| 标题 | 一种基于红外感应的智能控制系统 |
| 范文 | 李伟 高金宇 摘要：目前国家提倡节能减排，但是从很多的公共场所来看，存在着大量无人时照明设备依然打开的情况，这些都是能源的浪费。本文中的灯具智能控制系统是由红外感应、继电器、光照探测和照明等多个部分组成的，通过在公共场所的照明系统安装来达到节约用电的目的，希望能够为环保事业做出一定的贡献。 关键词：红外感应;智能控制 中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-14-445 当前社会的经济和科技发展速度较快，各类资源和能源的浪费现象比较严重，尤其是以学校、商场和各个行业的办公场所等照明设备的浪费问题比较严峻。目前，人们对于节能的要求日益提高，但是在国家的众多行业的公共区域的照明问题上没有得到足够的重视。根据资源节约型社会建设的目标，设计出一款适用于公共办公环境的智能化控制灯具的系统，对公共区域的灯具开关进行智能化的控制，从而达到环保、节能的目标。 1.现有照明设备控制分析 专利号为CN102711325A的专利采用的核心技术主要是光敏感应器，通过安装感应器来探测灯具周围的光照强度，并以此来决定和控制灯具的开关。若是加入光敏感应器，便可以根据灯具现场的光照强度来控制灯具的开关;这一方案具有一个缺点，即只要是光照强度不足就会打开灯具的照明系统，在没有人的时候也会开启，造成了一定程度上的浪费，不能进行智能的节能控制。 专利号为CN101562930A的专利中提到，若是要提高公共区域的光照智能控制能力，可以通过在这些场所设置若干个探测的节点和状况采集点，再通过信息在这些节点间的传递来实现智能的光照控制。但此方案实际操作起来较为繁琐，所要花费的成本也较高。 上述两个专利中都提到了节能和智能，其也在一定程度上实现了节能和智能开关灯具的目的，但在使用的时候具有一定的繁琐性，很多时候会导致浪费，在节能方面的效果不佳。 根据上述的介绍不难发现，现有的智能照明控制技术中还存在一些不足之处： （1）在应用的过程中布局较为繁琐，比较麻烦，而且使用具有极限; （2）有些照明设备控制会加入光敏感应器，可以根据灯具所在环境的光照强度来控制灯具的开关，但是，在光照度低的情况下都会打开灯具，这也给光照强度不够同时没人的情况下造成了浪费，这种方式也不能很好地实现节能的目标。 2 系统结构和工作原理 2.1系统结构 本文介绍的办公区域公共场所适用的智能灯具系统主要包含了核心控制、光照探测、红外感应和继电模块等几个必要的部分。系统完成对灯具开关的控制不是单个模块工作的结果，而是各个模块互相配合，通过信息传递来帮助核心模块控制整个的系统，是由各个部分相互联系起来，共同组合成照明系统控制的系统结构。 2.2系统工作原理 本系统的核心控制模块内置了单片机和多个模块，多个模块按照程序规定的顺序在灯具周围既定范围开始探测，核心控制模块不仅要控制红外感应、继电器和光照探测的功能，还要控制灯具照明的开关。 核心控制模塊使用电信号控制红外感应模块的开启，从而根据感应到的人体去控制感应模式的开关。 继电模块的工作需要与光照探测模块和红外感应模块相配合，通过所述核心控制模块送出的高电平来控制照明系统的开启或关闭。 3.硬件电路设计 3.1光照探测模块 核心的控制模块是通过一高电平信号来对光照探测模块进行探测模块的开关控制，核心模块让探测模块进行工作，通过灯具附近的光照强弱来控制探测模块的开关。 3.2核心控制模块 核心控制模块在系统中处于最重要的地位，其他的各个模块都是由其控制并且接受其指令的，同时该模块通过内置单片机和多个模块来控制系统中其他的模块，这些内置的单片机和模块具有一定的程序规定，按照既定的逻辑来控制其他的各个模块工作。通过核心控制模块对各个模块的控制实现对灯具中照明系统的控制，确保系统能够在室内的公共办公区域实现智能化的开灯和关灯，做到人来等开，人走灯关。核心模块也是由内置的程序控制的，通过控制各个端口的高低电平来实现对各个模块的断电和通电的控制。核心控制模块在整个系统中还起着协调各个模块的作用，确保各个模块之间实现通信、配合，维持系统的稳定。 3.3红外感应模块 每一个人都带有红外线，灯具智能控制系统中的红外感应模块能够感应到人的出现和离开，若是有人出现在区域内，红外感应模块就能识别到，并且向核心系统发送信号，若是光照强度低于300 lx且有人出现时，核心系统就会控制继电器，打开灯具的照明开关。当红外感应模块感应不到人时，就向核心系统模块发送信号，让核心系统模块 3.4 继电器模块 继电器模块所要完成的任务并不复杂，其主要根据红外感应和光照探测两个模块检测到的结果和信号来进行工作，然后以核心控制模块的电信号来对灯具的照明系统进行控制。 4.结语 本系统主要的工作原理是将一个较大的公共区域进行划分，一套设备管理其中两三个灯具，缩小化的装置可以对公共区域的室内照明系统进行更加精确的控制，改善各大公共办公区域人工管理冗杂的情况。系统着力解决校内各大公共区域的照明，通过智能化的装置来实现对灯具的开关，为各个办公公共区域降低照明成本，同时也进一步支持国家的节能减排工作，给人们工作和学习提供更好的环境。 参考文献 [1]杜汉民，何文杰，王忆.教室配光与智能控制设计[J].科技与创新，2021（02）：33-36. [2]王文魁.基于单片机汽车前大灯智能控制系统研究[J].科学技术创新，2020（35）：90-91. [3]高淑芝，李天池.基于单片机的教室照明智能控制系统设计[J].控制工程，2020，27（11）：2010-2015. 作者简介：姓名 李伟 ?性别 男 出生年月1963.2 籍贯河南 民族 汉 学历 工程硕士 毕业院校 电子科技大学 毕业专业 软件工程 工作单位 河南职业技术学院 职称教授 研究方向 自动控制 高金宇 ?男 1989.09 河南南阳 汉 研究生 辽宁石油化工大学 控制工程 河南职业技术学院 助教 电气工程 基金项目：河南职业技术学院2019年度科研基金资助计划项目 项目编号：2019-HZK-10 |
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