| 标题 | 基于IOT架构的节能型智能照明控制系统 |
| 范文 | 赵雪崧 白娜 胡博 陈鑫博 赵磊 刘佳旭 摘 要：现在全世界都注重节能减排，保护地球生态系统，因此节能型智能照明控制系统具有一定的研究价值和应用价值，本论文主要从基于IOT架构的节能型智能照明控制系统概述、基于IOT架构的节能型智能照明控制系统组成进行阐述，希望为研究节能型智能照明控制系统的专家和学者提供理论参考依据。 关键词：IOT架构；节能型；智能照明控制系统 近年来，节能减排战略的深入人心，使人们在家居生活中越来越重视节能减排。与此同时，互联网技术的高速发展，也进一步促进了家居生活的智能化转变，越来越多的家用电器和照明灯具等都可通过无线网络来进行集成化控制，在实现智能控制的同时，也在最大限度上发挥了节能效果。目前，IOT产业得到了迅猛的发展，而家居生活也和IOT产业之间的关联变得越来越紧密，以LED为代表的节能型智能照明控制系统更是已经成为IOT中的重要组成部分。 一、基于IOT架构的节能型智能照明控制系统概述 在基于IOT架构的节能型智能照明控制系统中，综合应用了远程通信技术、嵌入式技术以及物联网等多种现代化信息技术。该系统可通过远程无线控制灯具，使系统能够切换不同的照明模式，除此之外，系统还可实时监测自身的运行状态、工作环境温度等。除了上述功能以外，节能型智能照明系统利用传感器技术来进行光照度的自适应调节，进而为人们的生活创造一个舒适、温馨、安全的照明环境。基于IOT架构的节能型智能照明控制系统主要由智能网关、远程控制中心、温度传感器、照度传感器、触控面板以及ZigBee共同组成。 二、基于IOT架构的节能型智能照明控制系统组成 基于IOT架构的节能型智能照明控制系统可分为操控面板和控制终端两个组成部分，该系统采用模块化设计方法，因此按照模块功能进行划分，又可将其划分成控制模块、通信模块、电源模块以及驱动模块等。 （一）主控单元 在节能型智能照明控制系统中，主控单元是其IOT架构中的重要元件，主控单元包括两大组成部分，分別是数据采集终端与灯具控制终端，其中，数据采集终端利用各种类型的传感器来进行数据采集，如照度传感器、温度传感器等；而灯具控制终端中的核心则是ARM处理器，该处理器的型号为STM32，其组成部分包括光照传感器、电源及其外围电路。在主控单元中，数据采集终端的工作原理是，由ARM STM32处理器对温湿度传感器、光照传感器及电源模块传输的信号参数进行处理，并利用ZigBee无线通信模块发送信号。灯具控制终端的工作原理是，由ARM STM32处理器对光照传感器、电源模块、热释电红外传感器及ZigBee无线通信模块所传输的信号进行处理，并将处理后的信号发送给灯具驱动器中，由灯具驱动器来控制灯具的开启与关闭。 （二）操控面板 在IOT架构中，操控面板采用ARM处理器来进行硬件设计，该处理器的型号为STM8S，这种处理器配置有触摸软件库，其在运行过程中主要是通过电容来进行触摸传感检测的，这是因为电容的电荷转移特性，所以凭借该特性来实现触摸检测是非常可行的。在操控面板中，还设置有亮度调节滚轮与灯具开关，用户只需滚动亮度调节滚轮，即可手动控制灯具的照明和亮度，而灯具开关则可使用户对灯具进行手动开启与关闭。 （三）通信模块 基于IOT架构的节能型智能照明控制系统可具备环境监测功能，根据这一功能要求，需要在IOT架构中设置无线通信模块，该无线通信模块利用物联网来进行通信网络构建，在通信网络中则分布着大量的ZigBee节点。该系统所使用的无线通信模块型号为TI CC2530，该型号的ZigBee无线通信模块中嵌入一种Soc或CMOS系统芯片，该系统芯片中内置有相应的解决方案，其有助于提高系统的通信性能，并可在频段中进行应用，能够满足系统在开发过程中的低功耗与低成本要求。该系统还应用了射频收发器，该射频收发器的直接序列扩频为24GHz DSSS，并且该系统还应用了一个8051工业级控制器。 （四）电源模块 由于节能型智能照明控制系统是在民用场合中进行应用的，而民用场合的电压常用220V，因此在对该系统的电源模块进行设计时，应根据电压输出值的不同进行若干个分离元件的设计，以此设计稳压电路，这样，当5V电源与3V电源在通过开关电源时，220V的交流电便会通过稳压电路的作用而转化成12V的直流电。要将12V转化成5V，该系统还应用了LM2576稳压器，该稳压器可驱动3A负载，这使其有着良好的负载调整与线性能力。而要将5V转化成3.3V，该系统还应用了AMS1117型的调节器，该调节器主要负责调节电源，其输出电流强度为1A，输入和输出电压的最小值为1V，经过5V稳压器至3.3V调节器对12V直流电的转化，从而使不同电压的能源分别提供给相应的CPU与各个芯片。 三、结语 总而言之，基于IOT架构的节能型智能照明控制系统可根据外界环境来自动调节照明亮度和色彩，通过亮度、温湿度等传感器的应用，使该系统得以实现节能化、智能化、网络化控制。该系统有着非常合理的设计结构，将现代化信息技术应用于IOT架构中，可有效满足用户对不同场景的照明需求，并且该系统还具有非常良好的拓展能力，可有效节约能源，因此具有极高的推广与应用价值。可以说，节能型智能照明控制系统所具有的广阔发展潜力，正受到越来越多用户的欢迎与青睐，其在未来市场发展中，必将为我国节能型社会的建设做出巨大贡献。 参考文献： [1]刘友泉，沈友国，缪华勇.基于3G网络的照明智能控制系统的应用[J].浙江电力，2013（07）. 项目：2018年大学生创新项目：基于IOT架构的节能型智能照明控制系统（项目编号201813299008） |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。