摘要
自从改革开放以来我们的经济水平在不断提高,经济也在全速前进,在住宅装修等方面的要求和质量也越来越高,装修慢慢变得也不再是单纯依托于美丽,舒适便捷已成为装修的重要因素。随着人们经济状况和思想观念的改变,住宅装饰设计已经提高到一个全新的高度,在满足使用和体验感的同时审美意识也在逐步依托于使用感,个性定制也能够体现一个人对生活的追求,使用者要求居家生活的智能化,安全化,舒适化,环保化,智能家居是一个通过各种现代感知技术接收到许多种信号并给予判断后,给出指令让居家生活中各种与接收到的信息相关的通信设备,我们熟知的家用电器和家庭安防例如猫眼和红外摄像头等等装置作出相应的动作以便使用者减少劳动量的智能系统。
关键词:STC89C52;智能家居;照明系统;家居设计
第1章绪论
因为经济建设的持续发展和社会、物质和文化水平的持续改善,人们开始对光艺术带来的美丽和环境的享受比较的关注,对照明管理和其他相关设备和系统的总体影响也是比较的关注的。安装照明控制系统的舒适、可靠性和可靠性成为人们关注的焦点。在智能建筑中,需要大量的光源和照明设备。传统的管理方法是用电线将受控制的设备引入控制室,这不仅会导致电力电缆的过度铺路,还会增加投资成本,还会大大增加灯泡电路中的辐射干扰。导致空间电磁环境被污染。智能照明管理系统为智能办公大楼提供了一种新的照明方式。学习家居设计中的智能照明系统对家居设计的发展至关重要。
智能住宅基于家庭住宅的基础被设计的,其将先进的网络通信技术、自动化技术、内置技术等等进行了相应的综合。集成起来,为家庭用户提供更复杂、更方便、更人性化的管理和生活方式,实现“智能之家”的目标,将人们的生活质量进行了相应的提高,主要是能够将节能和低碳排放进行实现,使得人类栖息地能够得到改善,实现人类与自然的和谐共存目标。因为连接和控制方法的限制,传统的内部照明管理系统主要有缺陷,如反向控制、复杂的电线和复杂的操作、不良的照明舒适、严重的电力损失和较短的灯寿命。在舒适和节能方面,很难满足现代人类的双重需求。因此,随着现代先进技术的不断发展和应用,需要开发一个新的内部照明管理系统。
第2章目前照明存在的问题
2.1对照明不够重视
有些人认为照明没有个人安全问题,比如闪电保护和消防保护。这只不过是更多的光和更少的光的分布。房间越来越亮,越来越暗。将照明(强度密度)提高到强制性位置似乎是不明智的。
中国经济目前正在一个快速发展的阶段,但能源慢慢的对中国经济发展产生了很大的限制。2004年,电力短缺和煤炭短缺以集中的方式出现。一方面,各地的电力都被切断,以限制电力供应,而北方的供暖面临着煤炭短缺的危机。另一方面,煤炭行业的过度工作使得与煤炭安全有关的事故频繁的发生,导致更多的死亡事件。
在如此复杂的能源情况下,一些数据显示,从人均能源消耗的数量来看,中国的能源消耗强度在世界的平均水平当中还要高出几倍,是世界上能源消耗最高的国家之一。降低能源消耗标准和提高能源利用率的可能性与该国的安全和稳定有关。节能在中国经济可持续发展的战略中成为了最重要的一部分。
2.2设计人员对光源产品了解不够
市场上运用最多的灯泡是T12或T8,白光(或所谓的日光色),色温高于6000k,颜色传输指数低于72,一些设计师缺乏对灯泡系列产品的知识。只有市场上最常见的。唯一的区别是制造商和质量。这就是为什么在工程设计中没有提到这是什么灯。无论在什么情况下,用户单位或安装单元都会从经济和方便的角度接受这种管道。事实上,有不止一种灯泡。新的照明标准清楚地定义了不同地方使用的光线来源。特别建议使用三种初级荧光灯,亮度更高,颜色传输指数更好。不同类型的荧光灯不同于光通量。同一盏灯使用不同的灯管。当达到相同的照明标准时,那么灯泡的数量也会不一样,因此对光源的选择对照明的计算会带来非常大的影响。
第3章智能照明意义与技术支持
3.1智能照明意义
3.1.1有效的抑制电网的浪涌电压
