阅览室自动照明监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会和经济的进步，人工智能深入各行各业，楼宇智能化正是人工智能在建筑行业的综合应用，其中办公自动化是智能建筑的重要组成部分。尤其是智能照明的研究更是目前研究和设计的热点。本文我们以阅览室为引，着手研究智能照明如今的现状。

如今国内外图书馆都还是传统的开关接通的方式，多采用混合照明的方式，比如说著名的阿维罗图书馆，位于西欧的葡萄牙，他们倾向于采用建筑外观的设计来达到好的采光效果，比如说圆顶天窗采光方式，看上去头顶有一个大钟，然后光线就斜斜地向你倾斜而来，建筑包的很严实，开窗十分克制，将强烈的阳光与室内的空间做了严密的隔离。二层的阅览室采用相同的采光方式，不同的是上方楼板的开口位置和一层错开，光线的漫射路径和空间的感受也因此变得更加暧昧。进入阅览室的三层之后，屋面的一个个圆形元素才彻底清晰地展现。天窗的排列是规则的，但是此时吊顶的加入又使得这样明确的圆形阵列变得模糊起来。三层的吊顶是一个曲面，在阅览室的四个角落高度最低，因而天窗的圆洞再这儿也显得更加高耸和深邃。再比如说波尔图建筑学院图书馆，主要采光来自于屋面嵌入的三角棱柱形的玻璃体，整个阅览室都是围绕这个发光体展开的。光线跌入空间的玻璃实体，使人在空间中感知大自然光的存在和光线的变化，给人留下了难忘的印象。但是有时候光线并没有达到最好的效果。不少的调查问卷表明，读者有时候并不能得到最好的阅读环境，光线的强弱直接影响读者的体验。所以本文相比于建筑本身提高室内光照水平，而着眼于解决阅览室自动照明与监控系统设计。

阅览室作为一个公共场所，在高校中也是不可缺少的存在。有时候早晨读者喜欢在阅览室看报，那个时候光线一般，而如果想要更好的看报环境，人们选择靠窗边阅读，这从一定意义上讲就导致了资源的配置浪费。还有时候我们会发现在外面阳光带给阅览室的照明效果很好，而此时阅览室的日光灯还照亮着，而有时候阴天采光效果并不如意时，灯光的照明效果又不能提供充分。此类的情况将造成不少的能耗损失，还常常不能得到预期的效果。再比如说，当阅览室人坐的人并不是很多时，灯光的强度若是每一区域都相同，必不可少的将造成能源浪费，当阅览室关闭，人离开后灯光如果能够自动关闭，将会大大减少图书管理员的工作量，在普遍提倡智能生活理念的今天，自动照明监控也将提上日程。

2. 研究内容和预期目标

设计一个基于单片机的阅览室自动照明与监控系统。实现对各种情况下灯光的调节与设计。主要包括以下内容：

阅览室状态检定单元现阅览室在（包括照度、人流及方位等）、单片机匹配控制单元、智能照明控制和驱动单元、lcd或者数码显示单元；完成的功能：照度、人流量、方位、电流等的数据采集、显示、运算处理、按需要控制输出量；电路原理图和硬件电路图设计；软件编程及功能调试。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

本课题我们选用stc89c52单片机，我们需要电流传感器，光照传感器，红外线传感器，输入到微处理器中，通过建模的方法来建立人员预测模型和区域模型，然后根据各种情况在运算模块中实行自动照明，增加报警模块，显示模块等。

图1 硬件电路图

4. 参考文献

[1] 单片机原理及应用，张洪润，孙悦等著.清华大学出版社.2008

[2] 系统建模与仿真，张晓华主编.清华大学出版社.2006

[3] 智能照明控制系统，马小军著.东南大学出版社.2009

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.25—2022.3.24查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.25—2022.4.14硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；

（3）2022.4.15—2022.5.5设计电路原理图、编制应用程序；