基于单片机的教室灯光自控设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会经济和科学技术的发展，人类社会的进步越来越依赖于资源的开发与利用，然而与日俱增的能源需求和有限的资源数量形成了巨大的矛盾，能源短缺问题日益突出，成为经济发展的“瓶颈”。随着我国不断的发展，现代化进程加快，我国照明所使用的电量逐年上升，共约占总发电量的10%。所以设计出更加方便且节约的智能化照明系统迫在眉睫。

目前，许多学校商场等室内照明都是需要开关人工开启。但是在目前存在着在室内人数较少时，仍然开启多个电灯造成的能源浪费问题，或者在室内无人时并没有关灯导致用电浪费问题。另外，还存在着明明室内自然照明条件良好却也乱开灯的问题，甚至在公共区域，24小时亮灯的现象随处可见，十分浪费资源。针对这些实际的问题，设计智能照明系统既可以为人们带来方便，又可以节约能源，无论是节能效益还是经济效益都是十分可观的。

2. 课题关键问题和重难点

（1）如何实现对于教室内有无人员的检测，在有人时教室内灯光情况，无人时教室内灯光情况，实现避免浪费电的目的。

（2）如何识别出人和物体的差别。对于人和其他物体的区分需要利用什么数值进行界定，从而实现区分出人在不在教室。

（3）灯光系统如何与外界环境光线强度形成交互，所需的媒介是什么。如何实现环境光线强度足够时灯光自动熄灭，环境光线强度不足时灯光自动熄灭。

3. 国内外研究现状（文献综述）

引言

教室是一个开放的地方， 常常因为管理不到位，在教室空无一人时候，教室内仍然灯火通明。使用一个智能控制装置， 减少教室用电是非常有必要的。 因而,开发使用方便、成本低、节能、实用性强的教室灯光智能控制系统， 能给学校节省一定的资金，具有十分重要的现实意义。

国外现状

4. 研究方案

该智能灯光控制系统由主机和从机两个部分组成。在本设计中，主机具有举足轻重的特殊地位，是整个系统的大脑中枢。对整个系统的工作进行控制和监管。管理员在主机上可以根据实际要求灵活调节设置系统阈值，系统的光照阈值实时显示在主机的数码管上，使管理员对系统的操作情况一目了然。主机的可靠性和稳定性决定着整个系统能否正常运行，所以在主机的元器件的选择和电路设计时，需综合考虑，慎之又慎。主机主要由以下几个部分构成，包括单片机，无线传输，显示电路以及其他指示电路等。系统总体组成框图如图1所示。

图1系统总体框图

5. 工作计划

第1周（2.20-2.24）接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料；

第2周（2.27-3.3）阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；

第3周（3.6-3.10）确定单片机硬件，参阅有关资料，分析电路工作原理；