智能照明系统能够将电网电涌的光源和电压进行相应的抑制,避免损伤过电压和欠电压,避免损伤光源起动电流,延长照明光源寿命,通过切换场景可以达到灵活便捷变换各种参数设置,对于照明的管理和控制非常方便,并可能得到不同的灯光效果;在智能照明控制系统中调节荧光灯和其他光源的控制,以及使用电子镇流器强度的积极过滤技术,降低功率效率,降低低压反应能力损失,智能照明系统充分利用自然照明,使用最少的能量来确保所需的照明水平,减少使用的光源,因为减少了人员不在却仍将灯全部点亮而造成的能源浪费,这是显而易见的,他们通常节省30%以上的能源,简化照明管理和设备维护,并减少经济投资。
3.1.2构成智能家居的基础部分
智能照明系统是智能住宅的主要组成部分,这些在更大的住房面积当中运用更广泛,使生活舒适和方便。照明管理系统分为自主的、特定的房间或大规模的网络系统。在网络系统中,二进制设备安装在电气壁橱里,并由由传感器和控制面板组成的外部设备网络控制。网络系统的好处是,房间里的不同区域可以从不同的角度控制。在家庭环境中,可以在主入口附近的墙上安装一个控制面板,作为多个外部空间的主要检查点。智能照明管理可以自动根据环境变化、用户预先确定的客观性需求等条件在照明系统中收集不同的信息,并执行相应的逻辑分析、论证、评估和分析收集到的信息。保存、映射、以所需的形式传递信息,并对相应的反馈控制进行执行,使得之前预期的管理效果能够更好。
不同的照明管理方法给一座建筑能够带来的艺术效果是多种多样的,并在建筑中添加许多颜色。在现代建筑中,照明不单单只是对人类的视觉效果进行满足,而且还必须有不同的控制方案,使建筑更明亮、更生动、更有艺术意义,并给人们丰富的视觉效果和美感。建筑的外部景观照明可以向将四个季节的变化进行相应的设置,春季、夏季、秋季和冬季,周末和节假日场景和大型节日场景。按照传统的手动控制方法,想要将这种不同的场景照明效果进行实现是非常困难的。
3.2智能照明技术支持
今天,由于移动互联网、物联网、大数据和其他技术的快速发展,智能照明技术已经将节能和智能化发展的趋势进行了详细的展示。照明管理系统要求,通过回应照明设计的人道主义和艺术趋势,它将朝着智能设计的方向发展。
照明系统的好处之一是,必须通过控制节能模型、智能停电管理、结合光敏和红外传感器的自然照明管理以及区分照明领域和相关的照明场景对不同场景的需要进行相应的满足。需要将照明区与相关的灯光场景进行分开,我们对电网的浪涌波动进行防御的时候,与此同时,一系列的智能照明控制单元被实现,主要对照明设备进行控制和保护光源。
在智能照明系统中,控制系统处于更重要的地位。智能控制系统可以提高建筑照明的灵活性和安全性。事实上,在现代社会的控制系统中已经有了智能阴影,如声音驱动的灯光、灯光控制的灯光和声音控制的灯光,但这种智能技术只能被视为基本的。智能照明系统需要精确控制光的散射范围、光的强度等,以达到照明所需的光的精确到达。例如,在自然光下,智能照明管理方法可以定义和减少灯泡的亮度,同时提供最大限度的能源节约。
第4章智能条件下室内空间照明氛围与风格表达
4.1照明均匀、稳定
在法国,一位著名的建筑师柯布基耶曾经说过:“建筑必须被照亮才能创造生命。”内部装饰具有灵性气质,需要进行烘托,结晶物体的美也是如此。所有这些都是通过照明产生的。灯光和灯笼在特定的应用中也必须有不可避免的美,简称为“科学、艺术和安全”。
照明的度数表示光的数量,但将光的数量除去之外,光的质量必须得到关注。测量光线质量的一个因素是光线的均匀性和稳定性。均匀度通常指均匀的光线和均匀的亮度。视觉的舒适和愉快程度已经在很大程度上对光线的均匀性有依赖性,稳定性意味着视场的光线或亮度保持一定的标准值,而光源不产生频闪效应,否则眼睛必须不断变化。瞳孔大小的调整和对光线和阴影的适应将对视觉器官的额外压力进行了增加。如果眼睛的适应能力不能与亮度的变化成正比,图像的性能将大大降低。
4.2考虑光源的光色效果
光的颜色效应是对光质量进行衡量的另一个因素。光源光的颜色将颜色表和颜色传输都包含进去了。我们讲到的颜色表是由光源表示的颜色。例如,荧光灯看起来像白天的颜色,高压钠灯看起来像整个白色;当不同的光源照射到相同的颜色时,物体会对不同的颜色进行相应的显示,即光源的颜色传输。
4.3防止眩光
