智能照明控制系统设计论文.doc

本科毕业论文 题 目：楼宇智能照明控制系统设计 院 （部）： 信息与电气工程学院 专 业： 电气工程与自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期： 目 录 摘 要 V ABSTRACT VI 1前 言 - 1 - 1.1选题背景和意义 - 1 - 1.2课题关键问题及难点 - 2 - 1.3调研综述 - 2 - 1.3.1目前国内、国外该项目的研究状况 - 2 - 1.3.2目前项目的发展趋势 - 3 - 1.4主要研究内容 - 3 - 2 基于CAN总线的系统结构 - 4 - 2.1 CAN技术简介 - 4 - 2.2基于CAN总线的控制系统网络拓扑结构 - 5 - 2.3 CAN总线系统的通信方式 - 5 - 2.4 CAN总线的分层结构 - 6 - 2.5 CAN总线报文格式与类型 - 7 - 2.5.1 数据帧 - 7 - 2.5.2.远程帧 - 8 - 2.5.3 出错帧 - 8 - 2.5.4超载帧 - 8 - 2.5.5 错误检测 - 9 - 2.6 本系统结构及特点 - 9 - 3．智能照明系统的硬件设计 - 12 - 3.1 系统简介 - 12 - 3.2 CAN通信接口模块的设计 - 12 - 3.2.1 芯片介绍 - 12 - 3.2.2 SJA1000工作原理 - 14 - 3.2.3 基于SJA1000的CAN总线硬件接口电路设计 - 15 - 3.2.4采用MAX232芯片接口ＰＣ机与单片机的连接 - 16 - 3.3控制面板模块的设计 - 16 - 3.3.1 74HC164芯片说明 - 17 - 3.3.2显示部分设计 - 18 - 3.3.3键盘部分设计 - 19 - 3.3.4基于74HC164的中断串行键盘硬件设计 - 20 - 3.3.5矩阵式键盘的按键识别方法 - 21 - 3.4智能继电器模块 - 21 - 3.4.1电压-频率变换器LM331的介绍 - 21 - 3.4.2继电器模块基本原理结构 - 23 - 3.4.3整流模块设计 - 23 - 3.4.4 V/F转换器LM331模块 - 24 - 3.4.5光电耦合器6N137 - 25 - 3.4.6单片机AT89C51模块 - 25 - 3.5传感器模块 - 27 - 3.5.1热释电传感器的工作原理 - 27 - 3.5.2芯片介绍 - 28 - 3.5.3热释电传感器原理 - 30 - 3.5.4照度传感器的设计 - 31 - 3.5.5 A/D转换部分 - 32 - 3.6调光模块 - 34 - 3.6.1电子镇流器调光功能的主要实现方法 - 34 - 3.6.2基于IR2159的荧光灯可调光电子镇流器的电路设计 - 35 - 3.6.3基于IR21592的调光电子镇流器 - 37 - 3.7远程控制模块 - 38 - 3.7.1芯片介绍 - 38 - 3.7.2 工作原理 - 40 - 3.8看门狗电路 - 42 - 3.8.1 X5045芯片引脚及功能介绍 - 43 - 3.8.2 看门狗电路的工作原理 - 44 - 3.8.3基于X5045的复位电路硬件设计 - 44 - 3.9 小结 - 44 - 4.智能照明系统的软件电路设计 - 45 - 4.1 CAN通信接口模块软件设计 - 45 - 4.2控制面板模块软件设计 - 47 - 4.3智能继电器模块软件设计 - 49 - 4.5调光模块软件设计 - 51 - 4.6 小结 - 52 - 5 结 论 - 53 - 5.1主要结论 - 53 - 5.2不足与展望 - 53 - 谢 辞 - 55 - 参考文献 - 56 - 摘 要 随着社会的进步,建筑设计也向着更舒适、安全和节省能源的方向发展。智能照明系统充分利用电子技术、通信技术和计算机网络技术将建筑物内的各种照明器具有机的连接在一起，实现有效的管理和控制。智能照明系统正是智能家居的趋势之一。针对传统照明系统布线麻烦、节能效果差等缺点，我们设计开发了基于CAN总线技术的智能照明系统。系统中的智能灯光节点能够根据外界光强自适应调整自身灯光亮度，周期性采集室内光强、有无人进出等环境信息，并及时响应用户的控制命令。本文主要介绍了智能调光系统及设计过程中的关键技术环节,包括CAN总线技术的应用，系统网络设计、智能继电器、控制面板、传感器和红外遥控技术,并描述了智能调光系统的主要应用。 关键词：CAN总线；智能继电器；智能调光；红外遥控 Design of Building Intelligent Lighting-Control System ABSTRACT Along with t