led智能节能照明系统毕业设计开题报告.docx

CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 开题报告 设计题目： LED 智能节能照明控制系统设计 学生姓名： XXX 学院名称： 电气与信息工程学院 专业名称： 电子信息工程 班级名称： XXXX 学 号： XXXXX 指导教师： XXX 教师职称 : 副教授 学 历： 大学本科 2011 年 3月 25日 开 题 报 告 一、选题依据 1.设计目的及意义 （1 ）设计目的 LED 被认为是 21 世纪的照明光源。 LED发光器件是冷光源，光效高，工作电 压低，而且能耗低， 同样亮度下， LED 能耗为白炽灯的 10% ，荧光灯的 50% 。LED 寿命可达 10 万小时，是荧光灯的 10 倍，白炽灯的 100 倍。用LED 替代白炽灯或 荧光灯，环保无污染。使用安全可靠，便于维护。我国照明用电占总发电量的 12% 。 目前，公共建筑的照明灯具控制大多采用手动开关， 经常出现没有及时开关的现象， 从而造成大量的能源浪费和使用上的不便。 另外，不必要的使用， 也会缩短灯具的 使用寿命。本文阐述了一套 LED智能照明控制系统设计方案， 可以根据工作环境中 是否有人员和环境补光亮度等来自动控制照明的开关和亮度。 采用本系统具有提高 用电效率，节约电能和缓解了用电高峰的电力供应压力双重作用。 （2）意义 随着社会经济和科学技术的发展， 人们的生活水平也不断提高， 导致用电负荷 的加剧，又由于世界性的能源危机， 能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。 而此 问题对我国来说尤为严重。对于一些公共场所，如学校，公共建筑等，一般采用开 放式管理模式为主， 如学校里， 一般的高等学校学生都没有固定的教室， 无固定的 座位 ;而楼层管理人员仅负责卫生或保卫工作。因此，造成了白天长明灯，晚上无 人也开灯，人少灯全开等无效运行的浪费现象在高校司空见惯。在一些公共场所， 大部分灯具的照明都是一直亮着的， 而且公共场所的灯具数目也不少， 出于这些原 因，往往就在不经意间造成电能的巨大浪费。而从全国角度出发，我国人口众多， 因此人均占有资源储量较少， 能源短缺问题将长期存在。 应此，提高用电效率就成 开 题 报 告 了 21 世纪以来需要考虑的问题。 目前对灯光的智能控制，国内外己经开始采用，随着21 世纪的到来，现代自 动化程度不断提高， 计算机技术的普及， 灯光的管理也在朝着自动化、 智能化方向 发展。比如，一些居民楼的楼道口用的灯是根据对周围声音的判断来确定是否需要 亮灯，但这只能解决小部分的问题，不能解决根本上浪费电源的问题。于是，开发 更加简便、能适用于更多公共场合的灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。 2.设计拟解决的工程实际问题 使用白光  LED 照明的第一个突出优点就是节能。未来白光  LED 照明的耗电量 仅为相同亮度白炽灯  10%-20%  ，1998  全球照明共消耗  2300  亿美元的电力，同 时在发电过程中还产生了  4.1 亿吨的二氧化碳， 而假如到  2055  年有一半的普通光 源被  LED 照明取代，那就意味着全球每年将节约  1000  亿美元，并减少二氧化碳 污染物的排放。现在我国一年耗电量为 2000 亿千瓦时，光源替代后，每年可节约 近 1600 亿千瓦时，相当于 2 个三峡电路。 白光 LED 照明的另一个突出优点就是环保。只用 3V 的直流电压保证其没有 电磁干扰，同时长寿命又保证不产生废物， 不像日光灯点亮后会产生汞蒸汽灯污染 物。普通灯泡寿命只有 1000 个小时，而 LED 灯寿命却可达到 10 万个小时，可大 幅减少灯具损坏抛弃带来的环境污染。 3.设计拟应用的文献综述 在参考文献【 1 】中主要采用以 MCS-51 单片机为核心的一个集采集、处理、 控制为一身的自动控制系统。 该系统硬件模块部分由传感器单元， 控制器单元，LED 驱动电路和照明系统四个部分组成。 该系统的工作原理是： 首先通过被动热释电红 外探测器和环境噪声探测是否有人，并探测环境亮度。如果没人，所有 LED 灯均 开 题 报 告 不开。如果有人，分成二种情况： 1 ：若需要照明的环境的照度 X>200lx 时 ,LED 照明灯具处于关闭状态； 2 ：若需要照明的环境的照度 X<200lx 时,LED 照明灯具 处于开启状态，并且随着环境照度调节 LED 灯具的照度， LED 灯具释放到室内的 平均照度为 E=200-X 。 该系统的软件设计采用模块化设计思想， 以主程序为核心 设置功能模块子程序。 运行过程中通过主程序调用各功能模块子程序， 因为灯具控 制实时要求不高，循环控制即可满足要求。该系统的软件部分主要完成以下功能： 信号输入模块实现相应传感器信号输