产生目眩的光称眩光。眩光主要是由于外部物体的表面太亮(如卵石和抛光)、亮度反差太亮或直接强烈照射。闪光刺激眼睛,使眼睛失明,并造成难以忍受的视觉条件,需要将这种情况预防。
绿色意味着环境比较好。促进绿色照明是为了防止光产品在现代和文明照明文化中对环境的负面影响。绿色照明的基础是选择能源、配件和灯泡。只有通过充分节约能源,发电厂才能减少二氧化碳、二氧化碳和NOx对大气的排放,从而减少导致全球变暖的温室效应,减少酸雨,避免住在特定二氧化碳和NOx浓度下的人体产生的气道,还有其他疾病
最重要的是直接使用阳光:除了节能的原因,它也是健康照明的一个重要因素。日出工作,日落休息。人类已经适应了数百万年,不能在短时间内改变。一切都在阳光下生长,人类的光线必须尽可能靠近太阳。因此,绿色照明现在是客厅照明的主导设计,这里将面向人类的设计概念进行了相应的体现。
第5章沈阳维景智能家居体验馆室内设计
5.1设计思路阐述
沈阳维景智能家居体验馆在初期设计方案定位时就已经整理好设计思路主要体现在设计风格的制定与人流动向的分析。因为面积较大首先制定了功能分区以及流线分析。在设计风格上首先考虑到智能要体现的就是科技感,给人们既有居家的舒适感,又有想继续体验的感觉,处处充满着小惊喜与期待。整体设计风格我定位在科技感与现代简约并存。由于体验区较多。想做到整体风格统一也成为了一大难点。在智能家居中与传统家居的区别最主要就在于有线和无线,所以在整体设计中,我没有用到一处开关以及多余的设计,整体简约大气,充分体现了智能家居在居家生活中的最大用处。在众多体验者中我考虑到上班族与年轻人居多,整体的设计也能带给体验者轻松愉快,毫无压力的体验感。这一点在传统家居体验店的毫无特色,清一色的家具能够带给顾客更好的体验。
5.2功能分区规划
在沈阳维景智能家居体验馆的设计中,分为以下几个功能区:
1.总接待台2.洽谈散座与VIP洽谈室
3.玄关体验区4.客厅体验区
5.餐厅体验区6.卫浴体验区
7.厨房体验区8.书房体验区
9.卧房体验区10.个性场景体验区
11.观影体验区12.收藏室体验区
13.健身房体验区14.酒窖体验区
15.衣帽间体验区16.智能家居配件展示区
17.办公区18.空压机房配电房
19.培训区
从一进门的前台开始作为主要引导,左右两侧分别为客厅体验区和卫浴体验区,在前台的后侧为智能家居配件体验区,右后方为集中的私密办公区,分为展区管理办公室;经销商行政办公区;行政财务办公室;接待室;会议室;员工培训室,空压机房和配电房也集中在这一侧。再向左侧看为卧房体验区,和各个不同功能的体验区,功能分区合理,能带给客户带来更好的体验感。功能分区如下图所示:
5.3人流动线设计
维景智能家居体验馆高端、大气、整洁、干净、明亮、科技感这些感官要成为体验馆的标签。优化体验流程,让体验过程标准化,简单化。从顾客进门开始,从哪里开始观看、哪里开始体验、哪里开始讲解、怎样讲解、哪里开始让顾客互动式自主体验、哪里开始给予客人合理建议,整条路线都应该是精心策划好的,最主要的是让顾客对产品的性能和智能家居的整体概念要有全面的了解,让客人在演示过程中对全屋智能家居的各个功能细节要有深刻的印象,能体验5分钟绝不体验1分钟,能体验10分钟绝不体验5分钟,能体验20分钟绝不体验十分钟,越是细化功能,挖掘客人的潜在需求,最终实现盈利目的,所以体验线路方向的设计尤为重要。人流动线图如下图所示:(见下页)
5.4设计思路的运用
在整个设计中,简约大气得到了最大限度的运用。为了节约空间,我把办公区作为单独的区域进行设计,既保证了私密性,也更大限度的节约了空间,员工培训,会议室,经销商办公室,行政办公室,财务办公室等,以及空压机房,全部集中在一角。这样集中的利用空间给客户带来了更好的舒适体验。各体验区全部按照功能分为四大块,客户可按照不同需求进行体验。
第6章智能照明在维景智能家居体验馆中的应用与细节分析
6.1接待室
