。一般認(rèn)為Ra=80-100顯色性優(yōu)良，Ra=50-79顯色性一般，Ra50顯色性

46、較差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在相同的照度下，采用顯色性好的光源，視亮度 (主觀亮度)較高，采用顯色差的光源，視亮度 (主觀亮度)較低。若采用顯色性差的光源，應(yīng)相應(yīng)地提高照度值，以提高色度。表2-5 說(shuō)明人工光源對(duì)不同顏色所產(chǎn)生的影響。表2-5人工光源對(duì)不同顏色所產(chǎn)生的影響光源暖色（紅、黃、橙）冷色（藍(lán)、綠、黃綠）冷光熒光燈能把暖色沖淡或使之帶灰能使冷色中所有黃色及綠色成分加重3500K白光熒光燈能使暖色暗淡，對(duì)一般淺綠的色彩及淡黃色捎帶黃綠能使冷色帶灰，但能使其中的綠色成分加重柔白光熒光燈能使任何鮮艷的冷、暖色看去都更有力能使淺淡的色彩和淺藍(lán)、淡綠等沖淡，使藍(lán)色及紫色罩上一層粉紅白熾燈能加重所有暖色，

47、使之看去鮮艷能使一切淡色、冷色暗淡及淡灰2.6 智能照明控制系統(tǒng)的控制方式根據(jù)現(xiàn)有的智能照明控制系統(tǒng)的控制方式，分為開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制和應(yīng)急照明控制。2.6.1 開(kāi)環(huán)控制（1）定時(shí)控制定時(shí)控制是一種常用的控制方式，分為計(jì)時(shí)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘兩種。計(jì)時(shí)器由手動(dòng)操作，一旦被驅(qū)動(dòng)，打開(kāi)燈光并保持一段時(shí)間，時(shí)間的長(zhǎng)短是預(yù)設(shè)的。計(jì)數(shù)時(shí)間到就關(guān)閉燈光，如要打開(kāi)燈光需重新驅(qū)動(dòng)定時(shí)器。一般的計(jì)時(shí)器可定時(shí)5分鐘到兩個(gè)小時(shí)。人離開(kāi)后可 自動(dòng)關(guān)閉燈光，可節(jié)約能源，但如人停留的時(shí)間超過(guò)定時(shí)時(shí)間，需再次驅(qū)動(dòng)，可能會(huì)造成燈光頻繁的開(kāi)關(guān)。計(jì)時(shí)器大多用在人只作短暫停留的場(chǎng)合或者正常工作時(shí)間以外偶爾有人逗留的區(qū)域。實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制是根據(jù)

48、預(yù)先的時(shí)間設(shè)定來(lái)進(jìn)行控制，根據(jù)時(shí)間打開(kāi)、關(guān)閉燈光或調(diào)節(jié)燈光到某一設(shè)定的水平。有機(jī)械實(shí)時(shí)時(shí)鐘和電子可編程實(shí)時(shí)時(shí)鐘兩類。機(jī)械實(shí)時(shí)時(shí)鐘簡(jiǎn)單易用，價(jià)格相對(duì)便宜，但只可設(shè)定一個(gè)時(shí)間。電子可編程實(shí)時(shí)時(shí)鐘則可設(shè)定很多不同的燈光區(qū)域和時(shí)間。采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘管理燈光方便，可節(jié)約能源，但有時(shí)需要設(shè)置手動(dòng)開(kāi)關(guān)。（2）手動(dòng)遙控器控制通過(guò)遙控器，實(shí)現(xiàn)在正常狀態(tài)下對(duì)各區(qū)域內(nèi)用于正常工作狀態(tài)的照明燈具的手動(dòng)控制和區(qū)域場(chǎng)景控制。開(kāi)關(guān)控制是燈具最簡(jiǎn)單、最根本的控制方式。采用這種方式可以根據(jù)燈具的使用情況以及不同的功能需求，方便地開(kāi)燈或關(guān)燈。這是目前最為常見(jiàn)、使用最普遍的照明控制方式。開(kāi)關(guān)控制可分為蹺板開(kāi)關(guān)控制、斷路器控制、紅外傳感

