摘 要

照明系统是家居生活的重要组成部分，智能照明是照明系统分发展方向，提高家具照明的智能化，能让室内有一个舒适的照明环境，挺高家居生活的质量，让家居生活更加的舒适，安逸，便捷。整个照明系统满足绿色照明的设计原则，采用了节能的LED灯具，并且自动控制照明系统地通断，达到节约能源，降低能耗的要求，实现绿色照明。

电路设计分两个部分，主控制模块和从控制模块。主控制模块包括51单片机最小系统，矩阵键盘，以及基于CC2530芯片的无线传输模块。从控制模块除了微控制器和无线传输模块外，还包括光敏电阻传感器模块，驻极体电容式声音传感器模块，热释电人体感应模块以及继电器驱动电路模块组成。从控制模块的电路通过设计与仿真，完成了PCB板的设计与制作，使设计更加具有实用性。

软件设计部分主要包括无线数据传输部分，传感器输出信号的处理，主控制模块中的键盘扫描部分。在软件设计中，先论述程序整体框架，然后再论述主函数中各个模块的初始化，以及其他功能函数。

关键词：智能照明；传感器；无线传输；绿色照明

Abstract

Lighting system is an important part of the household life. Intelligent lighting is a lighting system development direction. Promoting the intelligent of furniture lighting can make indoor have a comfortable lighting environment, high quality household and let household life more comfortable, comfortable and convenient. The entire lighting system meet the design principles of green lighting, adopted energy-saving LED lamps and lanterns, lighting and automatic control system on and off, to save energy and reduce energy consumption requirements, implementation of green lighting.

Circuit design in two parts, the main control module and the controlled module. The main control module, including 51 single chip microcomputer minimum system matrix keyboard, and wireless transmission module based on CC2530 chip. The controlled module in addition to the micro controller and a wireless transmission module, include photosensitive resistance sensor module, electret condenser sound sensor module, pyroelectric body induction module and relay drive circuit modules. From the control module circuit, through the design and simulation, completed the design and manufacture of PCB board, make a design more practical.

The software design part mainly includes the wireless data transmission, the sensor output signal processing, keyboard scanning part of the main control module. In software design, discusses the whole program frame first, and then discusses the main function of each module initialization, and other functions.

Key Words：Intelligent lighting; The sensor; Wireless transmission; Green lighting

目 录

第1章 绪论 7

1.1 课题背景及意义 7

1.2 智能照明系统研究现状 7

1.3 本文主要的研究内容和目标 9

1.4 论文结构 9

第2章 智能照明系统传感器的选择 11

2.1光电式传感器 11

2.1.1 光电式传感器工作原理 11

2.1.2 光电式传感器的种类及性能指标 11

2.2 声音传感器 13

2.3 红外传感器 14

第3章 智能照明系统方案设计 17

3.1 设计原则 17

3.2 方案框图 17

3.5 方案选择 18

3.3.1 微控制器选择 19

3.3.2 无线数据传输方式的选择 21

第4章 智能照明系统硬件电路设计 23

4.1 硬件电路的组成 23

4.2 微处理器电路 23

4.2.1 微处理器芯片 23

4.2.2 复位电路 24

4.2.3 晶振电路 24

4.3 光敏传感器电路 24

4.3.1 光敏电阻5516 25

4.3.2 LM393 25

4.4声音传感器电路 25

4.5 热释电人体感应传感器 26

4.6 继电器电路设计 27

4.7 整体电路设计 28

第5章 智能照明系统程序设计 29

5.1 设计功能的实现 29

5.1 程序功能流程图 29

5.1 部分程序展示 29

第6章 智能照明系统成果展示 33

6.1 PCB板的制作 33

6.2 实物调试 34

第7章 总结与展望 37

7.1系统描述 39

7.2系统特点及优势 40

7.3展望 41

参考文献 42

致谢 44

第1章 绪论

1.1课题背景及意义

照明在人类生活中势不可缺少的存在。从原始的钻木取火开始，人们用于照明的从火把、油灯、蜡烛、汽油灯然后到白炽灯、日光灯，而今发展到随处可见的装饰灯、节能灯等，可以说一部照明的历史体现了人类发展史。从爱迪生发明灯泡以来，照明系统的控制方法发生了巨大的变化，由最传统的机械开关控制灯，渐渐的朝着智能化方式发展，例如声光控开关、人体红外感应开关，红外遥控器开关，定时控制，场景切换控制等。随着智能家居和绿色照明等新的理念的出现，家庭照明的智能化，节能化已经成了照明行业发展的新趋势。

智能照明系统是利用先进的传感器,电子控制技术,智能信息网络技术和无线通信技术、电力线载波技术、网络传输技术,实现分布式控制^[5]。根据室内各种因素的不同，包括面积,人员,时间,和自然亮度，自动运行命令，自动控制照明系统的照明条件。与传统照明系统相比,智能照明系统具有良好的节能效果,通过不同时间,不同亮度的照明环境准确的设置和管理,用最少的能量确保所需的照度标准,节能30 %以上。