从整体空间的设计来说,洽谈区主要分为散座洽谈与VIP洽谈室,我要给大家介绍的是VIP洽谈室,在家具的选择上我选择了白色三人沙发,对比色的蓝黄单人沙发,采用了圆形桌子与两个圆柱形单人座椅。通过鲜明的对比色彩让次封闭空间充满活力,圆形的桌子与圆柱形单人座椅会在无形中隔离出心理上的封闭空间,当体验者与工作人员进行洽谈时能够更好的进行。墙壁我采用了隔音材质,并家用淡蓝色灯光进行点缀,增加封闭空间的空气感,另一面墙壁采用了地图形状的拼接智能音箱,并加用射灯进行更好的展示效果,在洽谈的无形中增加客户体验。见下图所示:
6.2会议室
会议室我整体采用了黑白对比强烈且较为沉稳的颜色,白色会议桌,黑色墙面,以及白色座椅上面活泼的橘色皮面在黑白较为沉稳的颜色中成为了点睛之笔。白色会议桌也是隐藏的智能产品,中间的长条状物体为隐藏的充电插头和电脑转换器还有投影仪的智能控制开关,为开会中的员工提供便利条件,节约更大的空间摆放电脑等物品,在会议结束时,整张桌子就成为了一个干净整洁的白色桌子。墙壁与VIP洽谈室采用了同样的设计,运用不同形状的几何体黑色隔音材料搭配灯光,能够让沉闷的气氛和封闭空间增添活力。如下图所示:(见下页)
6.3智能配件展示区
智能配件展示区我采用了地升式设计搭配灯光增加科技感,地面采用暗色系木地板,展示方式采用了展台式设计,在展示的同时也是增加客户体验的一大重要区域,展示的物品为智能门锁,考虑到这是客户体验的一大重要区域,人流动向问题,我设计了展台与展台之间预留了非常宽敞的过道,即使体验人群较多,也不会影响走动问题。如下图所示:
6.4设计中的优势
在维景智能家居体验馆的设计中我大胆运用了鲜明颜色的家具增强活力,在科技感的体现中,灯光运用大胆,整体空间既简约大气又有一定的科技感,在不规则形状的硬装运用上,打破了以往传统家具的单调,完善的功能分区使整个大空间得到充分利用。带给顾客更好的体验感。
6.5设计中的不足
设计中的不足主要体现在休闲区,例如儿童的休闲娱乐区,以及员工的茶水间设计,由于空间有限,为了给客户更好的体验感,只能减少一些功能。
第7章家居设计中智能照明系统的设计
7.1智能照明系统控制策略
因为上述介绍的分析,相比传统的整体照明控制系统,现代智能照明控制系统的特征有很多,如系统化智能和信息网络。此外,智能照明系统也必须符合下列要求:
(1)专用系统。控制系统构成网络管理系统,专为照明。他们必须能够控制电流强弱电流。这个自治的制度,直接用于照明系统以及管理电源和电源开关。
(2)系统的主要特征是环境变暗,这需要智能照明管理系统。
(3)具有多个场景的预先设置的照明控制功能。
(4)系统与其他系统(如建筑管理系统和t.d)开放集成功能。
(5)系统必须具有灵活结构、智能设计、简单安装、方便修改和扩展的特性。
(6)当电源关闭时,系统必须具有存储功能。
现代智能照明管理系统中使用的主要技术包括先进的电力管理技术、先进的网络通信技术、应用电子技术、计算机技术和能源管理技术。
不论管理技术如何使用节能,同时,他们还必须保证时间产生负面影响的系统无法使用设备照明来源(如白炽灯),不能引起污染电源网络并不能产生环境污染,实现智能照明控制系统必须“绿色照明”。
根据上述要求,尽管智能照明管理系统不断通过不断变化的技术更新,尽管其基础技术日益多样化和复杂,但控制系统的基本要素必须包括:
(1)控制调光模块
通常情况下,系统应该有以下主要的控制功能:持续停电或更换系统中不同类型的灯泡,保护照明灯,预留场景存储功能和抑制电磁干扰。
(2)智能化开关控制器
该系统使用继电器将开关输出控制模块进行实现,这主要是在控制不受控制的照明设备的开关的时候才会被使用。
(3)控制面板
使用控制面板,用户可以凭直觉对控制组件进行控制,通常由中央处理器控制的照明场景。要求其具有的一般功将启动或修改具有照明效果的场景、根据需要的时间亮度的时间变化、随时更改场景设置、区域划分或融合实现、编程同步实现、逻辑控制等等内容都包含进去了。
(4)PC机
计算机被用来将整个系统照明控制系统的集中视觉控制目标进行实现。
(5)其它的扩展部件
网络桥可以使用网络桥来实现主控制网络及其子网络或其他计算机系统的交互式功能。
遥控器,遥控器,主要用于手持遥控器,远程控制。
传感器,传感器被用来监测照明区域的不同情况,并被用来反馈照明信息。因此,可以实现自动控制照明亮度,从而实现节能要求等等。
