声光及触摸三控方式的楼道照明系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

在当今高速发展的社会，对于新高科技的要求越来越高。一些智能楼宇，高自动化的设施开始得到广泛的使用。人工智能技术在建筑与照明中的应用趋势不断扩大。20世纪90年代开始，国外智能照明系统厂商就已经在中国投资建厂。进入21世纪，国内智能照明厂家和商家也如雨后春笋般迅速发展，涌现出了如瑞郎、百分百照明、清华同方、索博等大小不一的几十家企业，国内智能照明行业进入一个崭新的发展阶段。目前，中国智能照明系统的应用领域还主要集中在商务领域和公共设施领域，酒店、会展场馆、市政工程、道路交通领域内对智能照明的采纳使用较多。英国的glasgow市报指出：“glasgow正在成为一个研究和发展太空时代智能建筑的国际组织的神经中枢。在智能建筑中的智能照明、供热、空调、通讯及办公设备将全部由电子计算机进行控制与管理。”面对这一发展趋势，开发了不少智能照明设计，如智能灯具、智能照明控制与管理系统，包括在照明方面的计算机硬件和软件。此外计算机在照明设计和测试方面也得到广泛应用。澳大利亚邦奇开发的dynalie智能照明控制系统，美国的智能照明建筑，特别是现代化办公室的智能照明技术等都值得我们研究与借鉴。

智能照明控制系统能够对电力照明实行自动控制，提供合适照明光环境的同时降低照明系统电能消耗和其它使用费用。所以智能照明控制系统于旧式手动照明控制系统相比有很多优点，包括创造环境气氛，改善工作环境、提高工作效率，良好的节能效果，延长光源寿命，管理维护方便等。

在这个背景下，声光及触摸三控方式的照明设计就特别符合当今发展的需要。现在仍有不少的公共场所和居民住宅区的楼道都还在使用机械开关,这种开关需要人为去动作，并且这种开关大都是串联在负载线路中，存有一定的安全隐患。长此以往的机械制动既损耗了开关及灯泡的使用寿命，同时也浪费了资金财产,而且还可能导致不必要的损失。在当今这个资源紧缺的环境下,我们需要新的节能方便的控制装置。因此，我们要设计研制一种新的电路,其功能全面、安全节电、内部结构简单、安装方便。所以使用简单的声、光、触三控楼道自动开关灯是非常有必要的。此设计主要用于小区和公共场所的照明自动控制。能够实现即时的开关，节能并且人性化。这个是三合一电路，即此电路有多重安全保障，对于其有一部分功能使用不了，其他的功能也可以正常使用。以前的声控开关大多数都是应用模拟电子技术进行设计的电路，设计存在较多缺点，而且元件多，不够可靠，而现在可以使用单片机进行设计，这样可以设计出智能型的声、光、触三控楼道灯，通过软件编程来实现所需功能，并且修改简单。一方面降低了不必要的照明输出进而可以节约了能源，另一方面提高建筑物和住宅楼的智能化水平，提升管理水平从而降低了人力成本。

2. 研究内容和预期目标

设计一个基于感知技术的 研究内容：

设计一个基于感知技术的楼道照明系统，实现楼道灯光在各种情况下的开启和关闭控制。选取合适的声感、光感以及热敏元件采集外来信号，通过微处理器将其转换为电信号传递给输出，输出模块在判断后作出机械制动，最后通过负载呈现所需效果。在灯泡选择方面，出于节能省耗、环保无污染的考虑，led灯可以作为设计的首选。主要功能如下：

1. 实现声、光、红外信号的采集与输送

2. 实现有人与无人的、有光和无光的合理控制

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   3. 研究的方法与步骤

   研究方法：

   首先通过我们所学的书籍查找收集相关可能用到的资料，把相关的资料列举出来，遇到不会的，找辅导老师，或者自己上网百度。

   初步构思本次设计的总体结构。该结构可大致划分为八个模块，如图1所示，分别是电源模块、光检测模块、触摸检测模块、声音检测模块、中央处理模块、输出模块及报警和led驱动。其中中央处理器模块为本设计控制器的核心，采用小型单片机定时器实现输出延时控制。

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   4. 参考文献

   [1] 单片机原理及应用，张洪润，孙悦等著.清华大学出版社.2008

   [2] 系统建模与仿真，张晓华主编. 清华大学出版社.2006

   [3] 基于tms320c6678的合成语音检测系统的设计与实现,况鹏.电子设计工程2016

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   5. 计划与进度安排

   （1）2022.3.5—2022.4.1 查阅资料，撰写开题报告；

   （2）2022.4.2—2022.4.22 硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程言

   （3）2022.4.23—2022.5.6 设计电路原理图、编制应用程序；

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