49、器控制等。其中，紅外傳感器與調(diào)光技術(shù)的并用，不僅可以控制燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，而且還可以控制空間的照度水平，這將使一個(gè)人走人完全黑暗空間時(shí)的不舒適感大為減少。目前又發(fā)展了定時(shí)控制、光電感應(yīng)開(kāi)關(guān)控制、聲控開(kāi)關(guān)控制等。就目前現(xiàn)有技術(shù)而言，遙控開(kāi)關(guān)大多采用可控硅或繼電器作為開(kāi)關(guān)器件?？煽毓璧目垢蓴_和抗過(guò)載能力很差，不適宜控制感性和容性負(fù)載，可靠性差，長(zhǎng)時(shí)間工作容易損壞。而繼電器工作時(shí)線圈有一定功耗，易發(fā)熱不適宜長(zhǎng)時(shí)間工作，繼電器的觸點(diǎn)也不能長(zhǎng)期工作在過(guò)載狀態(tài)。同時(shí)這些采用可控硅或繼電器的電子開(kāi)關(guān)，一旦出現(xiàn)故障將使受控電器不再受。電器處于長(zhǎng)期通電或斷電狀態(tài)很不安全。安全性、可靠性、穩(wěn)定性這些問(wèn)題成為各種電子化

50、開(kāi)關(guān)成為各廠家努力尋找解決的目標(biāo)。大約 80%的家庭擁有三個(gè)以上遙控器，過(guò)多的遙控器使人產(chǎn)生不方便感，而多種功能合一的遙控開(kāi)關(guān)集多種遙控功能于一身。首先它是無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)，可以控制家中的照明，窗簾，空調(diào)等系統(tǒng);同時(shí)它也是紅外遙控開(kāi)關(guān)，內(nèi)置了許多品牌的電視，音響，VCD等紅外控制指令集。還可以學(xué)習(xí)兩種紅外線遙控器的控制功能，用于客廳或高級(jí)家庭影院。將計(jì)算機(jī)、電話、視聽(tīng)設(shè)備、安全監(jiān)控設(shè)備、廚房設(shè)備、電燈、窗簾等受控設(shè)備的紅外遙控碼進(jìn)行學(xué)習(xí)和對(duì)所有設(shè)備模擬控制，然后集中在一個(gè)無(wú)線液晶屏上，通過(guò)液晶屏上的中文菜單選擇點(diǎn)擊，只要拿著這只全能遙控器，就可以遙控家里的任何一個(gè)角落的設(shè)備。區(qū)域場(chǎng)景控制智能照明系

51、統(tǒng)中，回路級(jí)別是根據(jù)使用要求和其它因素預(yù)先編程好的。照明設(shè)備可以獨(dú)立控制，或者在回路中成組控制。每個(gè)回路或者設(shè)備可設(shè)置成不同的亮度水平。這些亮度水平可以儲(chǔ)存為一個(gè) “場(chǎng)景”，其可以看作為一個(gè)房間或區(qū)域的一個(gè)完美外觀。場(chǎng)景一旦設(shè)計(jì)完成，場(chǎng)景可以很容易地通過(guò)操作墻上的控制面板或遙控器實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)定時(shí)器，光傳感器或者根據(jù)活動(dòng)區(qū)域探測(cè)器自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景照明。一旦新的場(chǎng)景被選中，照明設(shè)備將以預(yù)先設(shè)定的速率轉(zhuǎn)換到新的設(shè)置水平。區(qū)域場(chǎng)景控制可以實(shí)現(xiàn)多種照明效果，創(chuàng)造視覺(jué)上的美感。但其也有不足，就是在修改場(chǎng)景時(shí)必須通過(guò)編程。2.6.2閉環(huán)控制 照度檢測(cè)控制為了充分利用日光，節(jié)約能源，通過(guò)照度檢測(cè)器檢測(cè)窗戶外

52、邊的自然光照度，根據(jù)日光系數(shù)計(jì)算出室內(nèi)某一點(diǎn)的水平照度，由計(jì)算得出的水平照度開(kāi)啟相應(yīng)的燈光并調(diào)節(jié)到相應(yīng)的亮度，使該區(qū)域內(nèi)的照度不會(huì)隨日照等外界因素的變化而改變，始終維持在照度預(yù)設(shè)值左右。這種控制方式是照度檢測(cè)控制。但是這種控制方式利用晝間照明，故存在兩個(gè)方面的問(wèn)題：1)建筑設(shè)計(jì)者需要確定一年中哪些時(shí)期日光在室內(nèi)產(chǎn)生的照度超過(guò)日常工作所需的照度；2)工程師安裝由日光控制的人工照明系統(tǒng)時(shí)需要有一個(gè)準(zhǔn)確的控制參數(shù)以保證有一個(gè)舒適的視覺(jué)環(huán)境。 = 2 * GB2 照明與窗簾的聯(lián)動(dòng)控制電動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)是整個(gè)居室照明系統(tǒng)的一個(gè)重要功能部分，它把家中的窗簾系統(tǒng)納入整個(gè)智能照明中。而電動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)的核心就是