7.2单片机最小系统设计
STC89C52是一种高性能的8位低能耗CMOS微控制器,由STC生产,内置编程闪存8K。STC89C52使用了MCS-51的经典内核,但它做了很多改进,使芯片具有传统51微计算机芯片没有的功能。STC89C52在一个芯片上有一个聪明的8位处理器和内置的可编程Flash为许多内置控制系统提供了一个非常灵活和高效的解决方案。它具有以下标准功能:8千字节闪存、512位操作内存、32位输入/输出线、4KBEEPROM输入计时器、MAX810投放电路、3个16位计时器/计数器、4个外部中断结构(与传统的5个向量2级结构兼容)、全复式串行端口。此外,STC89X52可以减少为静态逻辑操作0hz,支持两种选择节能模式的软件。在等待模式下,cpu停止工作,允许oz、计时器/计数器、串行端口和中断继续运行。在电源保护模式下,RAM的内容保存,生成器冻结,所有的微控制器工作停止,直到下一次中断或硬件重置。最高工作频率为35兆赫,6T/12T不是强制性的。
该结构单晶微计算机的最小系统原理图显示在2.1中。单晶微计算机的时钟输出与石英12M生成器相连,作为单晶微计算机的时钟信号。EA连接到更高的水平,表明使用的是晶体上的软件内存。当电源启动时,RST输出与重置电路相连。当系统上线时,当系统上线时,它会产生一个高水平的脉冲信号来重置系统。当S1按钮按下时,RST终端将连接到更高的级别,也可以手动重置系统。
7.3主控模块结构原理
智能照明管理系统通常采用两种分散和集中的模式,其中大多数现在使用模块化结构。系统王由一个二进制模块和一个控制面板组成,以取代传统的分配柜和开关。基本的控制形式出现在图中。每个分配系统模块在控制网络中没有主或次序,可以在没有通用中央处理器的情况下独立保存和记录场景、序列和其他模式。因此,由于中央处理器故障,这可能会使整个系统瘫痪的可能性降到最低。但总成本高于集中成本。中央系统分为主控制单元和辅助控制单元,主控制单元安装在主控制单元中,辅助控制单元只有解码器。虽然中央处理器的稳定性很高,但这种方法仍然会导致面板由于中央处理器故障而无法控制整个系统,但最后一个场景的亮度可以保存。
智能照明系统是一个灯光控制系统和一些简单的基于总线的设备。系统中的所有模块都是由双层电缆连接的。除了特殊模块外,系统中模块的工作功率来自于总线。换句话说,总线也将控制信息和电源进行了提供。系统中的模块可以在这些方面得到体现:
主系统模块:为系统中的其他模块提供电源,并控制轮胎传输。每个系统都必须有一个王模块。
输入模块:将外部控制信号转换为总线信号,并通知主模块。它主要将开关面板、各种传感器、应答器(红外或无线)等都包含在里面了。
输出模块。将主模块从总线接收到信号,执行相应的负载,并将响应信号发送回主模块。它主要包括一个中继站模块,一个停电模块等等。
函数扩展模块:控制轮胎信号并与主模块相互作用,以创建不同的自动功能和扩展函数。主要是计时器、中央报警控制单元、电话接入模块、个人电脑连接器等。
硬件智能管理系统主要应用模块管理实际照明电源可分为四部分:单片机,记忆和总线收发机示意图。在其中,动力部分主要是变压器,变压器产生两组电压:5V和30V。输出5V在经过调查之后用作电源,并提供数字化电路供电。30V的输出经过调理后作为电源,只能对电路中部分模拟电路进行供电。MCU选择了AT89C52。系统使用外部程序存储器64rom容量。SRAM62256和32Mvramat22256在数据之间使用。
图7-3主模块在整个系统中接线图
7.4总线收发原理
在这个结构中,家庭智能照明系统将交流信号传输到一个总线上,因为电源模块提供了一个30V电压,所以我们对图2.4显示的总线接收电路进行了使用。
在图Q1、Q2、Q3和Q4中,Q5和Q6是标准晶体管,U1和U2是比较器,MCU_IN与MCU_OUT与MCU的接触器进行连接,MCU_IN是MCU总线的输入引脚。MCU_OUT是MCU指向总线的输出。
MCU信号通过以下方式向系统总线进行发送的:
