智能照明控制系统论文发表

学生姓名涂 钢专业班级机电0516学号3 7指导教师程 明 旭（职称）开题时间2007年10月21日毕业设计（论文）题目 声光双控延迟节电照明灯一、选题的依据1、选题的目的，本课题的理论意义和实践意义；目的：（1）锻炼自己对所学理论知识和技能的综合运用能力。（2）提高自己对文献资料的搜索和信息处理能力。（3）培养自己对社会普通科学知识的了解。（4）增强自身的知识见解和设计论文的方法。理论意义：用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合于各种楼房走廊的照明设备。实践意义：降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流，高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢迎。继公布“欧盟后年封杀白炽灯”的时间表后，世界各地陆续抛弃白炽灯已成定局，环保型节能荧光灯是白炽灯的替代者。 节能荧光灯VS白炽灯，胜券在握已无悬念，但楼道照明却限制了荧光灯的使用，因为楼道照明是非持续性的，有人经过才需要光亮，而不断的开关通断会影响荧光灯的使用寿命，所以声光控白炽灯在楼道照明领域得到广泛应用。2、本课题国内外的研究现状及生产需求状况；研究现状：由于近年来我国的照明器材行业的迅速崛起，中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。照明器材行业属一般性竞争行业，是我国轻工业对外开放较早的行业之 一。WTO后，国际上一些知名品牌大企业相继进入国内产销领域，使得国内竞争国际化。努力增加节能光源和不同档次、花样、不同用途的照明器具的开发，加快绿色、节能光源产品的开发推广和应用是我国目前照明器材行业结构调整的重点。我国照明器材行业将面临着前所未有的机遇和挑战，而由此带来的巨大商业利益也成为一些企业瞩目的焦点。生产需求： 随着全球经济一体化，发达国家产业调整的步伐进一步加快，一般照明电器产品生产大量向发展中国家转移，而中国又是一个比较适合的国家，一是中国具备生产这些产品的条件，二是劳动力成本比较低，从而使中国逐步成为照明电器产品出口大国。 展望未来的国内市场，需求仍会呈逐年增长趋势，以下强力因素都预示着我国照明市场仍有很大的潜力可挖。基础设施建设方面：机场、铁路、港口、城市轨道交通等讯速发展，每一项工程均需要照明。城市亮化工程方面：城市广场、绿地、道路、建筑物泛光照明，已从大城市发展到中小城市。3、本课题的发展趋势及存在的主要问题。发展趋势：根据国内外市场需求预测，我国照明电器行业的高速增长期还将继续，对未来的预测如何更加科学化是我们面临的问题。进一步提高照明产品的质量和档次进一步提高照明产品的质量和档次，这既是当前摆在我们面前的课题，同时也是全行业共同努力的长期目标。就国内市场需求而言，人们生活水平逐步提高，对生存环境质量的要求也越来越高，对照明电器产品提出更高的要求。新的建筑照明标准已完成制订工作，即将批准执行，新标准基本与国际接轨，对不同场合的照明提高了要求，也需要我们生产企业适应新标准的要求，为各类照明场所提供相应的产品。从国际市场分析，虽然我们的出口逐年大幅度增长，但我国大部分产品在国际市场仍属中低档水平，去过法兰克福的人都有体会，我们的产品与国际先进水平相比还存在较大差距。另外，如果大量劣质低价产品出口，还会遭遇反倾销诉讼，从而影响全行业出口，因此我们仍要大声疾呼，质量是企业的生命。 我国目前已成为世界照明电器产品生产大国，我们的目标是要成为照明电器产品生产强国，我们与发达国家在照明电器产品的质量、档次、生产工艺、设备、材料以及新产品开发能力等方面均存在明显差距。看到我们取得成绩的同时，也能清醒地认识我们存在的差距，才能不断地进步。让我们全行业共同努力，为照明电器行业的健康发展做出更大的贡献。主要问题：（1） 声控白炽灯价格较低，但其控制电路故障率高，尤其在背景噪声大的使用环境，频繁开关通断会烧坏元器件，故其使用寿命一般都不长。（2） 在声光控开关的选择上需要了解其传感器的性能以及工作状态下它们二者的相互调节能力。

中图分类号：TP273 文献标识码：A摘 要：设计了一款基于单片机、数字式温度传感器DS18B20，速度传感器、CAN总线等汽车仪表控制系统。该系统由专用电源芯片用于为整个系统提供稳定电源，汽车各个目标电气节点可以通过CAN总线将参数传输给单片机，进行数据分析处理，并通过液晶显示相关信息，同时系统还可通过RS232把单片机系统的相关数据上传给PC机来进一步对数据的分析或对数据的存储。系统使用CAN总线实现显示信息的传送，共享车上其它模块处理的信息，使车内布线简单、传输及显示信息可靠、仪表体积小、系统扩展能力强、实时性好、精确度高、显示信息全面直观。 关键词：CAN总线；仪表；单片机 0引言 目前汽车仪表正在经历由第3代向第4代转型时期。