1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
随着人们生活水平的提高,人们对户外照明的要求也越来越高,如节约电能,提高光源寿命,倡导绿色照明环境等。常见的广告标识通过led控制亮暗,功能单一且光源亮度无法智能调节,无形之中带来了能源的浪费。本课题采用光传感器对环境光进行采集与检测,将采集信号送给单片机,同时可以控制引脚的电压对单片机进行编程设计,从而实现对广告标识的无极调控。
智能化照明系统能根据不同区域的不同功能需求,在每天的不同时段或者不同自然光照度情况下,根据特定的设置,实现对户外照明的动态智能化管理。通过光传感器对环境光照的采集与传输,在微机中按照预设的控制策略,从而实现在不同时间段,多样化的照明场景。这样既提高了照明质量,也达到了节能效果。
当今世界及我国的众多城市都在努力打造绿色、智慧型新型城市架构和智慧型城市管理模式,通过光照控制的装置光源亮度控制器,可实现光照对装置光源亮度的无级调制控制,可用于广告标识、户外照明以及舞台、布景等场合,完全可以成为智慧城市建设的重要组成部分,光源亮度的无极控制作为智慧照明的重要组成部分之一,使智能化控制更加简单,不仅提升了管理水平,还能减少维护费用。其次,通过对室外照明的使用规律qi启动不同的灯光场景,不仅节约用电,而且也保护了灯具,延长了使用寿命。
2. 研究的基本内容和问题
本课题采用光照传感器进行光照的采集,要想驱动此类传感器,首先需要了解i2c通讯的时序,了解通讯的原理,然后才是写驱动程序。
既然光照传感器是用i2c通讯的,那么我们就要先了解i2c的通讯原理。i2c由时钟线(scl)和数据线(sda)组成。时钟线就是管理着i2c的通讯时间。而数据线,顾名思义就是用来传输数据的线。所以,i2c通讯的过程就是时钟线高低点平交替(也就是时钟线输出方波脉冲),数据线传输1和0,连续传输8次,就可以组成一个8位的二进制数,也就是一个字节的数据,反复这个过程就能实现两个设备之间的通讯。
i2c通讯的两个设备是有主从关系的,比如我们的单片机在这里就是主设备,光照传感器是从设备。时钟线是由主设备输出,从设备输入的,也就是单片机和传感器通讯的时候,单片机的io口要给scl引脚输出一个方波脉冲,因为i2c设备支持的最大通讯频率一般都是400khz,也就是说一个时钟周期(一个高电平加一个低电平为一个周期)不能小于2.5us。而数据线传输的数据是双向的,单片机可以给传感器发数据,也可以读取传感器数据(也就是传感器给单片机发)。
3. 研究的方法与方案
本课题研究可分为硬件软件两个部分。
1.硬件实现方案
硬件部分包括了单片机控制模块,传感器模块,pwm模块,led模块等。
4. 研究创新点
[1]王化祥,张淑英.传感器原理及应用[m].天津:天津大学出版社,2007.
[2]李朝青.单片机原理及接口电路[m].北京:北京航天航空大学出版社,2007.
[3]来清民.传感器与单片机接口及实例[m]. 北京:北京航天航空大学出版社,2008.
5. 研究计划与进展
1、1月1日~2月26日明确设计任务,查阅相关资料,撰写开题报告;
2、2月27日~3月21日设计方案和完成电路设计;
3、3月22日~4月11日硬件电路搭建,微处理器控制程序编程;