当MCU输出信号较低时,MCU_OUT输出为0v,U1A输出0v,U输出30v,这将导致Q2和Q6Q3被激活,Q1Q5和Q4被关闭。在这段时间里,这时电流从30V电源流出,通过Q6Q3流入BUS_2总线当中,然后从BUS_1总线流出,最后通过Q2流到地面。将晶体管的压降进行扣除,BUS_1与BUS_2之间的电压是-24V。
当MCU输出电平很高时,MCU_OUT输出为5v,U1A输出30v,U1A输出0v,因此Q5Q1和Q4被激活,Q6Q3和Q2被关闭。在这段时间里,这时电流从30V电源流出,经过Q5Q1流向总线的BUS_1,然后从BUS_2返回地面,最后通过Q4流入地球。除晶体管电压下降外,BUS_1和BUS_2电压在+24V之间。因此,从单个电源输出交流信号的函数是通过改变电流的方向来实现的。当MCU发出信号时,0V-5V的变化,引起了总线电压-24V-+24V的变化,来实现总线信号的转换。在MCU发出信号后,MCU_OUT的输出水平是没有任何变化的,并且总是在固定水平-24V或+24V当中保持不变。
MCU从总线上的其他模块接收到信号如下:
轮胎上的电流信号,通过Q2或Q4,最终通过R12电阻进入地球。因此,轮胎上目前的信号可以通过R12电阻进行分解。应该指出的是,连接到轮胎的控制模块和驱动程序有一定的静电消耗,所以总有一些电压是由R12上的电流引起的。但这种电压不是信号,必须屏蔽。这可以通过调整U2B比较器非逆变输出水平来实现。例如,当同相端的电平取1V,R12为4S2时,总线可以流过的250mA的电流而不会引起MCU_IN端电平的变化。在家庭照明控制系统中,控制模块和驱动模块通过短路将信号发送回MCU。短暂的短路会引起轮胎的大量电流。在此期间,产生的R12阻滞剂产生的电压高于U2B比较器的非逆变电压。结果,MCU块中的夹板水平发生变化,并将轮胎的电流信号转换为电压信号和输入信号。
7.5光照度控制模块
在这个设计中,照明控制模块被划分为探测模块、模拟-数字转换模块和补偿模块。由于需要考虑到系统响应时间短和电路结构等因素,通常使用光电二极管来检测物体的光线。光电二极管被用来用操作放大器创建控制电路控制电路。当光电二极管的两端上升时,电路会产生电流,如果需要的话,与光线成比例。这种电流通常被称为短路电流。由于线路上的电流非常小,必须通过放大操作放大器来加强电流,与此同时,加压电流转化为电压,然后转换成模拟数字变换模块进行转换。然后输入单晶微计算机进行进一步处理。
在研究对象的过程中,光补偿结构装置被通用led模拟。下面的图2.5是一个简单的照明测量控制电路。
7.6红外线人体温度感应模块
人体红外探测电路被用来控制是否有人进入照明控制单元。这个功能是通过检测人体红外信号的存在来实现的。人体发出的红外波长为910um,测量元件对波长的敏感度在0.2-20um范围内几乎稳定。传感器的顶部打开一扇窗户,里面有一个滤镜,可以在7-10m的波长范围内反射光线,这很适合检测人体的红外辐射。其他波长的红外射线被过滤器吸收,产生了专门用来探测人体辐射的红外传感器。
如图3.5所示,模块由三个部分组成,菲涅尔透镜、热电红外传感器和相应的传感器信号处理电路等等都包含在里面。热电人体红外信号收集菲涅尔透镜和转移到热电PIR红外传感器,然后转换成物理信号的微弱电信号,然后PIR信号处理电路微弱电信号处理可能获取的数字信号识别单个芯片,最终有人时,PIR输出为高电平,无人时PIR输出为低电平。这个功能必须由电路模块(12)实现。
通常情况下,人体红外热传感器模块化系统主要是在红外探测器、热电传感器处理芯片和继电器控制器等等这些方面得到体现。图如下2.6所示:
在上面的图中,系统首先通过红外探测器探测环境。如果探测到信号,红外探测器将通过激活系统中的热传感器来处理微芯片,微电路将处理它,继电器开关将被控制。当控制继电器闭合时,单晶控制系统的控制单元执行控制程序,系统会自动为检测到的生境供电,并包括照明,以满足人们对环境的需要。