53、窗簾電機(jī)控制器，利用它就可以對(duì)窗簾進(jìn)行控制。2.6.3應(yīng)急照明控制應(yīng)急照明控制是指智能照明控制系統(tǒng)對(duì)特殊區(qū)域內(nèi)的應(yīng)急照明所執(zhí)行的控制。在正常狀態(tài)下，它能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)照度和區(qū)域場(chǎng)景控制同調(diào)節(jié)正常工作照明燈具的控制方式相同。在應(yīng)急狀態(tài)下，它能夠?qū)Ω鲄^(qū)域內(nèi)用于應(yīng)急工作狀態(tài)的照明燈具放棄調(diào)光，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)解除調(diào)光控制，使處于事故狀態(tài)的應(yīng)急照明達(dá)到100。以上分析了智能照明控制系統(tǒng)中通常采取的幾種照明控制方式，并不是一個(gè)照明控制系統(tǒng)必須包含上述所有控制方式，而是根據(jù)需要，以及可行性，確定采用其中的一種或幾種的組合控制方式。2.7 智能家居照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.7.1系統(tǒng)的基本功能（1）調(diào)光功能，即可對(duì)熒光燈、白

54、熾燈等光源進(jìn)行調(diào)光，可記憶多個(gè)場(chǎng)景以滿足會(huì)客，家庭聚會(huì)、休閑娛樂(lè)、文化學(xué)習(xí)等多種場(chǎng)景的光環(huán)境的需求。（2）編程功能，能夠方便的修改燈光的場(chǎng)景。（3）軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷功能，避免沖擊電流對(duì)光源的損害，延長(zhǎng)光源的壽命。（4）顯示功能，包括時(shí)間顯示、場(chǎng)景顯示、季節(jié)顯示等。（5）手動(dòng)調(diào)光功能，當(dāng)手動(dòng)調(diào)光器在最大或最小值輸出時(shí)，處于自動(dòng)調(diào)光狀態(tài)；當(dāng)其處于最大和最小值之間時(shí)，可根據(jù)需要進(jìn)行手動(dòng)調(diào)光。（6）休假模式功能，當(dāng)主人外出休假時(shí)，按下休假模式按鍵，系統(tǒng)即可進(jìn)入休假模式，根據(jù)程序設(shè)定，就可模擬主人在家時(shí)最常用的燈光模式。（7）不僅可以獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)光環(huán)境的合理控制，而且具有通信和可擴(kuò)展性功能。2.7.2

55、系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)系統(tǒng)功能，系統(tǒng)主要由控制面板的輸入電路、光照度檢測(cè)電路、輸出電路、調(diào)光電路和顯示電路組成。光照度檢測(cè)模塊由光敏二極管和運(yùn)算放大器組成，當(dāng)把光敏二極管的兩端連接起來(lái)的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生與光照度成正比的電流，這就是短路電流，由于電流很小，所以經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器的放大作用同時(shí)轉(zhuǎn)換成電壓送入A/D轉(zhuǎn)換輸入單片機(jī)去處理。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片采用ADC0831，接收經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器處理后的光照度的檢測(cè)值，經(jīng)過(guò)ADC0831處理后送單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理后的信息將通過(guò)單片機(jī)控制，在LED顯示管上顯示出光照度所對(duì)應(yīng)的電壓，并且控制八個(gè)發(fā)光二極管的亮滅。輸入回路由控制面板組成，輸入人們的控制指令，比如場(chǎng)景切換

56、，進(jìn)入休假模式等。電源電路主要把交流電源轉(zhuǎn)換為控制器、各芯片的工作電源及參考電壓。顯示電路完成時(shí)間顯示、場(chǎng)景顯示、季節(jié)顯示等功能。輸出電路由固態(tài)繼電器或調(diào)光器、燈光回路組成，完成對(duì)熒光燈、白熾燈的調(diào)光。目前，采用可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器(PWM調(diào)光技術(shù))的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)熒光燈的調(diào)光。近年來(lái)，出現(xiàn)了一種先進(jìn)的電腦調(diào)光控制技術(shù) 智能調(diào)光系統(tǒng)(系統(tǒng)中采用微處理器，可據(jù)不同要求對(duì)光環(huán)境進(jìn)行智能地調(diào)節(jié))。整個(gè)系統(tǒng)的原理框圖如下圖21所示。光敏二極管放大電路A/D轉(zhuǎn)換AT89S51單片機(jī)LED顯示燈光顯示PC機(jī) 光照檢測(cè)調(diào)光回路固態(tài)繼電器或調(diào)光器控制面板輸入回路圖 2-1 系統(tǒng)框圖2.7.3 各個(gè)房間的照明設(shè)計(jì)及要求