第4代汽车用仪表工作原理与电气式仪表基本相同，只是用电子器件取代原来的电气器件。由于现代汽车仪表所要显示的内容和信息种类越来越多，精度越来越高，传统电气式仪表难以满足更高层次要求，因而汽车仪表的电子化和数字化将成为必然趋势。同时为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。这就要求其数据交换网是基于优先权竞争的模式，且本身具有较高的通信速率，CAN总线正是为满足这些要求而设计的。 本设计通过仪表与微处理器，基于CAN总线网络的数字电子器件代替原有的机械机芯表、电气式仪表和模拟电路电子仪表，把各参数的测量数字化，有利于和汽车其它的电子集中控制系统进行数据交换，有利于汽车集中控制系统的发展和实现，此外还使得汽车仪表的功耗、安全性、可靠性、舒适性得到更好的提高。通过调整电路参数还可适应不同种类和量程的产品需求，使得汽车仪表在结构的通用化、模块化、标准化、系列化程度大大提高，进而简化了生产工艺和制造设备。 1 总体方案设计 本次设计的是车用仪表控制系统的解决方案用于显示和记录汽车行驶过程中的各种状态信息。采用通用单片机，用软件实现对系统的控制；实时采集汽车在行驶过程中各状态参量的数据，并利用LCD显示汽车速度、温度等汽车行驶过程中的动态数据，同时利用CAN总线进行数据通信，并对其兼容性进行软硬件设计，保证了系统的可靠性和稳定性。 此仪表系统要求显示直观、准确，使用方便、可靠，同时展现车用仪表系统未来的发展趋势和广阔开发空间。单片机是整个系统的核心，与汽车仪表密切相关的一些汽车基本行驶信息（车速、温度）是单片机所需要处理的信息，系统的整个CAN通信也由单片机来控制。系统软件是实现系统功能最根本的手段，系统的抗干扰能力是系统能否稳定可靠工作的基本保证。通过对它们的一些理论分析和研究，最终对系统方案做出一个总体的设计。 本系统由单片机模块、测温模块、测速模块、显示模块、电源模块、串口通信模块、CAN通信模块等部分构成。系统组成如图1所示。 图1 系统组成框图 1.1 单片机模块 单片机模块作为整个系统的核心，主要实现输入数据的采集转换、液晶显示驱动、CAN通信控制等功能。根据系统的要求和现实的考虑，选用ATMEL的AT89C51单片机。AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。该单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次，其采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，可以为嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 1.2 串口通信模块 单片机的串口通信模块主要是用于扩展单片机的功能，使其功能更加强大，操作更加方便，在有串口通信模块的情况下，可以实现在电脑上直接对整个系统进行操作，如监控该系统，直接获取相关信息到电脑上，如车速，温度；也可以在计算机上直接对该系统的单片机进行读写控制，如可以直接写入本设计需要的程序，直接控制与测温相关的温度调节。串口通信模块最主要的功能是用于后续功能扩展，以使单片机具备更多的功能。 本系统采用RS232串行接口方式，通过 单片机的串行口可以通过它把单片机系统的数据传回电脑处理或者接受电脑传过来的数据而进行相应的动作。当数据从CPU经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。 1.3 CAN通信模块 根据CAN 通信原理，本系统所选MCU不带CAN控制器。因此采用了传统的CAN 通信模块即采用51系列的单片机作为中心处理器，SJA1000作为CAN控制器，PCA82C250作为CAN驱动器其使用灵活、方便。CAN的通信协议主要由CAN控制器完成。CAN控制器主要由实现CAN总线协议的部分和实现与微处理器接口部分的电路组成。 本文中所设计的CAN总线系统智能节点，采用89C52作为节点的微处理器，在CAN总线通信接口中，采用PHILIPS公司的SJA1000和82C250芯片。SJA1000是独立CAN通信控制器，82C250为高性能CAN总线收发器。 本模块设计电路主要由四部分所构成：微控制器89C52、独立CAN通信控制器SJA1000、CAN总线收发器82C250和高速光电耦合器6N137。微处理器89C52负责SJA1000的初始化，通过控制SJA1000实现数据的接收和发送等通信任务。 SJA1000的AD0～AD7连接到89C51的P0口，连接到89C51的P2.0，P2.0为0的CPU片外存贮器地址可选中SJA1000,CPU通过这些地址可对SJA1000执行相应的读写操作。SJA1000的、、ALE分别与89C52的对应引脚相连，接89C52的，89C52也可通过中断方式访问SJA1000。