在实际使用时,菲涅尔透镜必须安装在高温传感器前。菲涅尔透镜的功能是将人体发出的红外辐射聚焦到一个热电探测传感器上,同时它还产生一个高红外辐射敏感区域和一个盲区来适应热电探测元件,这需要对信号进行短暂修改,这可以大大提高接收敏感度,提高探测范围和距离。实验表明,没有菲涅尔透镜的热电红外传感器探测距离仅为2米,有了菲涅尔透镜,探测距离可能略高于10米甚至20米。
当人进入灵敏度范围时,人体发出的红外光通过镜头收集在长距离区域A或中距离B区域或附近区域C的同心环上。同心环和红外探头具有适当的焦距。它顺序地进入和离开单个镜头的视野,投影信号会断断续续地出现,但是热源的信号始终是几个物种在透镜的中间,让我们谈论的连续热源信号变得不连续的光信号,红外光接收只是探头和探头将光信号转换成电信号,并将其发送到信号处理芯片。
第8章智能家居设计
8.1智能家居的定义
智能家居的特点其实就在于使用者的控制方式和传统有线设备的改变,我觉得智能是他自有属性,也不算是特点,从过去的有线开关有线设备,手动晾衣架变成现在的点点手机或手中的电子设备就可以控制;或者是语音控制,控制方式的改变让家居生活变得更加的舒适便捷。
8.2智能家居的优势
相比于传统家居,智能家居的优势到底在哪里?我认为智能家居的优势就在于能便捷我们的生活,让大家的生活更加系统化,的确是这样,我们对比如下两个场景:
场景一:当你工作了一整天,拖着一身疲惫回到家,从包里找出钥匙打开门,由于下班已经很晚了,到家天天色已晚,家里非常黑,你伸出手在黑暗中寻找灯的开关。放下包走到自己的小屋子,一打开门就是已经闷了一整天的房间,非常热,此时你非常烦躁的找到昨晚睡前随便扔在一边的空调遥控器打开空调,又关上门走出房间等待卧室温度降低,你刚坐到沙发上,想打开迷你风扇,却发现家里养的小奶狗正在嘤嘤嘤的叫,原来是一天不在家的你忘记给小奶狗喂东西,此时你只能拖着已经累了一天的身子站起来找到狗粮然后给小狗喂食,这时候你想喝一壶花茶好好放松一下,却发现水壶里的水已经变成了白开水,所以你只能再次站起来将烧水壶换上新水,等她烧到一百度,当你已经洗漱完毕护肤完躺在床上刷着手机,准备睡觉时,你发现还没关灯。
场景二:当你上完一天班,一身疲惫的回到家门口,伸出你的二拇哥或者大拇哥打开门,一开门你发现灯已经自动点亮,让客厅充满着明亮,放下包包走到房间,一打开门就是你在停好车时自动调节好空调温度的房间,非常凉爽,你刚坐到沙发上,小风扇上的红外传感器就自动检测到你的温度并打开风扇。抬起头一看,小奶狗正在自动投食器前眯着眼吃着狗粮,这时你想喝一壶花茶好好放松一下,水已经在你步入小区时自动开始烧水,你立刻沏了一壶茶,一口下去全身疲惫已经散去一半,当你洗漱护肤完毕,美滋滋的躺在床上玩了一会手机时,你觉得一闭上眼睛就可以立刻进入梦乡,你在手机上点了下关灯就闭上了眼睛。
通过以上两个场景的对比,智能家居的优势显而易见吧。
当然,智能家居相对于传统家居价格会相对高一些,需要智能机进行操作等,不过现在的智能机已基本普及。
8.3智能家居的发展前景
智能家居在现在已经普及当中的5G时代将飞速发展,并且在不久的将来我相信智能家居将会在全球普及,成为普通大众家里的必备产品。据不完全统计现在有30%的传统家居厂商已经开始变革,大家都非常熟悉的格力电器就是走在了先锋上,从格力手机也可以看出,格力整合了旗下的所有家电,并以格力手机作为核心控制力。格力这样的大型传统家居家电厂商都已经开始改革。智能家居的行业前景也非常容易看出。智能家居在未来的发展将会更加完善与人性化。智能家居的发展将会像以前大众不认可淘宝不认可网购一样,智能家居在未来将会成为大众不可或缺的一部分。
8.4实例环境选择
在这个结构中,选择了一个普通的住宅,有两间卧室和一个客厅,如图8-1所示。有两间卧室、一间客厅、一个过道(3号)、一间卫生间、一道门。
8.5实例环境布置
8.5.1所控电器
在此示例中,必须控制8个电器。第1号是主卧室的灯,第2号是客用卧室的灯,第3号是用于通道的灯,第4号是用于浴室的灯,第5号是客厅的窗帘。6号是电路板,7号是空调,8号是门禁。
8.5.2布线
由于系统不是为导线模块设计的,所有连接都必须使用导线,因此,在实际应用程序中,该系统适合事先安装的电气设备,不需要经常更换。