57、客廳、廚房、餐廳、臥室、書房、衛(wèi)生間，為現(xiàn)代家居照明設(shè)計(jì)的六個(gè)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成了智能家居生活的六面魔方。別小看空間中的燈光，這些看不見(jiàn)摸不到的設(shè)計(jì)元素的確影響著你精心布置的家居。熱烈或?qū)庫(kù)o，沉穩(wěn)或活波，浪漫或溫馨，同樣的結(jié)構(gòu)形式，裝飾風(fēng)格，不同的燈光卻塑造出截然不同的氣質(zhì)?？蛷d 形式大于功能客廳，家居空間中使用頻率最高的區(qū)域，也是最能體現(xiàn)家居氣質(zhì)的中心地帶。這里的照明其裝飾性往往大于功能性的要求。所以，我們盡可以挑選自己喜歡的燈具造型，讓燈具的外觀也成為空間中獨(dú)特的裝飾品。值得注意的是，客廳通常屬于公共空間，這里需要相對(duì)柔和均勻的光線環(huán)境。所以，要記得將燈具的光源向上安裝，并利用頂面對(duì)整個(gè)空間進(jìn)行漫

58、反射照明。不同于直射照明，經(jīng)過(guò)反射的光線總能觸及到空間的每一個(gè)角落，不至于讓空間有明顯的黑暗死角。同時(shí)，根據(jù)需要可以適當(dāng)在角落布置一些筒燈，這樣既能夠彌補(bǔ)藝術(shù)燈具照度不足的尷尬，又能讓光線更均勻，增加空間的視覺(jué)通透感。見(jiàn)圖2-2所示。書房 功能至上主義書房空間有明顯的功能傾向，一般以雅致、寧?kù)o的氣氛為佳。于是，在這種功能至上的環(huán)境中，燈具的形式一定不能成為空間的主角，也就是說(shuō)，書房的照明布置的原則是以滿足照度要求為準(zhǔn)。需要注意是不要在書房里裝射燈，由于其光線的刺激、突兀，有可能會(huì)造成眩光。其次為了滿足不同的使用需求，除了在頂部安裝整體照明的吊燈之外，還需要在空間的局部位置安裝點(diǎn)光源。如書架的頂

59、部層板、沙發(fā)的背后、書桌上分別布置筒燈、落地?zé)?、和臺(tái)燈，這樣既能照亮整個(gè)空間，又可以讓點(diǎn)光源將空間的焦點(diǎn)集中落在需要照亮的地方。于是，一個(gè)沒(méi)有任何外界干擾的讀書空間就因燈光而形成了。見(jiàn)圖2-3所示。圖 2-2 客廳空間設(shè)計(jì)圖 2-3 書房空間設(shè)計(jì)臥室 溫情的漫反射幾乎每個(gè)人都希望自己的臥室能夠盡可能得溫馨、雅致。那么，除了改變墻面的色彩，我們當(dāng)然還能利用照明給空間來(lái)一番改頭換面。盡量利用漫反射的方式照明整個(gè)臥室空間。在頂角或踢腳的位置設(shè)計(jì)一些燈槽，讓燈光向頂面或地面照射，然后通過(guò)這些部位的反射光完成空間照明。同時(shí)，光照的強(qiáng)度不必很高，目的是讓均勻且微弱的漫反射為臥室創(chuàng)造一種寧?kù)o、安逸、舒適的氛

60、圍，見(jiàn)圖2-4所示。圖 2-4 臥室空間設(shè)計(jì)餐廳 明亮寬敞為主 餐廳的光照需要明亮，但要注意避免選擇色溫低的燈具，只有偏冷色調(diào)的燈光才會(huì)讓原本并不寬敞的空間顯得清爽、通透。餐桌上方可以選擇一些顯色度高的燈具，同時(shí)注意燈罩朝下布置在餐桌上方，目的是讓你的豐盛佳肴更加誘人。衛(wèi)生間 于細(xì)節(jié)處見(jiàn)真諦衛(wèi)生間的空間一般不會(huì)很大，所以能夠增加空間感的偏冷色調(diào)的燈具應(yīng)該是最佳選擇。另外，不必吝嗇使用射燈或筒燈，安裝在潔具正上方的射燈能夠最大限度地表現(xiàn)其光滑亮澤的表面質(zhì)感，但要記得在這些燈具上安裝相應(yīng)的防霧罩，避免水蒸氣進(jìn)入而損壞燈具。廚房 生活奏鳴廚房在生活的比喻中，一直有“鍋碗瓢盆”奏鳴曲的美名。而如何讓這