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電子發燒友網>電子資料下載>顯示及光電>LED智能照明系統的完整解決方案

LED智能照明系統的完整解決方案

2017-11-14 | rar | 0.4 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

一、項目概述
  1.1 引言
  該系統以太陽能供電,以AVR單片機作為整個系統控制核心, 使LED照明系統能依據外在的環境進行智能最優化調節,從而實現智能化、人性化、個性化的控制與管理,使人感到方便、輕松、愉悅,提高人們的生活質量。
  整個系統在充分挖掘利用AVR單片機資源的前提下,從能源(太陽能),材料(LED),功能(智能家居)等多方面最大限度的體現了環保節能的思想,是未來的智能家居照明的一次嘗試與實踐。
  1.2 項目背景/選題動機
  太陽能作為清潔、可再生的能源在人類生活中將取代傳統的能源,而扮演越來越重要的角色。
  LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、壽命長、體積小等優點,被認為是21世紀最有價值的新光源,將取代白熾燈和日光燈成為照明市場的主導。
  LED照明系統的智能控制作為智能家居的基礎部分,擁有很大的市場需求與廣闊的市場前景。實現智能照明控制一般可以節約20—40%的電能,不但降低了用戶電費支出,也減輕了供電壓力。在家居生活中,智能化照明設備通過預設及儲存不同的燈光場景,來調節房間內的燈光變化,迎合房間主人不同的需要。例如在客人探訪、聚會,可能需要較明亮的燈光,而在欣賞古典音樂或輕音樂,則用柔和的燈光;而要把客廳變為家庭影院觀看精彩影片,燈光更需要調得暗淡,這一切,都可以安坐在沙發上從容操作,省卻以往費事費力逐一開燈關燈的麻煩。
  因此,以清潔的太陽能作為供電模塊,基于AVR單片機的控制的LED照明系統,根據外在環境進行節能調節,同時可以選擇情景模式或自定義情景模式照明,以滿足現實生活中不同生活場景對照明的需求,做到照明系統的智能化、人性化、個性化、環保化,符合未來智能家居的發展方向。
  總之,智能照明系統將節能、低耗、長壽命、運行節約、以人為本等綠色和可持續照明的理念充分演繹。
  二、需求分析
  2.1 功能要求
  1、采用太陽能供電
  2、環境亮度檢測:能夠檢測環境亮度,根據環境亮度進行自動的適宜亮度調節,當天氣發生變化,系統能夠自動調節,無論在什么場所或天氣如何變化,系統均能保證室內的照度維持在預先設定的水平,
  進行智能化、節能化管理,做到低功耗。
  3、紅外人體感應:能夠檢測到有人進入感應范圍并做相應的操作,人離開感應范圍做相應的操作。
  4、無線控制:能夠無線控制LED,做到無線遠程管理。
  5、情景模式可選可定義:設置不同的情景模式供選擇(如自動模式、定時模式、睡眠模式、會客模式、派對模式、西餐模式、影院模式等),從而控制LED等的顏色、亮度,燈光場景,發光方式等,并能在不同模式下配合不同音樂,以能適應在各種不同場合照明系統的要求。
  6、電腦控制:可以在電腦接上電腦接口,就可以用電腦接口附帶的應用控制介面,實現對整個房屋的燈多種控制功能,并可隨意查詢及定時反饋房屋燈光及電器開關狀態。邊上網邊玩游戲,邊享受智能控制的樂趣。(此項功能暫不列入設計,視最后作品進行改進)
  2.2 性能要求
  能夠最大限度地實現低功耗。
  三、方案設計
  3.1 系統功能實現原理
  原理:以AVR32單片機作為主機控制器,輔以太陽能充電電源模塊,無線接收發射模塊,分機采用Atmega8L作為控制,以無線接收模塊、人體紅外感應模塊,環境亮度檢測模塊,LED照明模塊,總體構成一個基于單片機控制的智能照明系統。
  具體:
  以AVR32作為主機控制器、Atmega8L 作為分機控制器,結合控制系統整體工作。
  采用芯片 PT4115 驅動四顆串聯 LED,輸入電壓范圍從 6 伏到 30 伏,輸出電流可調,最大可達到 1.2 安。 通過控制 PT4115 的 DIM 引腳可以很寬范圍的 PWM 調光。
  采用光敏三極管構成環境亮度檢測模塊,當前背景亮度信號經光敏三極管轉換成電壓信號,送至單片機內部的A/D 模塊進行模數轉換, 再根據 A/D 轉換的數據控制 LED點亮的頻率及占空比,實現實時亮度調節。
  采用 CD-208 紅外人體感應模塊構成人體紅外感應開關, 其靜態電流為 65 微安, 感應范圍在 7 米以內, 小于120°錐角。當有人進入感應范圍則輸出高電平,人離開感應范圍則自動延時關閉高電平,輸出低電平。
  主機采用鋰電池作為電源,同時用太陽能進行充電,做到當主機不使用遙控功能時,能用太陽能進行充電;分機采用鉛酸電池儲備備用電能, 并用太陽能電池進行充電;當停電時系統將會自動切換到備用電源。
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