其中,为了使得控制更加的方便,中继站将作为终端管理器隔离。这些使得电器电源线的布线长度被简短了,将安全系数增加了(如图27所示)。控制核心和服务器之间的连接使用串行端口,因此控制核心将与主机一起部署。
此外,传感器和红外接收器将被分开。红外接收器将安装在遥控器上。
8.5.3控制模式
在控制模式下,除了过去的一般自动和手动模式外,环境设计也适用于手机中的场景模式。场景模式函数旨在促进用户控制。根据日常大多数人的生活习惯,需要在系统中建立了一些故事模式,需要将退出、自由、控制、睡眠、会议、完全公开、夜间模式和用户模式等等环节包含进去。正如图8-2所示。
图8-2控制模式图
情节模式、手动模式和自动模式在同一水平上。只有在故事模式下,其他模式才会包括夜间模式和访客模式。在故事模式中,用户离开后会发生退出模式,除了所有其他电器(包括电路板)都被打开。夜间模式意味着,当你需要在晚上使用浴室时,这个模式就会打开,卧室、走廊到浴室的灯就会亮起来。会客模式——当家人回家或有人来访时,门会关上,走廊和客厅的灯会先灭。在睡眠模式下,其他家用电器将被关闭,卧室灯的亮度将逐渐下降。完全开放模式的目的是为了方便检查受控电子设备是否正常工作。手动模式意味着,当用户需要特别切换特定类型的电子设备时,必须先切换到手动模式,然后通过键盘和遥控器打开一些电子设备。在自动模式下,客厅里的灯光、窗帘和空调将由一台微型电脑控制,一台基于温度和光线传感器的信息的微电路。当然,如果你有特殊需要,你可以改变电器和它们的状态。
总结
安装一个简单的演示系统来测试系统。该文件提供的测试系统将一个远程控制节点、一个主控制协调员和四个终端设备等等环节都包含进去了。所有节点形成WSN网格、网络拓扑和led指示器,连接到终端设备,并在室内均匀分布。
通过实际测试,遥控器可以将整体多层次的停电工作完成,并切换到内部照明控制。测试系统为内部照明设置了一些广泛使用的操作模式:高亮、亮、普通、柔和、暗。当然,亮度也可以任意调节,任何选择的led都可以被涂黑。光的梯度效应。在固定点模式下,将遥控器放置在房间的任何地方,并对键盘输入必要的照明值进行相应的使用。由于实验,靠近的led可以将亮度调整工作快速的完成。
作为一个快速发展的新行业,智能家居有巨大的市场前景和非常良好的发展空间,是21世纪最具投资价值的新项目。智能照明管理技术与计算机技术、通信技术和管理技术的发展趋势是一致的,其在节约能源、改善照明质量和延长光源寿命方面比较有优势,这些就能将传统照明管理进行取代。
STC89C52基于单晶微计算机和串行端口的智能照明管理系统将通过单晶微计算机和单晶微计算机连接软件和硬件的开发工作进行完成,pc通信接口被设计用来理解个人、模板、组和组之间的区别。所以会有PC机上的通信界面被编写,能够将indiv、pattern、group、dimmer等不同场景下灯光的智能控制的目标进行实现。由于不同环境中的复杂调试和运行,它能够对人们对生活环境和安全的需要进行相应的满足,并能够对复杂的环境变化进行适应,主要是能够将预期的设计目标进行实现。
总结与展望
在本次设计当中遇到许多难题,当然我也学会用适当的方式去解决掉,而且通过本次的设计我也有更大的信心参与到未来的工作中去,在我们新一代的年轻人中,将来会有越来越多的人已经在不知不觉中接触到智能家居,也会应用到未来的生活中去,通过本次设计,查阅了很多资料也让我更加了解展厅的设计还有关于智能家居的很多知识,也包括了一些销售知识,并且怎么通过设计让体验者有购买欲望。这在我未来的工作中都有莫大的帮助。在当今社会智能家居已慢慢成为主流,我相信在未来5G时代,智能家居会像当今的手机一样普及,智能家居也不再会是普通大众望尘莫及的产品。在此次设计中我大胆运用色彩的点缀,与简约大气进行搭配,更好的营造了客户的体验感与舒适度。通过功能区的划分充分利用了整个大空间,没有丝毫浪费,提升了整个空间的利用率,打造科技感与舒适度共存的体验店。促进了展商顾客与门店共存的体验效果。
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